《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》習(xí)題集 一、物理實(shí)驗(yàn)基本儀器的使用與訓(xùn)練 4.1 長(zhǎng)度測(cè)量?jī)x器與訓(xùn)練實(shí)驗(yàn) 1 在用米尺測(cè)量長(zhǎng)方體的體積實(shí)驗(yàn)中，對(duì)長(zhǎng)寬高分別測(cè)量了十次，將這些測(cè)量數(shù)據(jù)按測(cè)量序數(shù)和測(cè)量值的對(duì)應(yīng)關(guān)系記入列表中，現(xiàn)問(wèn)求體積時(shí)是否可以將測(cè)量序數(shù)相同時(shí)所對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)寬高值相乘，共得到十組體積，然后對(duì)十個(gè)體積求平均來(lái)獲得要求的體積值？ 2 一般常見(jiàn)的米尺精度為 ，游標(biāo)卡尺精度為 ，千分尺精度為 。 3 千分尺是精確讀數(shù)儀器，能否估讀？ 4 米尺測(cè)量時(shí)其起始位置選取在尺子的端頭，試問(wèn)這樣測(cè)量對(duì)結(jié)果有影響嗎？ 5 螺旋測(cè)微器為什么叫做千分尺？ 4.2 復(fù)擺的研究 1 影響復(fù)擺周期大小的因素有哪些？ 2 復(fù)擺有哪些物理特性？ 3 如何理解回轉(zhuǎn)半徑RG？ 4 本實(shí)驗(yàn)是利用復(fù)擺的物理特性來(lái)測(cè)量重力加速度的？ 5 本實(shí)驗(yàn)在理論推導(dǎo)過(guò)程中作了哪些近似？近似以后對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有何影響？ 4.4.1 電表的改裝與校準(zhǔn) 1 一表頭為1毫安，內(nèi)阻為150歐姆，把它改裝成10毫安的電流表，在表頭上并聯(lián)多大的分流電阻？ 2 一表頭為1毫安，內(nèi)阻為150歐姆，把它改裝成5伏的電壓表，在表頭上串聯(lián)多大的擴(kuò)程電阻？ 3 在把電流表改裝成電壓表實(shí)驗(yàn)中，都需要哪些器材？ 4 歐姆表的標(biāo)度尺與電流表和電壓表有什么不同？ 5 為什么要做改裝電流表和電壓表的校正曲線？ 4.4.2示波器的調(diào)整和使用實(shí)驗(yàn) 1 波器熒光屏上無(wú)光點(diǎn)出現(xiàn),有幾種可能,怎樣調(diào)節(jié)使光點(diǎn)出現(xiàn)? 2 示波器的主要功能是什么?示波器的組成? 3 示波器為什么能顯示周期信號(hào)的變化過(guò)程? 4 如果鋸齒信號(hào)周期是正弦信號(hào)周期的一半,屏上是什么圖形? 5 李薩如圖形不穩(wěn)定,怎么調(diào)節(jié)? 4.4.6.1 單臂電橋測(cè)熱敏電阻的溫度系數(shù) 1 半導(dǎo)體熱敏電阻具有怎樣的溫度特性？ 2 平衡電橋和非平衡電橋有何異同點(diǎn)？ 3 電橋選擇不同量程時(shí)，對(duì)結(jié)果的準(zhǔn)確度(有效數(shù)字)有何影響？ 4 如何利用非平衡電橋測(cè)電阻? 5 非平衡電橋測(cè)電阻應(yīng)注意什么？ 4.4.6.2 直流雙臂電橋測(cè)金屬導(dǎo)體電阻率 1 直流雙臂電橋與惠斯登電橋有那些異同之處？ 2 實(shí)驗(yàn)中采用何種措施提高測(cè)量靈敏度？ 3 雙臂電橋平衡的條件是什么？ 4 四端電阻器的電流端和電壓端是如何區(qū)分的？ 5 在測(cè)量電阻過(guò)程中應(yīng)盡量使通電時(shí)間短，為什么？ 