大学物理实验报告思考题答案.docx
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大学物理实验报告思考题答案
大学物理实验报告思考题答案
【篇一:
大学物理实验思考题答案及解析】
>1.在示波器状况良好的情况下,荧光屏看不见亮点,怎样才能找到亮点?
显示的图形不清晰怎么办?
首先将亮点旋钮调至适中位置,不宜过大,否则损坏荧光屏,也不宜聚焦。
在示波器面板上关掉扫描信号后(如按下x-y键),调节上下位移键或左右位移键。
调整聚焦旋钮,可使图形更清晰。
2.如果正弦电压信号从y轴输入示波器,荧光屏上要看到正弦波,却只显示一条铅直或水平直线,应该怎样调节才能显示出正弦波?
如果是铅直直线,则试检查x方向是否有信号输入。
如x-y键是否弹出,或者(t/div)扫描速率是否在用。
如果是水平直线,则试检查y方向是否信号输入正常。
如(v/div)衰减器是否打到足够档位。
3.观察正弦波图形时,波形不稳定时如何调节?
调节(t/div)扫描速率旋钮及(variable)扫描微调旋钮,以及(triglevel)触发电平旋钮。
4.观察李萨如图形时,如果只看到铅直或水平直线的处理方法?
因为李萨如图形是由示波器x方向的正弦波信号和y方向的正弦波信号合成。
所以,试检查ch1通道中的(v/div)衰减器旋钮或ch2通道中的(v/div)衰减器旋钮。
5.用示波器测量待测信号电压的峰-峰值时,如何准确从示波器屏幕上读数?
在读格数前,应使“垂直微调”旋到cal处。
建议用上下位移(position)旋钮将正弦波的波峰或波谷对齐某一横格再数格数,就不会两头数格时出现太大的误差。
6.用示波器怎样进行时间(周期)的测量?
7.李萨如图形不稳定怎么办?
调节y方向信号的频率使图形稳定。
实验六、霍尔效应(halleffect)
1、实验过程中导线均接好,开关合上,但vh无示数,im和is示数正常,为什么?
(1)vh组的导线可能接触不良或已断。
仔细检查导线与开关连接以及导线是否完好正常。
(2)vh的开关可能接触不良。
反复扳动开关看是否正常。
(3)可能仪器的显示本身有问题。
2、im和is示数稳定,vh示数极不稳定,为什么?
仪器本身问题。
更换仪器。
3、利用对称测量法测霍耳电压时,改变is或im方向,霍耳电压值的符号不改变?
(1)可能由于霍耳元件的四根连线连接错误而导致霍耳元件已烧坏。
(2)可能导线未接在中间的接线柱上,导致开关不能改变方向。
4、接好连线后打开仪器im或is示数为零,vh有示数?
(1)导线及霍耳元件的连线接触不良或已断,重新将连线连好,已断的重新焊接。
(2)两组开关可能接触不良。
5、im或is示数不稳定从而vh示数不稳定?
(1)仪器本身有故障。
(2)调节im或is过快使仪器反应发生失灵现象。
关闭仪器,重新打开仪器后缓慢调节im或is(3)调节im或is的旋钮接触不良。
6、结果误差偏大?
(1)霍耳电压电压值偏离原定的值,而操作者未注意。
(2)长时间通电流是霍耳元件性能有影响,造成误差偏大。
(3)仪器x2刻度尺下的小游标的位置可能被移动,使得结果误差偏大。
注意事项
1.is的最大值不能超过40ma。
im值不超过1ma。
2.仔细检查每组的接线,决不能将is的输入连接到im的输出,否则通电后即会烧坏霍耳元件。
3.为减少热磁流效应引起的误差,测vh--im曲线时测完im=1ma时断开仪器冷却几分钟,同时在实验过程中尽可能的减少长时间通电流。
4.不能擅自拆开霍耳元件的四根连线。
实验七、声速测量
1.用“驻波共振法”测波长时,如何调出示波器上正弦波形?
