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    1. 大學物理實驗思考題答案

      力學和熱學 電磁學 近代物理 是否可以測擺動一次的時間作周期值?為什么? 答:不可以。

      因為一次測量隨機誤差較大,多次測量可減少隨機誤差。

      將一半徑小于下圓盤半徑的圓盤,放在下圓盤上,并使中心一致,討論此時三線擺的周期和 空載時的周期相比是增大、減小還是不一定?說明理由。

      答:當兩個圓盤的質量為均勻分布時,與空載時比較,擺動周期將會減小。

      因為此時若把兩 盤看成為一個半徑等于原下盤的圓盤時, 其轉動慣量 I0 小于質量與此相等的同直徑的圓盤, 根據公式 T0 三線擺在擺動中受空氣阻尼, 振幅越來越小, 它的周期是否會變化?對測量結果影響大嗎? 為什么? 答:周期減小,對測量結果影響不大,因為本實驗測量的時間比較短。

      金屬絲彈性模量的測量 光杠桿有什么優點,怎樣提高光杠桿測量的靈敏度? 答:優點是:可以測量微小長度變化量。

      提高放大倍數即適當地增大標尺距離或適當地減小 光杠桿前后腳的垂直距離,可以提高靈敏度,因為光杠桿的放大倍數為 何謂視差,怎樣判斷與消除視差? 答:眼睛對著目鏡上、下移動,若望遠鏡十字叉絲的水平線與標尺的刻度有相對位移,這種 現象叫視差,細調調焦手輪可消除視差。

      為什么要用逐差法處理實驗數據? 答:逐差法是實驗數據處理的一種基本方法,實質就是充分利用實驗所得的數據,減少隨機 誤差,具有對數據取平均的效果。

      因為對有些實驗數據,若簡單的取各次測量的平均值,中 間各測量值將全部消掉,只剩始末兩個讀數,實際等于單次測量。

      為了保持多次測量的優越 性,一般對這種自變量等間隔變化的情況,常把數據分成兩組,兩組逐次求差再算這個差的 平均值。

      實驗三,隨即誤差的統計規律 什么是統計直方圖什么是正態分布曲線兩者有何關系與區別? 答:對某一物理量在相同條件下做次重復測量,得到一系列測量值,找出它的最大值和最小 值,然后確定一個區間,使其包含全部測量數據,將區間分成若干小區間,統計測量結果出 現在各小區間的頻數,以測量數據為橫坐標,以頻數為縱坐標,劃出各小區間及其對應的頻 數高度,則可得到一個矩形圖,即統計直方圖。

      如果測量次數愈多,區間愈分愈小,則統計直方圖將逐漸接近一條光滑的曲線,當趨向于無 窮大時的分布稱為正態分布,分布曲線為正態分布曲線。

      如果所測得的一組數據,其離散程度比表中數據大,也就是即比較大,則所得到的周期平均 值是否也會差異很大? 答: (不會有很大差距,根據隨機誤差的統計規律的特點規律,我們知道當測量次數比較大 時,對測量數據取和求平均,正負誤差幾乎相互抵消,各誤差的代數和趨于零。

      電熱法測量熱功當量 該實驗所必須的實驗條件與采用的實驗基本方法各是什么系統誤差的來源可能有哪些? 答:實驗條件是系統與外界沒有較大的熱交換,并且系統(即水)應盡可能處于準靜態變化 過程。

      實驗方法是電熱法。

      系統誤差的最主要來源是系統的熱量散失,而終溫修正往往不能 完全彌補熱量散失對測量的影響。

      其他來源可能有水的溫度不均勻, 用局部溫度代替整體溫

      度。

      水的溫度與環境溫度差異較大,從而給終溫的修正帶來誤差。

      溫度,質量及電功率等物 理量的測量誤差。

      試定性說明實驗中發生以下情況時,實驗結果是偏大還是偏小? 攪拌時水被濺出; 答:實驗結果將會偏小。

      水被濺出,即水的質量減少,在計算熱功當量時,還以稱橫水的質量計算,即認為水的質量 不變,但是由于水的質量減少,對水加熱時,以同樣的電功加熱,系統上升的溫度要比水沒 有上升時的溫度要高,即水沒濺出在同樣電功加熱時,應上升度,而水濺出后上升的溫度應 是 T+ΔT Q =( ,分母變大 答:偏大、偏小由溫度計插入的位置與電阻絲之間的距離而定。