4.5.1 分光儀的使用及三棱鏡頂角的測(cè)定 1 在望遠(yuǎn)鏡調(diào)焦時(shí)，為什么當(dāng)觀察到反射回來(lái)的綠“十”字像清楚時(shí)，說(shuō)明望遠(yuǎn)鏡已聚焦于無(wú)窮遠(yuǎn)處? 2 分光儀調(diào)節(jié)好的具體要求是什么? 3 調(diào)節(jié)的原理是什么?怎樣才能調(diào)節(jié)好? 4 為什么分光儀要設(shè)兩個(gè)游標(biāo)？計(jì)算角度時(shí)，應(yīng)注意什么? 5 分光儀有哪幾部分組成？各部分作用是什么？ 6 調(diào)整望遠(yuǎn)鏡光軸垂直儀器轉(zhuǎn)軸時(shí)，若觀察到的現(xiàn)象是：平面鏡A面反射的綠色十字像在上十字叉絲下方2mm處，而平面鏡轉(zhuǎn)過(guò)1800 后至B面，綠色十字像在上十字叉絲下方10mm處。 問(wèn)： （a）望遠(yuǎn)鏡是否垂直儀器轉(zhuǎn)軸？平面鏡是否平行儀器轉(zhuǎn)軸？若兩者均不滿足，何者偏離較大？ （b）如何調(diào)節(jié)能較迅速使得平面鏡轉(zhuǎn)過(guò)1800 的前后兩次反射的綠色 十字像都和上十字叉絲重合？ 4.5.2 光柵衍射 1 實(shí)驗(yàn)中如何測(cè)定光譜線衍射角？如何測(cè)定光譜級(jí)次? 2 用光柵觀察衍射條紋的時(shí)候，光柵密度越大，衍射條紋將如何變化? 3 結(jié)合實(shí)驗(yàn)，你能觀察到幾級(jí)衍射條紋？ 4 實(shí)驗(yàn)中如果把鈉光源換成汞光源將觀察到什么現(xiàn)象？ 5 本實(shí)驗(yàn)是在分光儀上測(cè)量的，分光儀調(diào)節(jié)好的具體要求是什么? 4.5.5 用超聲光柵測(cè)定液體中的聲速 1 為什么說(shuō)聲光器件相當(dāng)于相位光柵？ 2 聲光效應(yīng)有哪些可能的應(yīng)用？ 3 簡(jiǎn)述超聲光柵形成的原理。 4 什么是駐波？形成條件是什么？ 5 我們用的光源是什么？有幾條特征譜線？ 二、綜合及應(yīng)用型實(shí)驗(yàn) 5.1.1 用塔輪式轉(zhuǎn)動(dòng)慣量?jī)x測(cè)量剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量5.1.2用氣墊轉(zhuǎn)盤測(cè)量剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 1 剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與哪些因素有關(guān)？如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證？ 2 滑輪半徑及其質(zhì)量對(duì)實(shí)驗(yàn)有無(wú)影響？ 3 用轉(zhuǎn)動(dòng)慣量?jī)x進(jìn)行摩擦力矩和砝碼下落時(shí)間的測(cè)量分別屬于 （A）直接測(cè)量和間接測(cè)量 （B）間接測(cè)量和直接測(cè)量 （C）直接測(cè)量和直接測(cè)量 （D）間接測(cè)量和間接測(cè)量 4 用轉(zhuǎn)動(dòng)慣量?jī)x測(cè)定轉(zhuǎn)動(dòng)慣量實(shí)驗(yàn)中，所畫的直線為以下哪兩個(gè)量的關(guān)系 (A) t―m (B) t2―m (C) t–1―m (D) t–2―m 5 用轉(zhuǎn)動(dòng)慣量?jī)x測(cè)定轉(zhuǎn)動(dòng)慣量實(shí)驗(yàn)中，所畫的直線為y = kx + C ，則C將 (A) C<0 (B)C=0 (C) C>0 (D) 不能確定 5.2 楊氏模量的測(cè)量 1 什么是楊氏模量？ 