⑴示波器“y轴衰减”旋钮应置于较小数值档。
⑵移动接收器s2时,荧光屏上宽带的宽度应变化。
如不变,可交换输入到示波器的两接线柱位置,或交换输入到发射器s1的两接线柱位置。
⑶调节扫描频率即可调出正弦波。
2.用“相位比较法”测波长时,如何调出椭圆或直线?
⑴接收器s2接收到的信号应从示波器“x输入”端输入,发射器s1信号应输入到示波器“y轴输入”端,且“y轴衰减”旋钮应置于较大数值档。
⑵如果还不能出现椭圆或直线,可交换s1或s2两接线柱位置。
3.用“驻波共振法”和“相位比较法”测波长时,如严格按上述方法操作,还是调不出应有波形,怎么办?
此时可能是连接导线断路或接头接触不好,应用万用电表欧姆档对每根导线进行检查,确保每根导线无断裂,各个接头接触良好。
4.为什么在实验过程中改变s1、s2间距离时,压电换能器s1和s2两表面应保持互相平行且正对?
不平行会产生什么问题?
因为只有当s1、s2表面保持互相平行且正对时,s1s2间才可能形成驻波,才会出现波腹和波节,s2表面才会出现声压极大值,屏幕上才会出现正弦波振幅发生变化,由此可测超声声波波长。
如果s1、s2表面不平行,则s1、s2间形不成驻波,屏幕上正弦波振幅不会发生变化,就不能用驻波共振法测波长,故实验中必须使s1、s2表面平行。
5.如何调节与判断测量系统是否处于共振状态?
使用驻波共振法,当示波器上出现振幅最大正弦波时,表示s1、s2间处于驻波共振状态。
调节方法是移动s2,观察示波器上正弦波振幅变化。
6.使用“驻波共振法”测声速时,为什么示波器上观察到的是正弦波而不是驻波?
因为驻波是在发射器s1与接收器s2间形成,接收器s2接收到的是一个声压信号,在驻波波节位置,声压信号最强,输入到示波器y偏转板,经x偏转板扫描,故示波器上观察到的是正弦波。
7.使用“驻波共振法”测声速时,示波器上观察到的正弦波振幅为什么随s1s2间距增大而越来越小?
这是因为超声波在空气中传播时,由于波动能量总有一部分会被空气吸收,波的机械能会不断减少,波强逐渐减弱,振幅逐渐减少。
8.用“相位比较法”测声速时,为什么只有当李萨如图为直线时才读数?
因为李萨如图形为椭圆时,由于椭圆形状、大小不确定,接收器s2位置难以确定。
只有当李萨如图形为直线时,图形直观唯一,容易确定s2位置。
9.测声速时,“驻波共振法”与“位相比较法”两种电路可交换吗?
不能。
因为驻波共振法只把接收器s2接收到的信号输入到示波器y偏转板,观察到的是正弦波信号。
而位相比较法把接收器s2信号输入示波器x偏转板,发射器s1信号输入到y偏转板,观察到的是李萨如图形。
10.为何两种方法均测半波长值而不直接测波长值?
因为超声波在空气中有衰减,如果直接测波长值,测得数据个数少,由于衰减,后面数据测不出来。
而测半波长,数据个数多,又便于用逐差法处理数据,减少测量误差
1.为什么需要在驻波系统共振状态下进行声速的测量因为当驻波偏离共振状态时,驻波的形状不稳定且声压腹的振幅比共振时达到的最大值小得多,当驻波系统处于共振,这时驻波腹出现稳定的最大振幅。
2.用“驻波共振法”测波长时,如何调出示波器上正弦波形?
⑴示波器“y轴衰减”旋钮应置于较小数值档。
⑵移动接收器s2时,荧光屏上宽带的宽度应变化。
如不变,可交换输入到示波器的两接线柱位置,或交换输入到发射器s1的两接线柱位置。
⑶调节扫描频率即可调出正弦波。
3.用“相位比较法”测波长时,如何调出椭圆或直线?
