大学物理实验完整答案徐寒主编(科学教育出版社)

1、实验一：物体密度1、 量角器的最小刻度是0.5.为了提高此量角器的精度，在量角器上附加一个角游标，使游标30个分度正好与量角器的29个分度的等弧长。求：（1、）该角游标的精度；（2、）如图读数 答案：因为量角器的最小刻度为30.游标30分度与量角器29 分度等弧长，所以游标精度为30/30=1，图示角度为149。452、 测定不规则的固体密度时，若被测物体浸入水中时表面吸附着水泡，则实验结果所得密度值是偏大还是偏小?为什么？ 答案：如果是通过观察水的体积的变化来测量不规则物体的体积,那么计算的密度会减小,因为质量可以测出,而吸附气泡又使测量的体积增大（加上了被压缩的气泡的体积）所以密度计算得出

2、的密度减小实验二：示波器的使用 1、示波器有哪些组成部分？每部分的组成作用？答案：电子示波器由y偏转系统、x偏转系统、z通道、示波管、幅度校正器、扫描时间校正器、电源几部分组成。 y偏转系统的作用是：检测被观察的信号，并将它无失真或失真很小地传输到示波管的垂直偏转极板上。 x偏转系统的作用是：产生一个与时间呈线性关系的电压，并加到示波管的x偏转板上去，使电子射线沿水平方向线性地偏移，形成时间基线。 z通道的作用是：在时基发生器输出的正程时间内产生加亮信号加到示波管控制栅极上，使得示波管在扫描正程加亮光迹，在扫描回程使光迹消隐。 示波管的作用是：将电信号转换成光信号，显示被测信号的波形。 幅度校

3、正器的作用是：用于校正y通道灵敏度。 扫描时间校正器的作用是：用于校正x轴时间标度，或用来检验扫描因数是否正确。 电源的作用是：为示波器的各单元电路提供合适的工作电压和电流。2、 为什么在实验中很难得到稳住的李萨如图形，而往往只能得到重复变化的某一组李萨如图形？ 答案：因为在实验中很难保证x、y轴的两个频率严格地整数倍关系,故李莎茹图形总是在不停旋转,当频率接近整数倍关系时,旋转速度较慢；实验三：电位差计测量电动势1、 测量前为什么要定标？v0的物理意义是什么?定标后在测量ex时，电阻箱为什么不能在调节? 答案：定标是因为是单位电阻的电压为恒定值，v0的物理意义是使实验有一个标准的低值，电阻箱

4、不能动是因为如果动了电阻箱就会改变电压，从而影响整个实验；为了保持工作电流不变.设标准电压为en,标准电阻为rn,则工作电流为i=en/rn,保持工作电流不变,当测量外接电源时,调节精密电阻ra,使得电流计示数为零,有e=i*ra,若测试过程中调节了电位器rc,则导致i产生变化,使测得的e不准（错误）2、 保护电阻是为了保护什么仪器？如何使用？ 答案:保护电阻主要是保护与它串联的那些元件.先将保护电阻调节的到最大,在保证电流不超过仪器的最大工作范围这个前提下,逐步降低到最小.3、 电位差计实验中标准电源器什么作用？使用时应注意什么问题？答案：标准电源起到参考基准的作用,一般用标准电池,保护电阻

5、不使得标准电池过放电.使用时保护电阻是串联的,观察指零仪时间要尽量短暂,避免长时间放电以免电压变化.另外,电位差计也需要电源,如果有保护的话,那是防止过流损坏.4、 电位差机实验中如果电流计总是偏向一边而不能补偿，请分析一下故障有几种可能？如何检查和排除故障？ 答案： 电流调节盘rp断线，中心引出线脱开，短路；电键严重氧化，接触电阻变大；量程开关接触不好(多数是波段开关的静片变形或变位造成未接触上)；标准电池坏，电势低；工作电池容量不足，电压偏低；正负极接反了。实验四： 拉伸1、 两根材料相同，但粗细、长度不同的金属丝，他们的弹性模量是否相同？答案：相同杨氏模量仅取决于材料本身的物理性质，与材

6、料的粗细、长短无关。杨氏模量表征固体材料抵抗形变的物理量，表征材料性质的物理量。杨氏模量的大小表征了材料的刚性，杨氏模量越大，越不容易发生形变。2、 光杠杆有什么优点？怎样提高光杠杆测量微小长度的灵敏度？可以测量微小长度变化量。提高放大倍数即适当地增大标尺距离d或适当地减杠杆前后脚的垂直距离b，可以提高灵敏度，因为光杠杆的放大倍数为2d/b；增大反射镜与接手屏间的距离 同时缩短光杠杆脚的距离 但也不是灵敏度越高越好 因为灵敏度越高 试验系统的抗干扰能力会下降3、 在实验中如果要求测量的相对不确定都不超过5%，试问金属丝的长度和直径应如何选取？标尺应距光杠杆的反射镜多远？钢丝的长度最好选择略大于

