大學物理實驗習題和答案

第一局部：根本試驗根底1〔直、圓〕答：P46物理天平感量與天平靈敏度關系。天平感量或靈敏度與負載的關系。答：感量的倒數(shù)稱為天平的靈敏度。負載越大，靈敏度越低。物理天平在稱衡中，為什么要把橫梁放下后才可以增減砝碼或移動游碼。答：保護天平的刀口。檢流計哪些用途？使用時的留意點？如何使檢流計很快停頓振蕩？答：用途：用于判別電路中兩點是否相等或檢查電路中有無微弱電流通過。留意事項：要加限流保護電阻要保護檢流計，隨時預備松開按鍵。很快停頓振蕩：短路檢流計。電表量程如何選?。苛砍膛c內(nèi)阻大小關系？答：先估量待測量的大小，選稍大量程試測，再選用適宜的量程。電流表：量程越大，內(nèi)阻越小。電壓表：內(nèi)阻=量程×每伏歐姆數(shù)萬用表不同歐姆檔測同一只二極管正向電阻時，讀測值差異的緣由？答：不同歐姆檔，內(nèi)阻不同，輸出電壓隨負載不同而不同。二極管是非線件，不同歐姆檔測，加在二極管上電壓不同，讀測值有很大差異。信號發(fā)生器功率輸出與電壓輸出的區(qū)分？答：功率輸出：能帶負載，比方可以給揚聲器加信號而發(fā)聲音。電壓輸出：實現(xiàn)電壓輸出，接上的負載電阻一般要大于50Ω。比方不行以從今輸出口給揚聲器加信號，即帶不動負載。光學元件光學外表有灰塵，可否用手帕擦試？答：不行以箱式電橋倍率的選擇方法。答：盡量使讀數(shù)的有效數(shù)字位數(shù)最大的原則選擇適宜的倍率。逐差法什么是逐差法，其優(yōu)點？答：把測量數(shù)據(jù)分成兩組，每組相應的數(shù)據(jù)分別相減，然后取差值的平均值。優(yōu)點：每個數(shù)據(jù)都起作用，表達屢次測量的優(yōu)點。楊氏模量試驗為何各長度量用不同的量具測？答：遵守誤差均分原理。測鋼絲直徑時，為何在鋼絲上、中、下三部位的相互垂直的方向上各測一次直徑，而不是在同一部位采樣數(shù)據(jù)？答：鋼絲不行能處處均勻。鋼絲長度是楊氏模量儀上下兩個螺絲夾之間的長度還是上端螺絲夾到掛砝碼的砝碼鉤之間的長度？答：前者承受光放大方法測鋼絲的微小伸長量時要測望遠鏡到標尺之間的距離L，請問，L是指平面鏡鏡面到望遠鏡旁標尺的距離還是指平面鏡鏡面到望遠鏡物鏡之間的距離？答：前者必需預加砝碼使鋼絲拉直，你能用什么方法推斷需預加幾個砝碼？答：用圖示法。作砝碼量與伸長量曲線應當是直線，但由于鋼絲沒事先拉直，則會消滅圖示曲線有彎曲到直線的過渡。由拐點可推斷需預加砝碼量。?答：一樣如何分析哪一個量的測量對試驗結(jié)果的影響較大?答：計算每個量的相對誤差，相對誤差大的，則對測量結(jié)果影響大。怎樣提高光杠桿測量微小長度變化的靈敏度?答：加大平面鏡鏡面到望遠鏡旁標尺的距離；增加光杠桿的長度。光杠桿為什么用線拴??？答：防止光杠桿掉落。伏安特性什么是內(nèi)接法？什么是外接法？答：電壓表測的是電流表與電阻相串聯(lián)時的電壓時，稱為內(nèi)接法。電流表測的是流過電壓表與電阻并聯(lián)時的總電流時，稱為外接法。測二極管正向伏安特性時，如何保護被測二極管？答：串聯(lián)一個限流電阻。3．假設要測二極管反向伏安特性，畫出電路圖。答：P12611-8假設要測二極管反向擊穿特性，畫出電路圖。答：P12611-8做更改：微安表改為毫安表并外接；給二極管加一只限流電阻。在接線中是分塊接線還是按電路圖挨次接線的？答：分塊接線。把電路分解為三局部：電源電路、負載電路和測量電路。先分別接三塊電路，再把各塊按特征連接。接線時電源開關什么時候開的？拆線時電源開頭什么時候關的？答：接線時：最終。即先接電路，后通電源。拆線時：先。即先斷電源，后拆線路。7．在用圖示法表示元件伏安特性時，測量數(shù)據(jù)應當在什么位置多測些數(shù)據(jù)？答：曲線的拐點處。電橋有幾種方法測量電阻？說一下各種測量電阻的方法和特點。答：伏安法、電位差計法、電橋法、用萬用表。方法和特點：略。？答：加滑線變阻器一是保護檢流計，二是轉(zhuǎn)變電電橋靈敏度。3．如何提高電橋的靈敏度？答：加大電源電壓，減小檢流計電路限流電阻大小，或選用高靈敏度檢流計。用箱式電橋測電阻時，假設未知電阻未接入，可否按下電源開關和檢流計開關，為什么？答：不行以。由于這時電橋永久不平衡，會使電流過大燒毀檢流計。用電橋測一非線性元件的電阻，調(diào)電橋平衡后，假設這時加大電源電壓〔其它都不變6．右圖中R、R6．右圖中R、R、R是電阻箱，μAR是滑123線變阻器。這電路如何測微安表頭的內(nèi)阻的？如何推斷電橋已經(jīng)平衡？答：假設電橋平衡，則橋路兩端電位相等，這時按下橋路電鍵11