⑴接收器s2接收到的信号应从示波器“x输入”端输入,发射器s1信号应输入到示波器“y轴输入”端,且“y轴衰减”旋钮应置于较大数值档。
⑵如果还不能出现椭圆或直线,可交换s1或s2两接线柱位置。
4.用“驻波共振法”和“相位比较法”测波长时,如严格按上述方法操作,还是调不出应有波形,怎么办?
此时可能是连接导线断路或接头接触不好,应用万用电表欧姆档对每根导线进行检查,确保每根导线无断裂,各个接头接触良好。
5.为什么在实验过程中改变s1、s2间距离时,压电换能器s1和s2两表面应保持互相平行且正对?
不平行会产生什么问题?
因为只有当s1、s2表面保持互相平行且正对时,s1s2间才可能形成驻波,才会出现波腹和波节,s2表面才会出现声压极大值,屏幕上才会出现正弦波振幅发生变化,由此可测超声声波波长。
如果s1、s2表面不平行,则s1、s2间形不成驻波,屏幕上正弦波振幅不会发生变化,就不能用驻波共振法测波长,故实验中必须使s1、s2表面平行。
6.如何调节与判断测量系统是否处于共振状态?
使用驻波共振法,当示波器上出现振幅最大正弦波时,表示s1、s2间处于驻波共振状态。
调节方法是移动s2,观察示波器上正弦波振幅变化。
7.使用“驻波共振法”测声速时,为什么示波器上观察到的是正弦波而不是驻波?
因为驻波是在发射器s1与接收器s2间形成,接收器s2接收到的是一个声压信号,在驻波波节位置,声压信号最强,输入到示波器y偏转板,经x偏转板扫描,故示波器上观察到的是正弦波。
8.使用“驻波共振法”测声速时,示波器上观察到的正弦波振幅为什么随s1s2间距增大而越来越小?
这是因为超声波在空气中传播时,由于波动能量总有一部分会被空气吸收,波的机械能会不断减少,波强逐渐减弱,振幅逐渐减少。
9.用“相位比较法”测声速时,为什么只有当李萨如图为直线时才读数?
因为李萨如图形为椭圆时,由于椭圆形状、大小不确定,接收器s2位置难以确定。
只有当李萨如图形为直线时,图形直观唯一,容易确定s2位置。
10.测声速时,“驻波共振法”与“位相比较法”两种电路可交换吗?
不能。
因为驻波共振法只把接收器s2接收到的信号输入到示波器y偏转板,观察到的是正弦波信号。
而位相比较法把接收器s2信号输入示波器x偏转板,发射器s1信号输入到y偏转板,观察到的是李萨如图形。
11.为何两种方法均测半波长值而不直接测波长值?
因为超声波在空气中有衰减,如果直接测波长值,测得数据个数少,由于衰减,后面数据测不出来。
而测半波长,数据个数多,又便于用逐差法处理数据,减少测量误差。
分光计
1.总结分光计精细调节应满足那几点要求?
怎么判断是否调节好?
2.调节望远镜时,若找不到平面镜反射回来的绿色亮“十”字,估计有哪些原因?
3.在在舞台上放置三棱镜时,为什么要使折射面垂直于在舞台调平螺钉的连线?
1分光计要作精密测量,它必须首先满足下述两个要求:
①入射光和出射光应当是平行光;
②入射光和出射光的方向以及反射面和出射面的法线都与分光计的刻度盘平行.
为达此目的,对分光计的调节要求是:
a.望远镜聚焦于无穷远;
b.望远镜光轴与分光计中心轴垂直;
c.平行光管发射平行光,且其光轴也与分光计中心轴垂直
2如果找不到,则粗调没有达到要求,应重调
3方便调节,只有这两个螺钉影响镜面的垂直度
1.已调好望远镜光轴垂直仪器主轴,若将平面镜取下后又放到载物台上(放的位置与拿下前的位置不同),发现两镜面又不垂直望远镜光轴了,即反射像的位置又不正确了,这是为什么?
是否说明望远镜光轴还没调好?
