金属线胀系数的测定
1.为什么要在温度和千分表稳定的时候读数？
测定固体的线性膨胀系数时，温度会逐渐上升，并超越你设定的温度值，再继续等待，温度会降低，直至温度稳定至千分表10秒钟不转动一格，再读数，能减小系统误差。
2.隔热棒的作用是什么？与被测物接触的一端为什么是尖的？
隔热和力的传递作用,做成尖的，接触面积最小民间小样品与千分表的热传递。隔热和力的传递作用。一端是尖的，是减少样品与测量设备(千分尺)的热传递,保证千分尺测试到的就是样品的受热伸长量.
3.为什么被测物体与千分表探头需保持在同一直线？
只有受力在同一直线，千分表才能测出样品的真实伸长量，否则只是伸长量的分量。
4.两根材料相同，粗细、长度不同的金属棒，在同样的温度变化范围内，他们的线膨胀系数是否相同？
线膨胀系数是材料的属性，只要是同一材料就一样。
落球法液体粘滞系数测量
1.斯托克斯公式的应用条件是什么?本实验是怎样去满足这些条件的?又如何进行修正的?
无限宽广的液体，无涡流，液体静止，小球刚性，表面光滑，恒温条件，无初速
度下落，匀速过程满足该公式；
本实验采用刚性小球，使小球的半径远小于液面，体积可忽略不计，放入小球时尽量轻来满足公式适用条件；
修正：d/2R。前乘修正系数2.4；d/2h前乘修正系数3.3.
2.在特定的液体中，如果钢珠直径增大一些，测量结果如何变化?如
果钢珠从高处掷下，测量结果如何变化?
钢珠直径增大，测量结果变大，钢珠从高处掷下，测量结果变小。
3.讨论本实验造成不确定度增大的主要因素是什么，如何改进?
小球受容器体积限制，使小球尽可能在中央下落；
小球有初速度，释放小球尽量轻。
杨氏模量的测定
1.本实验中必须满足哪些实验条件?
金属丝必须材质和尺寸均均匀；韧性要好,能够承重一定规格的钩码；金属丝长度要足够,一般要求两米左右。
2.为什么要使钢丝处于伸直状态?
因为拉直后才能保证加力后正确测出钢丝伸长量。
3.如何判断在整个加减砝码过程中钢丝是弹性形变?
在增砝码过程和减砝码过程中，相同质量砝码的情况，前后两次测得金属丝的长度没有很大差别，说明金属丝进行的是弹性形变。
4.要减小E的测量误差，本实验采取了什么措施?
调节望远镜时，要仔细调节目镜，消除视差。
整个测量过程中的动作要轻,保持整个测量装置稳定。如果发生变动必须重新调节，重新开始实验。
每一次加减砝码的间隔时间尽量保持相等。取放砝码时一定要轻拿轻放，避免摆动。
测量钢丝直径时应用螺旋测微器多测几次，每次取不同点不同方向进行测量，取平均。
为了正确测量加力后的伸长量，必须事先进行预加力3千克左右。
光杠杆放大法测量细钢丝的微小长度变化，用逐差法求平均微小长度变化，减小误差.
5. 试设计用本实验所用的光杠杆及望远镜标尺系统，测量固体薄膜厚度(比如纸张)的原理及方法.
参考思路:
根据杨氏弹性模量实验中的光杠杆放大法原理,把物体伸长量△L看做薄片的厚度进行设计。薄片可以多片一起测,提高厚度变化值;还可以多片一起放上然后逐片减少。具体测量过程自己考虑设计。
设固体薄膜的厚度为x ，将待测物置于光杠杆小镜后脚下，从光杠杆望远镜系统中读出水平叉丝对应数α0，然后将待测物从光杠杆小镜后脚下轻轻取出，读出望远镜中水平叉丝对应数α1，则友光杠杆望远镜测量原理及方法可得：
基本长度测量
1.测量一个直径为2厘米左右的钢球的直径，要求准确到千分之
一 厘米，问需用什么仪器?说明理由.