      離電阻絲較遠時,系統溫度 示數比,勻均系統溫度低,設為均勻系統溫度,溫度計示值應為 T-ΔTJ=A/θ 計算,分母變 小,則變大;離電阻絲較近時,溫度計示值應為 T+ΔT,分母變大,因而 室溫測得偏高或偏低。

      θ0 為室溫,若測得值偏高 θ 時,測量得到的溫度值為 θ0+Δθθ 時,測量溫度值為 θ0-Δθ,在計算溫度虧損時,dTi=k(Ti-θ),是與是室溫無關的量 k,只與降溫初溫和降 溫終溫以及降溫時間有關,測得室溫偏高時,dTi=k[Ti- (θ0+Δθ)],每秒內的溫度虧損 小于實際值,秒末的溫度虧損 δTi=∑k[Ti- (θ0+Δθ)]。

      此值小于實際值,由于散熱造 成的溫度虧損 δTi=Tf+ Tf″,修正后的溫度 Tf″Tf″= TfδTi,為負值,當測量值低于實 際室溫時,的絕對值變小:Tf″=Tf+|Tf″TTTf″- Tf,:升溫初始值), J 變大,反之 校正電流表時, 如果發現改裝的毫安表讀數總是高于標準表的讀數, 分流電阻應調大還是調 小答:應調小。

      讓電路中標準表讀數不變,即保持回路電流不變,分流電阻值減小后將會分

      得更多的電流,從而使流過被改裝表表頭的電流減小,改裝表的讀數也減小。

      校正電壓表時, 如果發現改裝的電壓表讀數總是低于標準表的讀數, 分壓電阻應調大還是調 小答:應調小。

      讓電路中標準表讀數不變,即加在改裝電表上電壓值不變。

      調小電阻,改裝 表的總電阻降低, 流過改裝毫安表的電流增大, 從而讀數也增加。

      試證明用歐姆表測電阻時, 如果表頭指針正好指在表盤標度尺的中心, 則這時的歐姆表指示值為什么正好等于該歐姆表 的內阻值。

      答:設表頭指針滿刻度電流為、表頭指針指表盤中心時電路中電流為 ;根據歐姆表工作原理,當待測電阻 。

      所以,歐姆表顯示測 讀數即為該歐姆表的內阻。

      示波器的原理與使用 模擬示波器為何能顯示高速變化的電信號軌跡? 答: 在模擬示波器垂直偏轉板上加的是被觀測信號電壓, 而在水平偏轉板上加的是鋸齒波 (時 間線性變化)信號電壓,所以示波器的示波管的橫軸相當于直角坐標的時間軸,經過一個鋸 齒波信號周期, 電子束便在示波管的熒光屏上描繪出被觀測信號的波形的一段軌跡。

      當鋸齒 波信號的周期大于或等于周期性觀測信號的周期且與其相位鎖定時(同步),電子束便在示 波管的熒光屏上描繪出被觀測信號的波形的同一段軌跡, 由于人眼的視覺暫留和熒光屏的余 輝,便可以觀測到信號的波形。

      在本實驗中,觀察李薩如圖形時,為什么得不到長時間穩定的圖形? 輸入的是兩個完全不相關的信號, 它們的位相差難以保持恒定, 所以得不到長時間的穩定波 形。

      假定在示波器的軸輸入一個正弦信號, 所用的水平掃描頻率為, 在熒光屏上出現三個穩定完 整的正弦波形,那么輸入信號的頻率是什么?這是否是測量信號頻率的好方法?為何? 答:輸入信號的頻率是。

      這種方法不是測量信號頻率的好方法,因為用此方法測量的頻率精 確度低。

      示波器的掃描頻率遠大于或遠小于輸入正弦信號的頻率時,屏上的圖形是什么情況? 答:掃描頻率遠小于輸入正弦信號頻率時,出現圖形是密集正弦波;掃描頻率遠大于輸入正 弦信號頻率時,一個周期的信號波形將會被分解成數段,顯示的圖形將會變成網狀交叉線。

      (1) 校正電流表時, 如果發現改裝的毫安表讀數總是高于標準表的讀數, 分流電阻應調大還 是調小? 答:應調小。

      讓電路中標準表讀數不變,即保持回路電流不變,分流電阻值減小后將會分得 更多的電流,從而使流過被改裝表表頭的電流減小,改裝表的讀數也減小。

      (2) 校正電壓表時, 如果發現改裝的電壓表讀數總是低于標準表的讀數, 分壓電阻應調大還 是調小?