覺察微安表指針無變化，則說明電橋平衡。電橋平衡后，可用三只電阻算出內(nèi)阻。假設檢流計事先沒有校零，會不會影響試驗結(jié)果？為什么？答：所謂電橋平衡，則按下橋路電鍵，檢流計指針位置不變。因此，沒校零，不會影響試驗結(jié)果。電橋橋路中的滑線變阻器和開關能否去掉,為什么?答：滑線變阻器開頭時保護檢流計用，接近平衡時為提高靈敏度，阻值可降為零。橋路中開關假設去掉，則電橋嚴峻不平衡時，會損壞檢流計，因此不能去掉。電位差計?〔1〕電源電壓偏大或偏小〔UJ31型不在5.7-6.4伏范圍內(nèi)〕電源極性接反被測電壓極性接反被測電壓超過量程2答：是一回事320C，如何校正電位差計？4UJ314UJ31型直流電位差計測右圖電路AB兩點的電勢差？答：UJ31型電位差計最大能測171mV。這電路中A、B兩點的電勢差超量程了，因此不能測。電位差計面板上“粗、細、短路”三個按鈕的作用是什么？開頭時應當按“粗UJ317伏，則在校正電位差計的時候會消滅什么現(xiàn)象？怎么處理這種現(xiàn)象？答：題述電壓的結(jié)果是永久調(diào)不平衡。處理方法：調(diào)整工作電壓，由于UJ31型電位差5.7-6.4伏之間。假設檢流計事先沒有校零，會不會影響試驗結(jié)果？答：不會。由于平衡不平衡，是看按鍵按下前后檢流計指針動還是不動。示波器：示波器觀測電信號的三個必要條件是什么？〔1〕被測信號必需加到Y(jié)偏轉(zhuǎn)板上2X偏轉(zhuǎn)板必需加鋸齒波3〕要觀測到穩(wěn)2.假設示波器已經(jīng)觀測到了一個穩(wěn)定的正弦波電信號了，這時將轉(zhuǎn)換開關置2.假設示波器已經(jīng)觀測到了一個穩(wěn)定的正弦波電信號了，這時將轉(zhuǎn)換開關置x