2 彎曲法測(cè)量楊氏模量的公式是什么？ 3 用公式來(lái)測(cè)量E，需要保證哪些實(shí)驗(yàn)條件？ 4 在本實(shí)驗(yàn)中，為什么可以用不同精確度的量具測(cè)量多種長(zhǎng)度量?為什么有些需要多次測(cè)量，有些單次測(cè)量就可以？ 5 在本實(shí)驗(yàn)的磁場(chǎng)中在小于2MM的范圍內(nèi)，微小位移Z和霍爾電壓時(shí)什么樣的關(guān)系？ 5.3.1 變溫粘滯系數(shù)研究 1 若有兩個(gè)密度不同的針，試說(shuō)明如何利用本實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量液體的密度？并推導(dǎo)測(cè)量公式。 2 針在下落過(guò)程中應(yīng)保持垂直狀態(tài)： 若針頭部偏向霍耳探頭，時(shí)間數(shù)據(jù)偏大還是偏小？ 若針尾部偏向霍耳探頭，時(shí)間數(shù)據(jù)偏小還是偏大？ 3 如果盛油的容器有略微傾斜，對(duì)測(cè)量結(jié)果有無(wú)影響？ 4 粘滯力的大小與接觸面面積以及接觸面處的速度梯度成正比。 5 對(duì)于半徑為r的球形物體，在無(wú)限寬廣的液體中以速度v運(yùn)動(dòng)，無(wú)渦流產(chǎn)生時(shí)，小球受到的粘滯阻力？ 5.4 弦音振動(dòng) 1 弦線上的駐波是如何形成的？ 2 根據(jù)公式（5-49）振幅與什么有關(guān)？與什么無(wú)關(guān)？ 3 如何確定該波的波長(zhǎng)？ 4 張力、頻率一定時(shí)，想調(diào)出較多的波腹，弦線應(yīng)緊些還是松些？ 5 當(dāng)弦線的線密度加大時(shí)，應(yīng)如何做才能使波的傳播速度不變？ 5.5 振動(dòng)的研究——波爾共振實(shí)驗(yàn) 1 本實(shí)驗(yàn)不做自由震蕩直接做阻尼振蕩可以嗎？為什么？ 2 本實(shí)驗(yàn)的自由震蕩少做幾組可以嗎？ 3 波爾共振實(shí)驗(yàn)中做幅頻特性及想頻特性曲線為什么橫坐標(biāo)都采用而不是？ 4 本實(shí)驗(yàn)是否可以脫離網(wǎng)絡(luò)單獨(dú)操作？ 5 做波爾共振實(shí)驗(yàn)沒(méi)有任何意義？ 5.6 液體表面張力系數(shù)的測(cè)量 1 液體表面張力系數(shù)和什么因素有關(guān)? 2 利用力敏傳感器測(cè)量液體表面張力系數(shù)有什么優(yōu)點(diǎn)？ 3 液體表面張力產(chǎn)生的原因是什么？ 4 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中金屬環(huán)有微弱的晃動(dòng)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有什么影響？ 5 室溫的變化對(duì)實(shí)驗(yàn)有沒(méi)有影響？ 5.7 線膨脹系數(shù)測(cè)定 1 線脹系數(shù)的概念是什么？ 2 不同物質(zhì)線脹系數(shù)是否相同？為什么？ 3 同一物質(zhì)的線脹系數(shù)和什么有關(guān)？ 4 ，此式中哪些量容易測(cè)量？哪些量不易測(cè)量？ 從上面的分析可以看出△L的測(cè)量是本實(shí)驗(yàn)要解決的關(guān)鍵問(wèn)題，為了能準(zhǔn)確測(cè)量這樣微小的伸長(zhǎng)量， 必須采用哪些特殊的方法？ 