大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告預(yù)習(xí)題與思考題部分答案(周嵐)

實(shí)驗(yàn)一物體密度的測(cè)定【預(yù)習(xí)題】1．簡(jiǎn)述游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器的測(cè)量原理及使用時(shí)的注意事項(xiàng)。答：（1）游標(biāo)卡尺的測(cè)量原理及使用時(shí)的注意事項(xiàng)：游標(biāo)卡尺是一種利用游標(biāo)提高精度的長(zhǎng)度測(cè)量?jī)x器，它由主尺和游標(biāo)組成。設(shè)主尺上的刻度間距為，游標(biāo)上的刻度間距為，比略小一點(diǎn)。一般游標(biāo)上的個(gè)刻度間距等于主尺上(-1)個(gè)刻度間距，即。由此可知，游標(biāo)上的刻度間距與主尺上刻度間距相差,這就是游標(biāo)的精度。教材P33圖1-2所示的游標(biāo)卡尺精度為,即主尺上49mm與游標(biāo)上50格同長(zhǎng)，如教材圖1-3所示。這樣，游標(biāo)上50格比主尺上50格（50mm）少一格（1mm），即游標(biāo)上每格長(zhǎng)度比主尺每格少1÷50=0.02(mm)，所以該游標(biāo)卡尺的精度為0.02mm。使用游標(biāo)卡尺時(shí)應(yīng)注意：①一手拿待測(cè)物體，一手持主尺，將物體輕輕卡住，才可讀數(shù)。②注意保護(hù)量爪不被磨損，決不允許被量物體在量爪中挪動(dòng)。③游標(biāo)卡尺的外量爪用來(lái)測(cè)量厚度或外徑，內(nèi)量爪用來(lái)測(cè)量?jī)?nèi)徑，深度尺用來(lái)測(cè)量槽或筒的深度，緊固螺絲用來(lái)固定讀數(shù)。（2）螺旋測(cè)微器的測(cè)量原理及使用時(shí)的注意事項(xiàng)：螺螺距是0.5mm螺旋測(cè)微器，活動(dòng)套筒C的周界被等分為50格，故活動(dòng)套筒轉(zhuǎn)動(dòng)1格，測(cè)量軸相應(yīng)地移動(dòng)0.5/50=0.01mm,再加上估讀，其測(cè)量精度可達(dá)到0.001mm。使用螺注意：①測(cè)量軸向砧臺(tái)靠近快夾住待測(cè)物時(shí)，必須使用棘輪而不能直接轉(zhuǎn)動(dòng)活動(dòng)套筒，聽到“咯、咯”即表示已經(jīng)夾住待測(cè)物體，棘輪在空轉(zhuǎn)，這時(shí)應(yīng)停止轉(zhuǎn)動(dòng)棘輪，進(jìn)行讀數(shù)，不要將被測(cè)物拉出，以免磨損砧臺(tái)和測(cè)量軸。②應(yīng)作零點(diǎn)校正。2．為什么膠片長(zhǎng)度可只測(cè)量一次？答：?jiǎn)未螠y(cè)量時(shí)大體有三種情況：（1）儀器精度較低，偶然誤差很小，多次測(cè)量讀數(shù)相同，不必多次測(cè)量。（2）對(duì)測(cè)量的準(zhǔn)確程度要求不高，只測(cè)一次就夠了。（3）因測(cè)量條件的限制，不可能多次重復(fù)測(cè)量。本實(shí)驗(yàn)由對(duì)膠片長(zhǎng)度的測(cè)量屬于情況（1），所以只測(cè)量1次?！舅伎碱}】1．量角器的最小刻度是。為了提高此量角器的精度，在量角器上附加一個(gè)角游標(biāo)，使游標(biāo)30分度正好與量角器的29分度等弧長(zhǎng)。求該角游標(biāo)的精度(即可讀出的最小角度)，并讀出下圖所示的角度。答：因?yàn)榱拷瞧鞯淖钚】潭仁?0’，游標(biāo)30分度與量角器29分度等弧長(zhǎng)，所以游標(biāo)的精度為，圖示角度為。2．用螺旋測(cè)微器進(jìn)行測(cè)量時(shí)要考慮螺距誤差嗎？答：不要。因?yàn)橛寐菪郎y(cè)微器進(jìn)行測(cè)量時(shí)，只向一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，所以不考慮螺距誤差。3．設(shè)計(jì)一種修正齒孔面積的方案。應(yīng)采用電流表外接法測(cè)量。所以比較=1\*GB3①=2\*GB3②兩式后可知電流表宜采用內(nèi)接法。3．如果低電阻的電勢(shì)端鈕與電流端鈕搞錯(cuò)會(huì)產(chǎn)生什么現(xiàn)象？為什么？答：在本實(shí)驗(yàn)中，若將待測(cè)低電阻的電勢(shì)端鈕與電流端鈕接反，則測(cè)得的電壓為待測(cè)低電阻和電流表的接觸電阻上共有的，所測(cè)阻值比待測(cè)低電阻阻值要大。實(shí)驗(yàn)四熱電偶溫度計(jì)定標(biāo)【預(yù)習(xí)題】1．什么叫溫差電動(dòng)勢(shì)？