nTy3.假設示波器已經(jīng)觀測到了一個穩(wěn)定的正弦波電信號了，這時將轉(zhuǎn)換開關置“⊥”位置，則示波器上看到什么外形的圖形？3.假設示波器已經(jīng)觀測到了一個穩(wěn)定的正弦波電信號了，這時將轉(zhuǎn)換開關置“x外接”位置，則示波器上看到什么外形的圖形？答：一條豎直線如何用示波器推斷被測電信號中是否含有直流成份？答：Y輸入端的轉(zhuǎn)換開關分別撥向DC和AC，觀看兩種狀況時波形的幅度，假設幅度沒有變化，則被測信號中沒有直流成分。如何用示波器估測電信號的峰峰值與頻率？周期的倒數(shù)，周期即為波形相鄰的同相位點之間水平格數(shù)乘以每格對應的時間。用兩只信號發(fā)生器分別給示波器的兩組偏轉(zhuǎn)板加頻率相等的電信號，則消滅“利薩答：由于給示波器兩偏轉(zhuǎn)板加的電信號，不能保證其相位差恒定。聲速聲速試驗中，換能器工作頻率大致多少？答：40kHz左右你是如何做聲速試驗的？答：首先將信號發(fā)生器輸出40kHz的正弦波，調(diào)示波器得到波形，再調(diào)信號發(fā)生器的頻f，則vf可測出。靜電場為什么要用模擬法描繪靜電場的分布而不用探測器直接描繪靜電場的分布？電場的分布。你做靜電場的描繪試驗時，電源是溝通電源還是直流電源？答：直流電源3．你認為電壓表的內(nèi)阻是大點好還是小點好？答：內(nèi)阻大點好，誤差小4．靜電場模擬同軸電纜電場分布試驗中，假設電源電壓增加一倍，問等位線的外形是否變化？答：外形不變電子束：你是如何驗證電子束的偏轉(zhuǎn)位移與加速電壓成反比的？答：作兩條DV2~Vd曲線，看是否重合。2．電子槍柵極電位與陰極〔或燈絲〕電位相比，誰高？答：陰極〔或燈絲〕電位高。3．電子槍加速電極電位與陰極電位相比，誰高？答：電子槍加速電極電位高。4．調(diào)整屏幕光點的亮度是調(diào)整哪個電極的電位的？答：調(diào)整電子槍柵極電位。5．在進展電子束偏轉(zhuǎn)試驗的過程中，能否把儀器移動方位，為什么？答：不能，受到地磁場的作用，影響電聚焦和電偏轉(zhuǎn)?；舳杭僭O把勵磁電流誤通到霍耳元件，會產(chǎn)生怎樣的后果？答：燒壞霍耳片〔1〕霍耳片不行能與螺線管軸垂直〔2〕地磁場的影響分光計：分光計的調(diào)整中，如何推斷望遠鏡光軸已經(jīng)與旋轉(zhuǎn)主軸垂直？答：旋轉(zhuǎn)平臺，假設在平行平板正反兩面都見到十字叉絲的像與叉絲成對稱位置，即說明。什么叫“各半法”？答：分別調(diào)載物平臺和望遠鏡，讓像各回一半，最終回到對稱點的方法。分光計轉(zhuǎn)盤上有設計有兩個游標的作用是什么?答：消退“偏心差”怎樣推斷望遠鏡的目鏡與物鏡的焦平面已經(jīng)重合？答：從目鏡中可以看到清楚的十字叉絲和清楚的十字叉絲像。鈉光燈在使用中要留意些什么？〔1〕開了不能馬上關，關了不能馬上開〔〕工作時不能振動，關機后不能振動牛頓環(huán)：顯微鏡放大倍數(shù)的大小對試驗結(jié)果有影響嗎？答：沒有影響101112級，……,級數(shù)依次遞增，這樣對試驗測量有影響嗎？答：沒有影響。處理數(shù)據(jù)時，是求的級數(shù)差，無須精準知道每一環(huán)的級數(shù)。為什么要用鈉光燈，不用一般的電燈光源？答：單色光牛頓環(huán)中心是亮斑的狀況下，是否肯定要擦去塵土使成暗斑后才可測量？不擦去對試驗有無影響？答：不肯定。無影響。螺距誤差怎樣避開？答：測量時向一個方向移動，假設移動過位，則要足夠倒退再前進。為何要測量環(huán)紋直徑而不測量環(huán)紋半徑？答：牛頓環(huán)中心是一個暗斑，不是一個點。其次局部：誤差分析數(shù)據(jù)處理根底學問誤差的三種類型 系統(tǒng)誤差、隨機誤差、過失誤差隨機誤差的高斯分布包含的三方面內(nèi)容確定值小的誤差比確定值大的誤差消滅的概率大大小相等，符號相反的誤差消滅的時機相等超過某一極限的誤差，實際上不會消滅近真值對某一物理量進展n次等精度測量，得到一個測量列