2.用汞灯做光源测定最小偏向角时,当测完黄光的最小偏向角后,能否不再转动载物台,只稍微移动望远镜即可测出其他波长的最小偏向角?
试说明之。
1.答:
不能说明望远镜光轴还没有调好。
因为将平面镜取下后,又放到载物台上(放的位置与拿下前的位置不同),这时平面镜已经不与仪器主轴平行了,所以不能说明望远镜光轴还没有调好。
2.因为黄光在此四色光中最小偏向角最小,当测试完黄光之后,若再把其他光的光谱线向光轴延长线方向移动,必然会向相反方向移动,此既说明其他光谱线已在最小偏向角需测量位置,故可以
【篇二:
大学物理实验报告答案大全+实验数据+思考题答案】
包括)全括
伏安法测电阻
实验目的
(1)利用伏安法测电阻。
(2)验证欧姆定律。
(3)学会间接测量量不确定度的计算;进一步掌握有效数字的概念。
实验方法原理
一个阻值相对较大,一个较小,因此测量时必须采用安培表内接和外接两个方式,以减小测量误差。
实验装置待测电阻两只,0~5ma电流表1只,0-5v电压表1只,0~50ma电流表1只,0~10v电压表一只,滑线变阻器1只,df1730sb3a稳压源1台。
实验步骤本实验为简单设计性实验,实验线路、数据记录表格和具体实验步骤应由学生自行设计。
必要时,可提示学生参照第2章中的第2.4一节的有关内容。
分压电路是必须要使用的,并作具体提示。
(1)根据相应的电路图对电阻进行测量,记录u值和i值。
对每一个电阻测量3次。
(2)计算各次测量结果。
如多次测量值相差不大,可取其平均值作为测量结果。
测量次数1
u
根据欧姆定律,r=,如测得u和i则可计算出r。
值得注意的是,本实验待测电阻有两只,
i
54.7
max
1
52.9
53.2
2
r/?
2
(1)由
(2)由
?
=0.075;?
i=i0.075ma,?
i=0.75ma;
2
max
2
u
=(3)再由ur
r
2
i
2
(3v+
)(
1
r21?
;3i),求得r1910?
3
(4)结果表示r
2
(441)
光栅衍射
实验目的
(1)了解分光计的原理和构造。
(2)学会分光计的调节和使用方法。
(3)观测汞灯在可见光范围内几条光谱线的波长实验方法原理
k
k
(1)调整分光计的工作状态,使其满足测量条件。
(2)利用光栅衍射测量汞灯在可见光范围内几条谱线的波长。
①由于衍射光谱在中央明条纹两侧对称地分布,为了提高测量的准确度,测量第k级光谱时,应测出+k级和-k级光谱线的位置,两位置的差值之半即为实验时k取1。
②为了减少分光计刻度盘的偏心误差,测量每条光谱线时,刻度盘上的两个游标都要读数,然后取其平均值(角游标的读数方法与游标卡尺的读数方法基本一致)。
③为了使十字丝对准光谱线,可以使用望远镜微调螺钉12来对准。
④测量时,可将望远镜置最右端,从-l级到+1级依次测量,以免漏测数据。
数据处理
左1级1级
(k=-1)
l(明)
右
右
(明)左
右
(1)与公认值比较(明)左
右
(2)计算出紫色谱线波长的不确定度
?
其中
?
?
+
(ab)sin?
u?
?
=a+?
cos1560180092
∴k=2*10/589.0*10=3.4最多只能看到三级光谱。
-6
-9
-6
-9
?
2.当狭缝太宽、太窄时将会出现什么现象?
为什么?
答:
狭缝太宽,则分辨本领将下降,如两条黄色光谱线分不开。
狭缝太窄,透光太少,光线太弱,视场太暗不利于测量。
3.为什么采用左右两个游标读数?
左右游标在安装位置上有何要求?