螺旋测微器，其因为精度是0.01mm=0.001cm 。
2.螺旋测微计上的棘轮有何用途?
棘轮机构有控制被测物体被夹紧的力度的功能，在物体即将被加紧的时候，要放弃旋转粗调螺丝，使用棘轮调节，当棘轮发出吱吱声时，就意味物体刚好被夹。
3.当螺旋测微计上的半刻线“似露非露”时，如何判断其是否露出? 微分筒读数很大,换句话说就是还差一点到零刻度,那就没过半刻度线.如果微分筒读数很小,也就是过了零刻度一点,那也就过了半刻度线。
4.你能否用游标卡尺的原理设计一个可以精确测量角度的“角游标尺”? 利用游标读数原理来直接测量角度．有一个可转动的圆盘（即主尺），在圆盘的边缘标有表示圆心角的刻度，在圆盘的外侧有一个固定不动的圆弧状的游标尺．主尺上29°对应的弧长与游标尺上30格对应的弧长相等．主尺精确到1°，游标卡尺（游标尺上有30个等分刻度）精确到°=2′。
电表的改装与校准
1.测量电流计内阻应注意什么?是否还有别的办法来测定电流计内阻?能否用欧姆定律来进行测定?能否用电桥来进行测定?
设计电路时候,所用的电源内阻不能太大,而且要注意接触电阻.替代法，半偏法，电势差计法等等。
M
x 0
1αα-=
欧姆定律指的是伏安法,用伏安法测量的系统误差不能减小，不用伏安法.
一般可以用电桥测量.
惠斯通电桥测量电阻
1.电桥由哪几部分组成?电桥平衡的条件是什么?
由电源、开关、检流计和桥臂电阻组成，电桥平衡的条件是Rx=(R1/R2)R3。
2.用滑线式惠斯通电桥测量电阻时，把R和R,交换位置后，待测电阻R X的计算公式与交换前的计算公式有何不同?
原来是R
X =K*R
，换位置后就是R
=K*R
X
，即RX=R0/K
旋光仪测旋光液体的浓度
1.用偏振片观察光的偏振现象实验中，交换两个偏振片位置再做同样观测，所得结果一样吗?
一样。两个偏振片性能一样。
2.旋光仪为何有两个读数窗，只读一个窗口的示数行吗?
首先,偏心差是有转盘轴与刻度盘轴的中心不严格重合所造成的.
具体说,转盘上的角度是需要的数据,而从一边刻度盘得到的是测量数据,两者的偏差就是偏心差.但是,只要去刻度盘的两边的两个数据的平均值就能得到需要的数据.
3. 根据半荫法原理，测量所用仪器的透过起偏镜和石英片的两束偏振光振动面的夹角20，并画出所用方法的与图4类似的矢量图.
4.为什么在装待测液的试管中不能留有较大气泡?如有小气泡应该如何处置?
为了避免气泡带来的影响，如果让气泡在管中，光线过来的时候会有影响。
晃动试管，使气泡移动到管侧壁凸起处，并且放置试管时也应使凸起处偏上。光的等厚干涉及应用
1.实验中，除讨论的玻璃块之间空气层两表面反射光外，其他表面所反射的光之间能否产生干涉?
光是有一段段离散的脉冲组成，要同一个脉冲才能产生干涉，否则因为相位不恒定而不产生干涉，这就导致了必然要求两块表面之间的距离很小。所以就只有玻璃块之间空气层两表面，其他的不要考虑。
空绝绝热指数的测定
1.实验时若放气不充分，则所得γ值是偏大还是偏小?为什么?
变大,由r=log（p1/p0）/log（p1/p2）
可得，放气不充分,p2变大
2.为什么瓶内温度恢复不到先前记录的“室温"?
温度传感器由于多方面的因素可能会产生偏差，使得温度恢复不到先前记录的“室温"。
3.为什么实验测量值远小于1.40?
等温过程k=1、绝热过程k=1.4
因为有热传导，使实际过程偏向于等温过程。所以，空气绝热指数的测定实验中，测量值远小于理论值1.40。
4.泊松公式成立的条件是什么?为什么说由本实险测得的结果比较粗糙?