5.8 不良導(dǎo)體導(dǎo)熱系數(shù)的測(cè)量實(shí)驗(yàn) 5.9金屬比熱容實(shí)驗(yàn) 5.10 小型制冷裝置制冷功率和制冷效率的測(cè)量 5.11聲速測(cè)量實(shí)驗(yàn) 1 本實(shí)驗(yàn)用什么方法測(cè)量空氣中聲速?理論依據(jù)是什么?具體測(cè)那些物理量? 2 為什么要在超聲換能器固有共振頻率下進(jìn)行聲速的測(cè)量? 3 如何調(diào)整超聲換能器固有共振狀態(tài)?判斷依據(jù)是什么? 4 超聲換能器的作用? 5 如何測(cè)液體中聲速? 5.13 熱電偶定標(biāo) 5.17 通電圓線圈和亥姆霍茲線圈磁場(chǎng)的測(cè)量 1 本實(shí)驗(yàn)如何測(cè)磁場(chǎng)? 2 每次測(cè)量不同位置磁感應(yīng)強(qiáng)度時(shí),為何要將毫特計(jì)調(diào)零? 3 通電圓線圈軸線上磁場(chǎng)的分布有什么特點(diǎn)? 4 亥姆霍茲線圈所產(chǎn)生的磁場(chǎng)有什么特點(diǎn)? 5 亥姆霍茲線圈能產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng)嗎?為什么? 5.18 幾何光學(xué)的應(yīng)用與研究 1 根據(jù)自己的實(shí)際光路畫出顯微鏡光路圖？ 2 試計(jì)算所組顯微鏡的有效放大率？ 3 試自己畫出顯微鏡的成像光路？ 4 根據(jù)所給的實(shí)驗(yàn)器件自組望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)？ 5 根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容研究潛艇潛望鏡原理，給出主要光路圖？ 5.20 等厚干涉的研究與應(yīng)用 1 什么是等厚干涉？ 2 計(jì)算平凸透鏡曲率半徑的公式是什么？ 3 用劈尖測(cè)量細(xì)絲直徑的公式是什么？ 4 若視場(chǎng)中呈亮黃色卻看不到牛頓環(huán)，是什么原因？ 5 以毫米為單位，本實(shí)驗(yàn)讀數(shù)精確到小數(shù)點(diǎn)后幾位？ 5.21 單縫衍射的相對(duì)光強(qiáng)分布 1 單縫衍射中央亮條紋的角寬度是次級(jí)明紋寬度的________倍 2 暗條紋以中央明紋中心為中心，________左右對(duì)稱分布 3 增加（減?。┙邮掌恋絾慰p的距離，條紋間距______ 4 什么叫光的衍射現(xiàn)象？試說(shuō)明單縫衍射的兩大種類。 5 單縫衍射圖樣中明紋和暗紋的產(chǎn)生條件？ 5.22 光 的 偏 振 1 玻璃平板在布儒斯特角的位置上時(shí)，反射光束是什么偏振光？它的振動(dòng)是在平行于入射面內(nèi)還是在垂直于入射面內(nèi)？ 2 通過(guò)起偏和檢偏的觀測(cè)，應(yīng)當(dāng)如何判別自然光和偏振光？ 3 光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明了什么?一般用哪個(gè)矢量表示光的振動(dòng)方向? 4 2片正交偏振片中間再插入一偏振片會(huì)有什么現(xiàn)象？怎樣解釋？ 5 迎著太陽(yáng)駕車，路面的反光很耀眼，一種用偏振片做成的太陽(yáng)鏡能減弱甚至消除這種眩光。這種太陽(yáng)鏡較之普通的墨鏡有什么優(yōu)點(diǎn)？應(yīng)如何設(shè)置它的偏振化方向？ 5.26 多普勒效應(yīng)的研究與應(yīng)用 1.