7、1米.但一般受立架高度所限,最长也只能选择0.5至0.8米.钢丝直径的选择,要看你用的砝码就是多少.常见的砝码为每个1kg可用直径0.3至0.5mm的。实验五：刚体1、 本实验产生误差的原因有哪些？答案：主要误差来源：1 、实验装置没有调整好（如旋盘没有调平）,系统各部分的中轴没有调重合；2、 旋盘的摆角超过5；3 、计时误差大；4、游标卡尺读数的误差5、天平读数的偏差6、底座不水平7、挡光杆与光电探头有摩擦（测定液体表面张力）1吊环挂到力敏传感器的挂钩上时,为什么要保证吊环底面水平?吊环如果不水平,在拉脱过程中,就可能出现有些位置已经脱离液面,而有些位置没有脱离,会造成测量误差.2根据最小二

8、乘法的拟合数据，计算b和r的公式是什么b=ug平均值-g平均值*r平均值 / g2平均值-g平均值2r=u平均值-b*g平均值3. 在液体表面张力系数实验的测量过程中怎样控制数字电压表的读数u1和u2的误差1 吊环必须严格处理干净；2吊环水平须调节好，如果有偏差则会造成测量误差；3仪器开机需预热15分钟；4在旋转升降台时，尽量使液面的波动要小；5工作室不宜风大，以免吊环摆动，至使零点波动所测系数不正确；6注意手指不要接触被测液体。 空气热机1为什么p-v图的面积即等于热机在一次循环过程中将热能转为机械能的数值p-v图其实是表示做功的图,t-s图示表示热量变化的图.p-v图上用正循环曲线投影到v

9、轴上的面积减去逆循环曲线投影到v轴上的面积,就得到了净功.2空气热机转速过大为什么仪器要自动断电根据当初设计转速来制订它的稳定性与寿命性，若转速过高影响稳定与寿命会带来，所以有切断开关去控制，保持在理想转速中工作，保证其性能稳定和使用寿命动态磁滞回线1什么是磁滞现象磁滞现象简称磁滞。 磁性体的磁化存在着明显的不可逆性，当铁磁体被磁化到饱和状态后，若将磁场强度(h)由最大值逐渐减小时，其磁感应强度（符号为b）不是循原来的途径返回，而是沿着比原来的途径稍高的一段曲线而减小，当h=0时，b并不等于零，即磁性体中b的变化滞后于h的变化，这种现象称磁滞现象。2硬磁材料和软磁材料的磁滞回线有什么区别的特点

10、是磁导率大，矫顽力小（hc约为1a/m），因此磁滞回线呈细长状；的特点是矫顽力大（hc100a/m），因此磁滞回线较宽，所围的面积较大。迈克尔逊干涉1点光源非定域干涉实验中两虚光源s1和s2的距离为m1和m2距离的两倍，为什么？m2经半透镜m,在m1前出现虚像为m2。m2与m1间间距为d。虚像m2同m1将对光源进行反射，反射后虚光源间距离为2d.2结合实验观察中的现象，总结迈克尔逊干涉仪调节的要点1在调整的时候，我们需要让镜面m1与m2平行，2在测量na光平均波长时，我们需要测量“吞吐”个周期之后的仪器示数，采取的纪录暗条纹周期的方法。3在测量双线波长差的时候，需要记录条纹“模糊”时的示数。等

11、到条纹已经比较模糊后先记录下数据然后继续旋转。如果模糊程度继续加大，则将覆盖原有数据的方法。这样就保证了测出的“模糊”位置示数差较为恒定，得到的试验结果误差极小，在四舍五入之后与标准值完全一致。普朗克常数1. 实验时能否将滤光片插到光源的光阑口上？为什么？不能，因为如果光电管前没有滤光片的话，环境光当中其他频率的光也会进入到光电管当中。2从截止电压和入射光频率的关系曲线能确定阴极材料的逸出功吗?测在直角坐标系中坐出us（截止电压）和v(频率）的关系曲线,实验表明曲线是一条直线,证明爱因斯坦光电效应方程的正确性.该直线的斜率即为h/e ,h为普朗克常量.而该直线的延长线与us轴的截距为ws/e,ws为材料的逸出功.因此,可以确定材料逸出功,只要用纵截距乘以单位电荷的电量即可.定普朗克常数能否从截止电压与入射光频率确定材料的逸出功3测定普朗克常数的实验中有哪些误差来源？实验中如何减少误差？暗电流与本底电流：可以采用系统误差的修正方法加以消除；阳极反向电流：可以选择较小的光阑；光源的单色性：可以选择一组高性能的滤色片；光源与光电管接收装置之间的距离：在实验中选择合适的接受距离（一般是30cm)。亥姆霍兹线1能否用稳恒磁场的安培环路定理计算亥姆霍兹线圈轴线上的磁感强度，为什么？用