准稳态法测定导热系数和比热
无
三线摆
1.用三线摆测刚体转动惯量时，为什么必须保持下盘水平?
使转动的轴线与悬线的轴线重合，两盘如果不水平的话，就会导致摆动时不做简谐振动，出现螺线摆运动从而导致误差偏大
2.在测量过程中，如下盘出现晃动，对周期有测量有影响吗?如有影
响，应如何避免?
有影响。当三线摆在扭动的同时产生晃动时，这时下圆盘的运动已不是一个简谐振动，从而运用公式测出的转动惯量将与理论值产生误差，其误差的大小是与晃动的轨迹以及幅度有关的。
让摆幅小一些；停止摆动，重新启动。不要晃动仪器。可避免晃动。
3.三线摆放上待测物后，其摆动周期是否一定比空盘的转动周期大?为什么?
加上待测物体后三线摆的摆动周期不一定比空盘的周期大。由下圆盘对中心轴转动惯量公式可知，若J/m>J0/m0，加上待测物体后，三线摆的摆动周期变大；若J/m＜J0/m0，加上待测物体后，三线摆的摆动周期变小。
不一定，还与物体的形状及质量有关。
4.测量圆环的转动惯量时，若圆环的转轴与下盘转轴不重合，对实验结果有何影响?
重力影响振动，增添额外误差。
5.如何利用三线摆测定任意形状的物体绕某轴的转动惯量?
可利用平行轴定理先测定物体绕与特定轴平行的过物体质心的轴的转动惯量J',仪器可用扭摆或三线摆.若特定轴与过质心轴的距离为L,则物体绕特定轴转动的转动惯量J=J'+mL2。
6.三线摆在摆动中受空气阻尼，振幅越来越小，它的周期是否会变化?对测量结果影响大吗?为什么?
对于阻尼不大的欠阻尼来说周期不变的,周期为T=2∏/(k^2-w^2)^(1/2)其中k 为振动系统固有频率,w为阻尼系数。对于阻尼过大的过阻尼来说,周期将会发生变化物体将以非周期运动。
惯性称的定标与物体惯性质量的测定
1.何谓惯性质量?何为引力质量?在普通物理力学课中是怎样表述二者的关系的?
惯性质量是量度物体惯性的物理量，物理学中规定各物体的惯性质量与它们在相同的力作用下获得的加速度数值成反比。引力质量是量度物体引力性质的物理量，在相对距离不变的前提下，物体间引力大小与两个物体引力质量的乘积成正比。物体的惯性质量和引力质量是等效的。因此，在中学物理教学中，不必区分惯性质量和引力质量。
2.怎样测量惯性秤的周期，测量时要注意什么问题?
用周期测试仪测若干个周期的总值，再平均。要注意：装置应水平；必须使砝码和待测物的质心位于通过秤台圆孔中心的垂直线上，经保证在测量时有一固定不变的臂长；振动台启动时，水平推移不超过2 cm，并使各次测量秤台的水平位移都相同；挡光杆应通过光电探孔的竖直连线；摆动几个周期后再计时。
3.惯性秤放在地球不同高度处测量同一物体，所测结果能否相同?如果将其置于月球上去做此实验，结果又将如何?用天平做以上的称量将如何?用弹簧秤测又将如何?
不同高度或在月球上，对测惯性质量无影响，所测结果相同，对测引力质量有影响，所测结果不相同。高度越高,惯性质量越接近引力质量。
用天平测量：结果相同。
理由：天平测质量，质量不随位置的变化而变化。
用弹簧测力计测量：结果不同。
理由：弹簧称测力，高度不同，重力不同，因此示数就不同。
4.处于失重状态的某空间里有两个完全不同的物体，能用天平或弹簧秤区分其引力质量的差异吗?（不能，因为天平或弹簧秤依赖于重
力才能工作）
能用惯性秤区分其惯性质量的差异吗? （能，因为惯性秤不依赖于重力就能工作）
5.作T一m i，关系曲线并分析惯性秤的振动周期的平方是否与其上负载m i，成比例，如果成比例估计空秤的惯性质量m o是多少?
