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1、 《大學(xué)物理實驗》習(xí)題集 一、物理實驗基本儀器的使用與訓(xùn)練 4.1 長度測量儀器與訓(xùn)練實驗 1 在用米尺測量長方體的體積實驗中，對長寬高分別測量了十次，將這些測量數(shù)據(jù)按測量序數(shù)和測量值的對應(yīng)關(guān)系記入列表中，現(xiàn)問求體積時是否可以將測量序數(shù)相同時所對應(yīng)的長寬高值相乘，共得到十組體積，然后對十個體積求平均來獲得要求的體積值？ 2 一般常見的米尺精度為 ，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 米尺測量時其起始位置選取在尺子的端頭，試問這樣測量對結(jié)果有影響嗎？ 5 螺旋測微器為什么叫做千分尺？ 4.

2、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 本實驗是利用復(fù)擺的物理特性來測量重力加速度的？ 5 本實驗在理論推導(dǎo)過程中作了哪些近似？近似以后對實驗結(jié)果有何影響？ 4.4.1 電表的改裝與校準 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)多大的擴程電阻？ 3 在把電流表改裝成電壓表實驗中，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

3、 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)整和使用實驗 1 波器熒光屏上無光點出現(xiàn),有幾種可能,怎樣調(diào)節(jié)使光點出現(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的變化過程? 4 如果鋸齒信號周期是正弦信號周期的一半,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？ 3 電橋選擇不同量程時，對結(jié)果的準確度(有效數(shù)字)有何影響？ 4 如何利用非平衡電橋測電阻?

4、5 非平衡電橋測電阻應(yīng)注意什么？ 4.4.6.2 直流雙臂電橋測金屬導(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 實驗中采用何種措施提高測量靈敏度？ 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 在測量電阻過程中應(yīng)盡量使通電時間短，為什么？ 4.5.1 分光儀的使用及三棱鏡頂角的測定 1 在望遠鏡調(diào)焦時，為什么當(dāng)觀察到反射回來的綠“十”字像清楚時，說明望遠鏡已聚焦于無窮遠處? 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)兩個游標(biāo)？

5、計算角度時，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)整望遠鏡光軸垂直儀器轉(zhuǎn)軸時，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1800 后至B面，綠色十字像在上十字叉絲下方10mm處。 問： （a）望遠鏡是否垂直儀器轉(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 實驗中如何測定光譜線衍射角？如何測定光譜級次? 2 用光柵觀察衍射條紋的時候，光柵密度越大，衍射條紋將如何變化

6、? 3 結(jié)合實驗，你能觀察到幾級衍射條紋？ 4 實驗中如果把鈉光源換成汞光源將觀察到什么現(xiàn)象？ 5 本實驗是在分光儀上測量的，分光儀調(diào)節(jié)好的具體要求是什么? 4.5.5 用超聲光柵測定液體中的聲速 1 為什么說聲光器件相當(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)用型實驗 5.1.1 用塔輪式轉(zhuǎn)動慣量儀測量剛體的轉(zhuǎn)動慣量5.1.2用氣墊轉(zhuǎn)盤測量剛體的轉(zhuǎn)動慣量 1 剛體的轉(zhuǎn)動慣量與哪些因素有關(guān)？如何通過實驗驗證？

7、2 滑輪半徑及其質(zhì)量對實驗有無影響？ 3 用轉(zhuǎn)動慣量儀進行摩擦力矩和砝碼下落時間的測量分別屬于 （A）直接測量和間接測量 （B）間接測量和直接測量 （C）直接測量和直接測量 （D）間接測量和間接測量 4 用轉(zhuǎn)動慣量儀測定轉(zhuǎn)動慣量實驗中，所畫的直線為以下哪兩個量的關(guān)系 (A) t―m (B) t2―m (C) t–1―m (D) t–2―m 5 用轉(zhuǎn)動慣量儀測定轉(zhuǎn)動慣量實驗中，所畫的直線為y = kx + C ，則C將 (A) C<0 (B)C=0 (C) C>0 (D