它與哪些因素有關(guān)？答：（1）兩種不同的金屬或合金，將其兩端連接，形成閉合回路，當(dāng)兩連接點(diǎn)的溫度不同時(shí)，回路中就會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，這樣的電動(dòng)勢(shì)就叫溫差電動(dòng)勢(shì)。（2）溫差電動(dòng)勢(shì)與這兩種金屬或合金材料及冷熱端的溫度有關(guān)?！舅伎碱}】1．保溫杯內(nèi)冰水混合物的溫度是否處處為零？答：保溫杯內(nèi)冰水混合物的溫度理論上應(yīng)該是處處為，但在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中保溫杯里冰水混合物與外環(huán)境有熱交換，因而使得保溫杯里的水不一定為處處零。2．熱電偶溫度計(jì)有什么特點(diǎn)？答：（1）熱電偶溫度計(jì)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，準(zhǔn)確度高，測(cè)溫范圍廣等特點(diǎn)。（2）由于熱電偶將溫度轉(zhuǎn)化成電信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，使溫度的測(cè)量、控制、以及對(duì)溫度信號(hào)的放大變換都很方便，適用于遠(yuǎn)距離測(cè)量和自動(dòng)控制。實(shí)驗(yàn)六薄透鏡焦距的測(cè)定【預(yù)習(xí)題】1．本實(shí)驗(yàn)要求用那些方法測(cè)量凸透鏡和凹透鏡的焦距？答：測(cè)量凸透鏡焦距的三種方法，自準(zhǔn)法、物距像距法、共軛法。測(cè)量凹透鏡焦距的兩種方法，視差法和物距像距法。2．什么是共軸調(diào)節(jié)？共軸調(diào)整的要求是什么？達(dá)不到這些要求對(duì)測(cè)量有什么影響？答：在用多個(gè)透鏡做實(shí)驗(yàn)時(shí)，各個(gè)透鏡應(yīng)調(diào)節(jié)到有公共的主光軸，并且該主光軸應(yīng)與導(dǎo)軌平行，這種調(diào)節(jié)稱為共軸調(diào)節(jié)。共軸調(diào)節(jié)分為粗調(diào)和細(xì)調(diào)兩個(gè)步驟。若達(dá)不到物點(diǎn)與透鏡共軸等高，所成的像偏離主光軸，數(shù)據(jù)測(cè)量不準(zhǔn)確。3．用物距像距法測(cè)凹透鏡焦距的實(shí)驗(yàn)中，對(duì)第一次凸透鏡所成的像有什么要求？答：第一次凸透鏡所成的像，應(yīng)為倒立縮小的實(shí)像。【思考題】1．物屏與像屏間的距離和時(shí)，分別會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？試用數(shù)學(xué)表達(dá)式說(shuō)明之。答：物屏與像屏間的距離時(shí)，出現(xiàn)一個(gè)與物等大的像。時(shí)，不成像。證明如下：2．如果凸透鏡的焦距大于光具座的長(zhǎng)度，試設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，在光具座上能測(cè)量它的焦距。答：（1）輔助透鏡法：加一個(gè)已知小焦距的凸透鏡作為輔助透鏡。（2）視差法：與教材測(cè)凹透鏡方法相同。實(shí)驗(yàn)七單擺設(shè)計(jì)【思考題】1．用秒表手動(dòng)測(cè)量單擺周期時(shí)，從測(cè)量技巧上來(lái)考慮，應(yīng)注意哪些方面才能使周期測(cè)得更準(zhǔn)確些？答：（1）注意定點(diǎn)觀察，在擺線通過(guò)平衡位置時(shí)開、停秒表。（2）適當(dāng)增加單擺振動(dòng)次數(shù)，及重復(fù)測(cè)量。2．在室內(nèi)天棚上掛一單擺，擺長(zhǎng)很長(zhǎng)無(wú)法用尺直接測(cè)出來(lái)，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)用簡(jiǎn)單的工具和方法測(cè)量其擺長(zhǎng)。答：測(cè)出單擺振動(dòng)的周期，查出本地重力加速度g，即可通過(guò)計(jì)算出擺長(zhǎng)。實(shí)驗(yàn)八用直流電橋測(cè)量電阻【預(yù)習(xí)題】1．怎樣消除比例臂兩只電阻不準(zhǔn)確相等所造成的系統(tǒng)誤差？答：可以交換和，進(jìn)行換臂測(cè)量，這樣最終，就與比例臂沒有關(guān)系了?！舅伎碱}】1．改變電源極性對(duì)測(cè)量結(jié)果有什么影響？答：在調(diào)節(jié)檢流計(jì)平衡時(shí)，改變極性對(duì)未知電阻的測(cè)量沒有影響。測(cè)量電橋靈