      答:應調小。

      讓電路中標準表讀數不變,即加在改裝電表上電壓值不變。

      調小電阻,改裝表 的總電阻降低,流過改裝毫安表的電流增大,從而讀數也增加。

      (3) 試證明用歐姆表測電阻時, 如果表頭指針正好指在表盤標度尺的中心, 則這時的歐姆表 指示值為什么正好等于該歐姆表的內阻值。

      答:設表頭指針滿刻度電流為、表頭指針指表盤中心時電路中電流為 ;根據歐姆表工作原理,當待測電阻 。

      所以,歐姆表顯示測 讀數即為該歐姆表的內阻。

      [示波器的原理與使用 1. 模擬示波器為何能顯示高速變化的電信號軌跡? 答: 在模擬示波器垂直偏轉板上加的是被觀測信號電壓, 而在水平偏轉板上加的是鋸齒波 (時 間線性變化)信號電壓,所以示波器的示波管的橫軸相當于直角坐標的時間軸,經過一個鋸 齒波信號周期, 電子束便在示波管的熒光屏上描繪出被觀測信號的波形的一段軌跡。

      當鋸齒 波信號的周期大于或等于周期性觀測信號的周期且與其相位鎖定時(同步),電子束便在示 波管的熒光屏上描繪出被觀測信號的波形的同一段軌跡, 由于人眼的視覺暫留和熒光屏的余 輝,便可以觀測到信號的波形。

      (2) 在本實驗中,觀察李薩如圖形時,為什么得不到長時間穩定的圖形? 輸入的是兩個完全不相關的信號, 它們的位相差難以保持恒定, 所以得不到長時間的穩定波 形。

      (3) 假定在示波器的軸輸入一個正弦信號, 所用的水平掃描頻率為, 在熒光屏上出現三個穩 定完整的正弦波形, 那么輸入信號的頻率是什么?這是否是測量信號頻率的好方法?為何? 答:輸入信號的頻率是。

      這種方法不是測量信號頻率的好方法,因為用此方法測量的頻率精 確度低。

      (4) 示波器的掃描頻率遠大于或遠小于輸入正弦信號的頻率時,屏上的圖形是什么情況? 答:掃描頻率遠小于輸入正弦信號頻率時,出現圖形是密集正弦波;掃描頻率遠大于輸入正 弦信號頻率時,一個周期的信號波形將會被分解成數段,顯示的圖形將會變成網狀交叉線。

      物理實驗思考題答案 大學物理實驗思考題答案( 大學物理實驗思考題答案(實驗 2008-10-17 12:30 :默認分類) 1. 電橋由哪幾部分組成電橋的平衡條件是什么

      由電源、開關、檢流計橋臂電阻組成。

      Rx=(R1/R2)R3 若待測電阻 個頭沒接或斷頭,電橋是否能調平衡為什么? 沒接(或斷頭),電路將變為右圖所示,間總有電流,所以電橋不能調平。

      3. 下列因素是否會使電橋誤差增大為什么? (1) 電源電壓不太穩定; (2) 檢流計沒有調好零點; (3) 檢流計分度值大 (4) 電源電壓太低; (5) 導線電阻不能完全忽略。

      由于電橋調平以后與電源電壓無關,則電源電壓不太穩定基本不會使電橋誤差增大。

      若檢流計沒有調好零點,當其指針指零時檢流計中電流不為零,即電橋沒有達到平衡正態, 此時的測量讀數會含有較大誤差甚至會出現錯誤讀數; 檢流計分度值大時會使電橋誤差增大,因電橋的靈敏度與分度值成反比; 電源電壓太低會使電橋誤差增大,因電橋的靈敏度與電源電壓成正比; 對高電阻不會,當被測電阻的阻值很高時導線電阻可以忽略。

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