霍尔效应实验
无
地磁场水平分量的测量
无
分光计的调整就用透射光栅测定光波波长
1.对于同一光源，分别利用棱镜和光栅分光，所产生的光谱有何区别？
光栅分光，提供的色散量更大，谱线分开更大，而且可以提供许多干涉级次，分辨率也更高，但是缺点是光栅通过衍射，把光线能量分散了，谱线的亮度会下降。棱镜分光，提供的色散量不是很大，谱线分开的角度不大，分辨率不高，也就是说谱线宽度没有光栅的细，他主要是利用了不同光的折射率的不同进行分光的。不过谱线亮度会很好，因为并没有形成许多干涉级，能量比较集中！
2.分析光栅面和入射平行光不严格垂直时对实验有何影响?
衍射图形会发生偏移,理论上是:d (sinφ±sinθ)=kλ,φ是衍射角,θ是平行光的入射角.
3.推导出d和λ的不确定度公式，为减少测量误差，根据观察到的各级谱线的强弱及不确定度公式，决定测量第几级的θk较为合理。
迈克尔逊干涉仪的调整和使用
1.在什么条件下产生等倾干涉条纹?什么条件下产生等厚干涉条纹？等厚干涉,要求平行光源入射上下表面不平行劈尖,发生干涉的三点要求都必须
有,同频,同振动方向,固定相位差.光源要求时间空间相干性都好,劈尖顶角要求要小.
等倾干涉,是锥形光线入射上下表面平行的平行平板,要求发生干涉的三点都有,光源要求时间和空间相干性,平行平板要求厚度不能太大!
对于本实验，1、当M 与M′平行——等倾干涉
2、当M 与M′之间有微小夹角、形成楔形空气薄层时——等厚干涉
（M 和M′为镜片）
2.迈克耳孙干涉仪产生的等倾干涉条纹与牛顿环有何不同?
迈克尔逊干涉仪产生的是等倾干涉条纹，条纹的明暗变化，和入射角度有关，相同入射角的位置干涉条纹明暗情况一致，条纹间距，条纹粗细都不等，影响条纹干涉变化的主要原因是光源入射角度的问题。牛顿环是等厚干涉条纹，条纹的明暗变化，和上下表面中间加的空气厚度有关，相同厚度的位置，干涉条纹明暗一致（迈克耳逊干涉仪等倾干涉形成的空气劈尖是上下表面平行的），条纹间距和粗细也都不等，但是两者条纹粗细，条纹间隔计算公式完全不一样！另外牛顿环中心是零级干涉，迈克耳逊干涉仪中心是最大级干涉！
3.为什么在观察激光非定域干涉时，通常看到的是弧形条纹?怎样才能看到圆形条纹?
如果两个反射镜绝对符合理想的垂直状态,看到的是等倾干涉的圆形条纹,
如果两个反射镜不再符合理想的垂直状态,看到的是等厚干涉的平行条纹,也称劈尖,
弧形条纹是过渡状态,两个反射镜正在偏离绝对符合理想的垂直状态.
另,如果两个反射镜不平整,条纹会变形,属于技术问题非理论问题,要注意区别.看到要看圆形条纹,要仔细调节反射镜的角度,如果条纹太稀,说明两个反射镜间隔太小,要用手轮加大.