答:
采用左右游标读数是为了消除偏心差,安装时左右应差180o\u12290x
光电效应
实验目的
(1)观察光电效现象,测定光电管的伏安特性曲线和光照度与光电流关系曲线;测定截止电压,并通过现象了解其物理意义。
(2)练习电路的连接方法及仪器的使用;学习用图像总结物理律。
实验方法原理
(1)光子打到阴极上,若电子获得的能量大于逸出功时则会逸出,在电场力的作用下向阳极运动而形成正向电流。
在没达到饱和前,光电流与电压成线性关系,接近饱和时呈非线性关系,饱和后电流不再增加。
(2)电光源发光后,其照度随距光源的距离的平方成(r2)反比即光电管得到的光子数与r2成反比,因此打出的电子
2
数也与r成反比,形成的饱和光电流也与r2成反比,即i∝r-2。
(3)若给光电管接反向电压u反,在eu反mv/2=eu时(v为具有最大速度的电子的速度)仍会有电子移动
到阳极而形成光电流,当继续增大电压u反,由于电场力做负功使电子减速,当使其到达阳极前速度刚好为零时u反=us,此时所观察到的光电流为零,由此可测得此光电管在当前光源下的截止电压u。
实验步骤
max
s
max
s
(1)按讲义中的电路原理图连接好实物电路图;
(2)测光电管的伏安特性曲线:
①先使正向电压加至30伏以上,同时使光电流达最大(不超量程),②将电压从0开始按要求依次加大做好记录;(3)测照度与光电流的关系:
①先使光电管距光源20cm处,适当选择光源亮度使光电流达最大(不超量程);②逐渐远离光源按要求做好记录;实验步骤
(4)测光电管的截止电压:
①将双向开关换向;
②使光电管距光源20cm处,将电压调至“0”,适当选择光源亮度使光电流达最大(不超量程),记录此时的光电流i,然后加反向电压使光电流刚好为“0”,记下电压值u;
③使光电管远离光源(光源亮度不变)重复上述步骤作好记录。
0
s
(1)u/v-0.6401.02.04
4.016.8535.086.018.7840.068.019.9050.041.51
10.019.960.030.87
20.019.94
30.019.9570.020.53
40.019.9780.0150.32
(2)l/cm1/l
2
20.0525.0630.010
-10
10
20
30
40
50
伏安特性曲线照度与光电
流曲线
(3)零电压下的光电流及截止电压与照度的关系
20.0
1.96
30.01.060.65
35.00.850.66
40.00.640.62
50.00.610.64
60.00.580.65
70.00.550.63
答:
临界截止
u/v
s0.64
25.01.850.63
1.临界截止电压与照度有什么关系?
从实验中所得的结论是否同理论一致?
如何解释光的波粒二象性?
电压与照度无关,实验结果与理论相符。
2
s
s
o
o
光的干涉—牛顿环
实验目的
(1)观察等厚干涉现象及其特点。
(2)学会用干涉法测量透镜的曲率半径与微小厚度。
实验方法原理
利用透明薄膜(空气层)上下表面对人射光的依次反射,人射光的振幅将分成振幅不同且有一定光程差的两部分,这是一种获得相干光的重要途径。
由于两束反射光在相遇时的光程差取决于产生反射光的薄膜厚度,同一条干涉条纹所
对应的薄膜厚度相同,这就是等厚干涉。
将一块曲率半径r较大的平凸透镜的凸面置于光学平板玻璃上,在透镜的凸
面和平板玻璃的上表面间就形成一层空气薄膜,其厚度从中心接触点到边缘逐渐增加。
当平行的单色光垂直入射时,入射光将在此薄膜上下两表面依次反射,产生具有一定光程差的两束相干光。
因此形成以接触点为中心的一系列明暗交
替的同心圆环——牛顿环。
透镜的曲率半径为:
r=dmdn?
?
