大學(xué)物理實驗報告預(yù)習題與思考題部分答案(周嵐)

實驗一物體密度的測定【預(yù)習題】1．簡述游標卡尺、螺旋測微器的測量原理及使用時的注意事項。答：（1）游標卡尺的測量原理及使用時的注意事項：游標卡尺是一種利用游標提高精度的長度測量儀器，它由主尺和游標組成。設(shè)主尺上的刻度間距為，游標上的刻度間距為，比略小一點。一般游標上的個刻度間距等于主尺上(-1)個刻度間距，即。由此可知，游標上的刻度間距與主尺上刻度間距相差,這就是游標的精度。教材P33圖1-2所示的游標卡尺精度為,即主尺上49mm與游標上50格同長，如教材圖1-3所示。這樣，游標上50格比主尺上50格（50mm）少一格（1mm），即游標上每格長度比主尺每格少1÷50=0.02(mm)，所以該游標卡尺的精度為0.02mm。使用游標卡尺時應(yīng)注意：①一手拿待測物體，一手持主尺，將物體輕輕卡住，才可讀數(shù)。②注意保護量爪不被磨損，決不允許被量物體在量爪中挪動。③游標卡尺的外量爪用來測量厚度或外徑，內(nèi)量爪用來測量內(nèi)徑，深度尺用來測量槽或筒的深度，緊固螺絲用來固定讀數(shù)。（2）螺旋測微器的測量原理及使用時的注意事項：螺螺距是0.5mm螺旋測微器，活動套筒C的周界被等分為50格，故活動套筒轉(zhuǎn)動1格，測量軸相應(yīng)地移動0.5/50=0.01mm,再加上估讀，其測量精度可達到0.001mm。使用螺注意：①測量軸向砧臺靠近快夾住待測物時，必須使用棘輪而不能直接轉(zhuǎn)動活動套筒，聽到“咯、咯”即表示已經(jīng)夾住待測物體，棘輪在空轉(zhuǎn)，這時應(yīng)停止轉(zhuǎn)動棘輪，進行讀數(shù)，不要將被測物拉出，以免磨損砧臺和測量軸。②應(yīng)作零點校正。2．為什么膠片長度可只測量一次？答：單次測量時大體有三種情況：（1）儀器精度較低，偶然誤差很小，多次測量讀數(shù)相同，不必多次測量。（2）對測量的準確程度要求不高，只測一次就夠了。（3）因測量條件的限制，不可能多次重復(fù)測量。本實驗由對膠片長度的測量屬于情況（1），所以只測量1次?！舅伎碱}】1．量角器的最小刻度是。為了提高此量角器的精度，在量角器上附加一個角游標，使游標30分度正好與量角器的29分度等弧長。求該角游標的精度(即可讀出的最小角度)，并讀出下圖所示的角度。答：因為量角器的最小刻度是30’，游標30分度與量角器29分度等弧長，所以游標的精度為，圖示角度為。2．用螺旋測微器進行測量時要考慮螺距誤差嗎？答：不要。因為用螺旋測微器進行測量時，只向一個方向轉(zhuǎn)動，所以不考慮螺距誤差。3．設(shè)計一種修正齒孔面積的方案。應(yīng)采用電流表外接法測量。所以比較=1\*GB3①=2\*GB3②兩式后可知電流表宜采用內(nèi)接法。3．如果低電阻的電勢端鈕與電流端鈕搞錯會產(chǎn)生什么現(xiàn)象？為什么？答：在本實驗中，若將待測低電阻的電勢端鈕與電流端鈕接反，則測得的電壓為待測低電阻和電流表的接觸電阻上共有的，所測阻值比待測低電阻阻值要大。實驗四熱電偶溫度計定標【預(yù)習題】1．什么叫溫差電動勢？它與哪些因素有關(guān)？答：（1）兩種不同的金屬或合金，將其兩端連接，形成閉合回路，當兩連接點的溫度不同時，回路中就會產(chǎn)生電動勢，這樣的電動勢就叫溫差電動勢。（2）溫差電動勢與這兩種金屬或合金材料及冷熱端的溫度有關(guān)。【思考題】1．保溫杯內(nèi)冰水混合物的溫度是否處處為零？答：保溫杯內(nèi)冰水混合物的溫度理論上應(yīng)該是處處為，但在實際實驗中保溫杯里冰水混合物與外環(huán)境有熱交換，因而使得保溫杯里的水不一定為處處零。2．熱電偶溫度計有什么特點？答：（1）熱電偶溫度計具有結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜，準確度高，測溫范圍廣等特點。（2）由于熱電偶將溫度轉(zhuǎn)化成電信號進行檢測，使溫度的測量、控制、以及對溫度信號的放大變換都很方便，適用于遠距離測量和自動控制。實驗六薄透鏡焦距的測定【預(yù)習題】1．本實驗要求用那些方法測量凸透鏡和凹透鏡的焦距？答：測量凸透鏡焦距的三種方法，自準法、物距像距法、共軛法。測量凹透鏡焦距的兩種方法，視差法和物距像距法。2．什么是共軸調(diào)節(jié)？共軸調(diào)整的要求是什么？達不到這些要求對測量有什么影響？答：在用多個透鏡做實驗時，各個透鏡應(yīng)調(diào)節(jié)到有公共的主光軸，并且該主光軸應(yīng)與導(dǎo)軌平行，這種調(diào)節(jié)稱為共軸調(diào)節(jié)。共軸調(diào)節(jié)分為粗調(diào)和細調(diào)兩個步驟。若達不到物點與透鏡共軸等高，所成的像偏離主光軸，數(shù)據(jù)測量不準確。3．用物距像距法測凹透鏡焦距的實驗中，對第一次凸透鏡所成的像有什么要求？答：第一次凸透鏡所成的像，應(yīng)為倒立縮小的實像?！舅伎碱}】1．物屏與像屏間的距離和時，分別會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？試用數(shù)學(xué)表達式說明之。答：物屏與像屏間的距離時，出現(xiàn)一個與物等大的像。時，不成像。證明如下：2．如果凸透鏡的焦距大于光具座的長度，試設(shè)計一個實驗，在光具座上能測量它的焦距。答：（1）輔助透鏡法：加一個已知小焦距的凸透鏡作為輔助透鏡。（2）視差法：與教材測凹透鏡方法相同。實驗七單擺設(shè)計【思考題】1．用秒表手動測量單擺周期時，從測量技巧上來考慮，應(yīng)注意哪些方面才能使周期測得更準確些？答：（1）注意定點觀察，在擺線通過平衡位置時開、停秒表。（2）適當增加單擺振動次數(shù)，及重復(fù)測量。2．在室內(nèi)天棚上掛一單擺，擺長很長無法用尺直接測出來，請設(shè)計用簡單的工具和方法測量其擺長。答：測出單擺振動的周期，查出本地重力加速度g，即可通過計算出擺長。實驗八用直流電橋測量電阻【預(yù)習題】1．怎樣消除比例臂兩只電阻不準確相等所造成的系統(tǒng)誤差？答：可以交換和，進行換臂測量，這樣最終，就與比例臂沒有關(guān)系了?！舅伎碱}】1．改變電源極性對測量結(jié)果有什么影響？答：在調(diào)節(jié)檢流計平衡時，改變極性對未知電阻的測量沒有影響。測量電橋靈