,x,…x

…,x

。假設該1 2 ix

nx物理量的測量誤差聽從高斯分布，則該物理量的最正確值即近真值為：標準差和平均值的標準差

n ii11n1ni11n1ni1(xx)2i1n(n1)ni1(xx)2ix x用平均值的標準偏差作為測量確定偏差報道測量結(jié)果時的表示形式x(x

)單位E x100% x x其物理意義是真值落在xx)到xx68.3%單次測量精度單次測量的誤差主要取決于儀器的誤差、試驗者感官區(qū)分力量及觀看時的具體條件等。儀器誤差在沒有說明書或相關資料查閱時，一般可用儀器的最小刻度表示儀器精度。7．誤差傳遞公式的兩個推論和與差確實定偏差，等于各直接測量量確實定偏差之和。積與商的相對偏差，等于各直接測量量的相對偏差之和。標準誤差的傳遞公式的兩個推論和與差確實定偏差，等于各直接測量量確實定偏差的“方和根積與商的相對偏差，等于各直接測量量的相對偏差的“方和根測量結(jié)果表式中有關有效數(shù)字位數(shù)xxx)x的有效數(shù)字位數(shù)由xx通常只12位有效數(shù)字。試驗數(shù)據(jù)圖示法定標原則觀測點的坐標讀數(shù)的有效數(shù)字位數(shù)一樣；標度劃分應得當，以不用計算就能直接讀出圖線上每一點的坐標為宜；應盡量使圖線占據(jù)圖形的大局部，不要偏于一邊或一角。兩軸的標度可以不同。假設數(shù)據(jù)特別大或特別小，可以提出乘積因子放在坐標軸物理量的右邊。依據(jù)試驗數(shù)據(jù)在坐標上描圖，可以推斷試驗數(shù)據(jù)測量存在有什么性質(zhì)的誤差假照試驗數(shù)據(jù)在圖線兩側(cè)四周，沒有完全落在圖線上，則說明測量存在隨機誤差；假設每組試驗數(shù)據(jù)的圖線總是有規(guī)律地在理論曲線的上方或下方統(tǒng)誤差。測量不確定度評定與表示的主要內(nèi)容1．A類不確定度xn1xn11)ni1(xx)2iu (x)A x2．B類不確定度u (x)B

k；式中為儀器誤差。3通常儀器誤差聽從的規(guī)律可簡潔認為聽從均勻分布，這種狀況下常數(shù)k取 。即3誤差均勻分布的B3．總不確定度〔即合成不確定度〕

u (x)3B3u2(x)u2(x)u2(x)ABCA類評定和B定度。間接測量的不確定度傳遞〔也稱不確定度的合成傳遞〕1 2 假設間接測量量是直接測量量的函數(shù)：yf(x,x,,x )1 2 1 2 則間接測量量的最正確估量y由直接測量量的最正確估量(x,x,,x )給出，即1 2 ；yf(x,x,,x )；1 2 myx

,x,,x12 1

的不確定度。n(f)2ui1xC i(x)n(f)2ui1xC i(x)2iu(y)關于間接測量量不確定度的方和根合成法，的兩個重要的推論：u2u2(x)u2(x)C1C 21yx1

x2，則uy)積與商的相對不確定度，等于各直接測量量的相對不確定度的“方和根u(y)u(y) u2(x)u2(x)u2(x)1 2 即：假設yxx /x，則1 2

y r 1 r 2 r 3用不確定度評定測量的結(jié)果報道形式我們要求結(jié)果必需給出最可信任值、最可信任值的不確定