8、) 不能確定 5.2 楊氏模量的測量 1 什么是楊氏模量？ 2 彎曲法測量楊氏模量的公式是什么？ 3 用公式來測量E，需要保證哪些實驗條件？ 4 在本實驗中，為什么可以用不同精確度的量具測量多種長度量?為什么有些需要多次測量，有些單次測量就可以？ 5 在本實驗的磁場中在小于2MM的范圍內(nèi)，微小位移Z和霍爾電壓時什么樣的關(guān)系？ 5.3.1 變溫粘滯系數(shù)研究 1 若有兩個密度不同的針，試說明如何利用本實驗裝置測量液體的密度？并推導(dǎo)測量公式。 2 針在下落過程中應(yīng)保持垂直狀態(tài)： 若針頭部偏向霍耳探頭，時間數(shù)據(jù)偏大還是偏?。? 若針尾部偏向霍耳探頭

9、，時間數(shù)據(jù)偏小還是偏大？ 3 如果盛油的容器有略微傾斜，對測量結(jié)果有無影響？ 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 對于半徑為r的球形物體，在無限寬廣的液體中以速度v運動，無渦流產(chǎn)生時，小球受到的粘滯阻力？ 5.4 弦音振動 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)？與什么無關(guān)？ 3 如何確定該波的波長？ 4 張力、頻率一定時，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，應(yīng)如何做才能使波的傳播速度不變？ 5.5 振動的研究——波爾共振實驗 1 本實驗不做自由震蕩

10、直接做阻尼振蕩可以嗎？為什么？ 2 本實驗的自由震蕩少做幾組可以嗎？ 3 波爾共振實驗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 本實驗是否可以脫離網(wǎng)絡(luò)單獨操作？ 5 做波爾共振實驗沒有任何意義？ 5.6 液體表面張力系數(shù)的測量 1 液體表面張力系數(shù)和什么因素有關(guān)? 2 利用力敏傳感器測量液體表面張力系數(shù)有什么優(yōu)點？ 3 液體表面張力產(chǎn)生的原因是什么？ 4 實驗過程中金屬環(huán)有微弱的晃動對實驗結(jié)果有什么影響？ 5 室溫的變化對實驗有沒有影響？ 5.7 線膨脹系數(shù)測定 1 線脹系數(shù)的概念是什么？ 2 不同物質(zhì)線脹

11、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量？哪些量不易測量？ 從上面的分析可以看出△L的測量是本實驗要解決的關(guān)鍵問題，為了能準確測量這樣微小的伸長量， 必須采用哪些特殊的方法？ 5.8 不良導(dǎo)體導(dǎo)熱系數(shù)的測量實驗 5.9金屬比熱容實驗 5.10 小型制冷裝置制冷功率和制冷效率的測量 5.11聲速測量實驗 1 本實驗用什么方法測量空氣中聲速?理論依據(jù)是什么?具體測那些物理量? 2 為什么要在超聲換能器固有共振頻率下進行聲速的測量? 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

12、用? 5 如何測液體中聲速? 5.13 熱電偶定標(biāo) 5.17 通電圓線圈和亥姆霍茲線圈磁場的測量 1 本實驗如何測磁場? 2 每次測量不同位置磁感應(yīng)強度時,為何要將毫特計調(diào)零? 3 通電圓線圈軸線上磁場的分布有什么特點? 4 亥姆霍茲線圈所產(chǎn)生的磁場有什么特點? 5 亥姆霍茲線圈能產(chǎn)生強磁場嗎?為什么? 5.18 幾何光學(xué)的應(yīng)用與研究 1 根據(jù)自己的實際光路畫出顯微鏡光路圖？ 2 試計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)所給的實驗器件自組望遠鏡系統(tǒng)？ 5 根據(jù)實驗內(nèi)容研究潛艇潛望鏡原理，給出主要光

13、路圖？ 5.20 等厚干涉的研究與應(yīng)用 1 什么是等厚干涉？ 2 計算平凸透鏡曲率半徑的公式是什么？ 3 用劈尖測量細絲直徑的公式是什么？ 4 若視場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，本實驗讀數(shù)精確到小數(shù)點后幾位？ 5.21 單縫衍射的相對光強分布 1 單縫衍射中央亮條紋的角寬度是次級明紋寬度的________倍 2 暗條紋以中央明紋中心為中心，________左右對稱分布 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)

14、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，反射光束是什么偏振光？它的振動是在平行于入射面內(nèi)還是在垂直于入射面內(nèi)？ 2 通過起偏和檢偏的觀測，應(yīng)當(dāng)如何判別自然光和偏振光？ 3 光的偏振現(xiàn)象說明了什么?一般用哪個矢量表示光的振動方向? 4 2片正交偏振片中間再插入一偏振片會有什么現(xiàn)象？怎樣解釋？ 5 迎著太陽駕車，路面的反光很耀眼，一種用偏振片做成的太陽鏡能減弱甚至消除這種眩光。這種太陽鏡較之普通的墨鏡有什么優(yōu)點？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，從遠處水平勻速地飛至某