一架低空飛行的飛機(jī)，從遠(yuǎn)處水平勻速地飛至某同學(xué)頭頂上空，若飛機(jī)振動(dòng)的頻率始終不變，從聽(tīng)到聲音至飛機(jī)飛到該同學(xué)頭頂上空時(shí)刻前，他聽(tīng)到的飛機(jī)聲音的音調(diào)（） A.不變，且一直與飛機(jī)實(shí)際發(fā)出的聲音音調(diào)相同； B.不變，且一直與飛機(jī)實(shí)際發(fā)出的聲音音調(diào)低； C.不變，且一直與飛機(jī)實(shí)際發(fā)出的聲音音調(diào)高； D.一直與飛機(jī)實(shí)際發(fā)出的聲音音調(diào)高，但音調(diào)逐漸變低，越來(lái)越接近實(shí)際發(fā)出的。 2. 宇宙大爆炸后，星球之間的距離越來(lái)越遠(yuǎn)從某星球發(fā)射的射線被地球接受如果發(fā)射的是紅光，那么接受的可能是紅外線接受的波的波長(zhǎng)會(huì)變大為什么？第二個(gè)問(wèn)題考慮是用光速還是相對(duì)速度？ 3.什么是多普勒效應(yīng)？ 5.27 PN結(jié)正向電壓溫度特性研究 5.28.1鐵磁材料的磁滯回線和基本磁化曲線 1 鐵磁材料的磁化特點(diǎn)有哪些? 2 起始磁化曲線的定義? 3 磁滯回線包圍面積的大小有何意義? 4 分別說(shuō)明的物理意義? 5 如何判斷磁滯回線達(dá)到飽和,為飽和磁滯回線? 5.29.1霍爾效應(yīng)的研究（5.29.2霍爾效應(yīng)測(cè)螺線管軸線磁場(chǎng)） 1 什么叫霍爾效應(yīng)？如何利用霍爾效應(yīng)測(cè)磁場(chǎng)？ 2 為什么霍爾元件都要用半導(dǎo)體材料制成而不用金屬材料? 3 本實(shí)驗(yàn)中怎樣消除負(fù)效應(yīng)的影響？還有什么實(shí)驗(yàn)中采取類似的方法去消除系統(tǒng)誤差？ 4 用霍爾法測(cè)磁感應(yīng)強(qiáng)度時(shí)，霍爾片上除了不等勢(shì)電壓外，還存在由熱電效應(yīng)和熱磁效應(yīng)引起的各種副效應(yīng)，這些副效應(yīng)大多通過(guò)____________方法，即改變_________和___________的方向加以消除。 5 如果電流沿X軸方向，磁場(chǎng)沿Z軸方向，由在Y軸方向測(cè)得的霍爾電壓可推知霍爾電場(chǎng)沿Y軸正向，則此霍爾元件是由＿＿＿＿（填N型或P型?。┌雽?dǎo)體材料制造的。 6 由螺線管軸向磁場(chǎng)與軸向位置曲線如何校正霍爾片的準(zhǔn)確位置？ 5.30 光纖通信原理和光纖傳感器特性研究 1 光纖通信可用的信號(hào)波長(zhǎng)有要求嗎？ 2 光纖通信效果一定優(yōu)于電信號(hào)通信效果嗎？ 3 光纖傳感器有沒(méi)有距離的限制？ 4 本實(shí)驗(yàn)求出的電機(jī)轉(zhuǎn)速準(zhǔn)確與否取決于那些因素？ 5 在光纖傳感器特性研究實(shí)驗(yàn)中光纖位移傳感器測(cè)位移時(shí)對(duì)被測(cè)體的表面有些什么要求？ 三、近代物理實(shí)驗(yàn) 6.1.1 光電效應(yīng)法測(cè)量普朗克常數(shù) 1 一般來(lái)說(shuō)，光電管的陽(yáng)極和陰極的材料不同，它們的逸出功也不同，而且陰極的逸出功總是小于陽(yáng)極的逸出功，因此它們之間的接觸電勢(shì)差在K-A空間形成的是一個(gè)反向阻擋電場(chǎng)，試定量說(shuō)明接觸電勢(shì)差對(duì)光電管伏安曲線的影響？ 2 如何由光電效應(yīng)測(cè)出普朗克常量h？ 