(1)转动读数显微镜的测微鼓轮,熟悉其读数方法;调整目镜,使十字叉丝清晰,并使其水平线与主尺平行(判断的方法是:
转动读数显微镜的测微鼓轮,观察目镜中的十字叉丝竖线与牛顿环相切的切点连线是否始终与移动方向平行)。
(2)为了避免测微鼓轮的网程(空转)误差,在整个测量过程中,鼓轮只能向一个方向旋转。
应尽量使叉丝的竖线对准暗干涉条纹中央时才读数。
(3)应尽量使叉丝的竖线对准暗干涉条纹中央时才读数。
(4)测量时,隔一个暗环记录一次数据。
(5)由于计算r时只需要知道环数差m-n,因此以哪一个环作为第一环可以任选,但对任一暗环其直径必须是对应的两切点坐标之差。
环的级数
%
1821.86227.97022.8814.0841622.04127.81123.1623.561环的位置/mm
环的位置/mm环的直径/mm
c
2
m
2
n
2
2
=0.6%
r
y
()
=
r
?
u()?
u()?
?
u()?
=?
y?
?
+m?
n?
+m?
n?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
20.6?
8.910?
35
ur
r
c
c
c
1.透射光牛顿环是如何形成的?
如何观察?
画出光路示意图。
答:
光由牛顿环装置下方射入,在空气层上下两表面对入射光的依次反射,形成干涉条纹,由上向下观察。
2.在牛顿环实验中,假如平玻璃板上有微小凸起,则凸起处空气薄膜厚度减小,导致等厚干涉条纹发生畸变。
试问这时的牛顿环(暗)将局部内凹还是局部外凸?
为什么?
答:
将局部外凸,因为同一条纹对应的薄膜厚度相同。
3.用白光照射时能否看到牛顿环和劈尖干涉条纹?
此时的条纹有何特征?
答:
用白光照射能看到干涉条纹,特征是:
彩色的条纹,但条纹数有限。
双棱镜干涉
实验目的
(1)观察双棱镜干涉现象,测量钠光的波长。
(2)学习和巩固光路的同轴调整。
实验方法原理
1
2
=
d有
d
个虚光源的距离,用共轭法来测,即d=
;离距的镜目微
实验步骤
(1)仪器调节①粗调
将缝的位置放好,调至坚直,根据缝的位置来调节其他元件的左右和高低位置,使各元件中心大致等高。
②细调
根据透镜成像规律用共轭法进行调节。
使得狭缝到测微目镜的距离大于透镜的四倍焦距,这样通过移动透镜能够在测微目镜处找到两次成像。
首先将双棱镜拿掉,此时狭缝为物,将放大像缩小像中心调至等高,然后使测微目镜能够接
收到两次成像,最后放入双棱镜,调双棱镜的左右位置,使得两虚光源成像亮度相同,则细调完成。
各元件中心基本达
dd;d为虚光源到接收屏之间的距离,在该实验中我们测的是狭缝到测。
量测镜目微?
测x由,小很
1
2
到同轴。
(2)观察调节干涉条纹
调出清晰的干涉条纹。
视场不可太亮,缝不可太宽,同时双棱镜棱脊与狭缝应严格平行。
取下透镜,为方便调节可
先将测微目镜移至近处,待调出清晰的干涉条纹后再将测微目镜移到满足大于透镜四倍焦距的位置。
(3)随着d的增加观察干涉条纹的变化规律。
(4)测量
【篇三:
大学物理实验报告答案大全(实验数据)】
p>伏安法测电阻
实验目的
(1)利用伏安法测电阻。
(2)验证欧姆定律。
(3)学会间接测量量不确定度的计算;进一步掌握有效数字的概念。
实验方法原理
根据欧姆定律,r?
?
,如测得u和i则可计算出r。
值得注意的是,本实验待测电阻有两只,
一个阻值相对较大,一个较小,因此测量时必须采用安培表内接和外接两个方式,以减小测量误差。
实验装置待测电阻两只,0~5ma电流表1只,0-5v电压表1只,0~50ma电流表1只,0~10v电压表一只,滑线变阻器1只,df1730sb3a稳压源1台。
实验步骤本实验为简单设计性实验,实验线路、数据记录表格和具体实验步骤应由学生自行设计。
必要时,可提示学生参照第2章中的第2.4一节的有关内容。
分压电路是必须要使用的,并作
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- 大学物理 实验 报告 思考题 答案