15、同學(xué)頭頂上空，若飛機振動的頻率始終不變，從聽到聲音至飛機飛到該同學(xué)頭頂上空時刻前，他聽到的飛機聲音的音調(diào)（） A.不變，且一直與飛機實際發(fā)出的聲音音調(diào)相同； B.不變，且一直與飛機實際發(fā)出的聲音音調(diào)低； C.不變，且一直與飛機實際發(fā)出的聲音音調(diào)高； D.一直與飛機實際發(fā)出的聲音音調(diào)高，但音調(diào)逐漸變低，越來越接近實際發(fā)出的。 2. 宇宙大爆炸后，星球之間的距離越來越遠從某星球發(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會變大為什么？第二個問題考慮是用光速還是相對速度？ 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

16、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 分別說明的物理意義? 5 如何判斷磁滯回線達到飽和,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)測螺線管軸線磁場） 1 什么叫霍爾效應(yīng)？如何利用霍爾效應(yīng)測磁場？ 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 本實驗中怎樣消除負效應(yīng)的影響？還有什么實驗中采取類似的方法去消除系統(tǒng)誤差？ 4 用霍爾法測磁感應(yīng)強度時，霍爾片上除了不等勢電壓外，還存在由

17、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____________方法，即改變_________和___________的方向加以消除。 5 如果電流沿X軸方向，磁場沿Z軸方向，由在Y軸方向測得的霍爾電壓可推知霍爾電場沿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 由螺線管軸向磁場與軸向位置曲線如何校正霍爾片的準確位置？ 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波長有要求嗎？ 2 光纖通信效果一定優(yōu)于電信號通信效果嗎？ 3 光纖傳感器有沒有距離的限制？ 4 本實驗求出的電機轉(zhuǎn)速準確與否取

18、決于那些因素？ 5 在光纖傳感器特性研究實驗中光纖位移傳感器測位移時對被測體的表面有些什么要求？ 三、近代物理實驗 6.1.1 光電效應(yīng)法測量普朗克常數(shù) 1 一般來說，光電管的陽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極的逸出功，因此它們之間的接觸電勢差在K-A空間形成的是一個反向阻擋電場，試定量說明接觸電勢差對光電管伏安曲線的影響？ 2 如何由光電效應(yīng)測出普朗克常量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度大小成正比？ 6.2 邁

19、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，干涉條紋如何變化？ 3 當(dāng)兩鏡間距離減小時，干涉條紋如何變化？ 4 補償鏡與反射鏡之間的角度是多少？ 5 以毫米為單位，本實驗讀數(shù)精確到小數(shù)點后幾位？ 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 為什么使用擴展光源？ 6.3 光速測量 1 相位法測量光速實驗中，光速的誤差主要來源于什么物理量的測量誤差？為什么？ 2 本實

20、驗所測定的是100MHZ調(diào)制波的波長和頻率，能否把實驗裝置改成直接發(fā)射同頻率的無線電波并對它的波長進行絕對測量。為什么？ 3 相位法測量可不可以將示波器換為比相器？ 4 本實驗介紹的兩種發(fā)法都屬于實驗室方法。（對） 5 試比較兩種方法的測量結(jié)果，為什么會這樣？ 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—赫茲實驗 1 、、分別

21、是什么電壓？在實驗中的作用是什么？ 2 夫蘭克-赫茲實驗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-曲線上各谷點電流隨的增大而增大？ 5 夫蘭克-赫茲實驗曲線為什么呈周期性變化？ 6.6 密立根油滴實驗 1 密立根油滴實驗：除了測量油滴的上升與下降時間外， 需要知道那些參量，才能計算油滴的帶電荷量？ 2 密立根油滴實驗中，用靜態(tài)法測量，如果兩極板之間不平行對測量結(jié)果有什么影響？ 3 如果一個油滴的平衡電壓為200V，如果把電壓加大到300V，油滴受力如何？如何運動？ 4 實驗中測量油滴勻速運動的時間時，如何保證油滴作勻速運動？ 5 實驗中發(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？ 4 什么是肖脫基效應(yīng)？如何求得零場電流？