3 什么是截止電位與截止頻率? 4 何謂暗電流?它由什么原因引起的? 5 為什么光電流的大小與入射光的強(qiáng)度大小成正比？ 6.2 邁克耳遜干涉儀的調(diào)整與使用 6.2.1 雙光束等傾干涉 1 什么是等傾干涉？ 2 當(dāng)兩鏡間距離增大時(shí)，干涉條紋如何變化？ 3 當(dāng)兩鏡間距離減小時(shí)，干涉條紋如何變化？ 4 補(bǔ)償鏡與反射鏡之間的角度是多少？ 5 以毫米為單位，本實(shí)驗(yàn)讀數(shù)精確到小數(shù)點(diǎn)后幾位？ 6.2.2 多光束干涉 1 F-P干涉儀觀察的是什么性質(zhì)的條紋？ 2 多光束干涉定域在何處？ 3 干涉條紋是什么形狀？ 4 如何觀察干涉條紋？ 5 為什么使用擴(kuò)展光源？ 6.3 光速測(cè)量 1 相位法測(cè)量光速實(shí)驗(yàn)中，光速的誤差主要來(lái)源于什么物理量的測(cè)量誤差？為什么？ 2 本實(shí)驗(yàn)所測(cè)定的是100MHZ調(diào)制波的波長(zhǎng)和頻率，能否把實(shí)驗(yàn)裝置改成直接發(fā)射同頻率的無(wú)線電波并對(duì)它的波長(zhǎng)進(jìn)行絕對(duì)測(cè)量。為什么？ 3 相位法測(cè)量可不可以將示波器換為比相器？ 4 本實(shí)驗(yàn)介紹的兩種發(fā)法都屬于實(shí)驗(yàn)室方法。（對(duì)） 5 試比較兩種方法的測(cè)量結(jié)果，為什么會(huì)這樣？ 6.4.1 透射式全息照相—普通全息照相 1 全息照相與普通照相有哪些不同？ 2 全息照相的主要特點(diǎn)是什么？ 3 影響拍攝成功或失敗的因素有哪些？ 4 如果參考光的位相改變180，是否會(huì)導(dǎo)致全息圖的黑白顛倒？ 5 全息照相技術(shù)的主要應(yīng)用有哪些？ 6.5 夫蘭克—赫茲實(shí)驗(yàn) 1 、、分別是什么電壓？在實(shí)驗(yàn)中的作用是什么？ 2 夫蘭克-赫茲實(shí)驗(yàn)中原子與電子碰撞在什么情況下是彈性碰撞，什么情況下是非彈性碰撞？ 3 板極電流不夠穩(wěn)定的原因是什么？ 4 為什么-曲線上各谷點(diǎn)電流隨的增大而增大？ 5 夫蘭克-赫茲實(shí)驗(yàn)曲線為什么呈周期性變化？ 6.6 密立根油滴實(shí)驗(yàn) 1 密立根油滴實(shí)驗(yàn)：除了測(cè)量油滴的上升與下降時(shí)間外， 需要知道那些參量，才能計(jì)算油滴的帶電荷量？ 2 密立根油滴實(shí)驗(yàn)中，用靜態(tài)法測(cè)量，如果兩極板之間不平行對(duì)測(cè)量結(jié)果有什么影響？ 3 如果一個(gè)油滴的平衡電壓為200V，如果把電壓加大到300V，油滴受力如何？如何運(yùn)動(dòng)？ 4 實(shí)驗(yàn)中測(cè)量油滴勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間時(shí)，如何保證油滴作勻速運(yùn)動(dòng)？ 5 實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)油滴逐漸變模糊，是什么原因？如何處理？ 6.10 鎢的逸出功的測(cè)定 1 什么是熱電子發(fā)射？研究熱電子發(fā)射的目的是什么？ 2 影響燈絲發(fā)射電流密度的主要參量是（ ）和（ ）。燈絲的（ ）越高，發(fā)射電流密度就愈大；金屬的（ ）愈小，發(fā)射電流密度亦愈大。 3 理想的金屬熱電子發(fā)射體應(yīng)該具有什么特點(diǎn)？ 4 什么是肖脫基效應(yīng)？如何求得零場(chǎng)電流？