4.分析扩束激光和钠光产生的圆形干涉条纹的差别。
分析扩束激光和钠光面光源装置产生的圆形干涉条纹的差别只有一点，就是最大光程差的区别。由于扩束激光的相干性比钠光灯好的多，因此其波列长度也长，继而相干光束的最大光程差等于波列长度。因此用扩束激光干涉，能看到条纹的最大光程差大于用钠光时的。
大学物理实验（I I）实验讲义 华中科技大学物理学院实验教学中心
目录 实验1：偏振光实验 (1) 实验2：迈克尔逊和法布里-珀罗干涉仪 (5) 实验3：振动力学综合实验 (13) 实验4：RLC电路和滤波器 (22)
实验1：偏振光实验 【实验目的】 1.观察光的偏振现象，加深对其规律认识。 2.了解产生和检验偏振光的光学元件及光电探测器的工作原理。 3.掌握一些光的偏振态（自然光、线偏振光、部分偏振光、椭圆偏振光、圆偏振光）的鉴别方 法以及相互的转化。 【课前预习】 1.光的波动方程以及麦克斯韦方程组。 2.电磁波的偏振性及波片的性质。 【实验原理】 1、自然光与偏振光 麦克斯韦指出光波是一种电磁波，电磁波是横波。由于光与物质相互作用过程中反应比较明显的是电矢量E，故此，常用E表征光波振动矢量，简称光矢量。一般光源发射的光波，其光矢量在垂直于传播方向上的各向分布几率相等，这种光就称为自然光。光矢量在垂直于传播方向上有规则变化则体现了光波的偏振特性。如果光矢量方向不变，大小随相位变化，这时在垂直于光波传播方向的平面上光矢量端点轨迹是一直线，则称此光为线偏振光（平面偏振光），光矢量与传播方向构成的平面叫振动面如图1（a）。图1(b)是线偏振光的图示法，其中短线表示光矢量平行于纸面，圆点表示光矢量与纸面垂直。如果其光矢量是随时间作有规律的改变，光矢量的末端在垂直于传播方向的平面上的轨迹是圆或者椭圆，这样的光相应的被称为圆偏振光或者椭圆偏振光，如图1（c）。介于偏振光和自然光之间的还有一种叫部分偏振光，其光矢量在某一确定方向上最强，亦即有更多的光矢量趋于该方向，如图1（d）。任一偏振光都可以用两个振动方向互相垂直，相位有关联的线偏振光来表示。 2、双折射现象 当一束光入射到光学各向异性的介质时，折射光往往有两束，这种现象称为双折射。冰洲石（方解石）就是典型的双折射晶体，如通过它观察物体可以看到两个像。当一束激光正入射于冰洲石时，若表面已抛光则将有两束光出射，其中一束光不偏折，即o光，它遵守通常的折射定律，称为寻常光。另一束发生了偏折，即e光，它不遵守通常的折射定律，称为非常光。用偏振片检查可以发现，这两束光都是线偏振光，但其振动方向不同，其两束光的光矢量近于垂直。晶体中可以找到一个特殊方向，在这个方向上无双折射现象，这个方向称为晶体的光轴，也就是说在光轴方向o光和e光的传播速度、折射率是相等的。此处特别强调光轴是一个方向，不是一条直线。只有一个光轴的晶体称为单轴晶体，如冰洲石，石英，红宝石，冰等，其中又分为负晶体（o光折射率大于e光折射率，即n o>n e）和正晶体（n o 实验一：物体密度 1、量角器的最小刻度是0.5.为了提高此量角器的精度，在量角器上附加一个角游标，使游标30个分度正好与量角器的29个分度的等弧长。求：（1、）该角游标的精度；（ 2、）如图读数 答案：因为量角器的最小刻度为30’.游标30分度与量角器29 分度等弧长，所以游标精度为30/30=1，图示角度为149。45’ 2、测定不规则的固体密度时，若被测物体浸入水中时表面吸附着水泡，则实验结果所得密度值是偏大还是偏小?为什么？ 答案：如果是通过观察水的体积的变化来测量不规则物体的体积,那么计算的密度会减小,因为质量可以测出,而吸附气泡又使测量的体积增大（加上了被压缩的气泡的体积）所 以密度计算得出的密度减小 实验二：示波器的使用 1、示波器有哪些组成部分？每部分的组成作用？ 答案：电子示波器由Y偏转系统、X偏转系统、Z通道、示波管、幅度校正器、扫描时间校正器、电源几部分组成。 Y偏转系统的作用是：检测被观察的信号，并将它无失真或失真很小地传输到示波管的垂直偏转极板上。 X偏转系统的作用是：产生一个与时间呈线性关系的电压，并加到示波管的x偏转板上去，使电子射线沿水平方向线性地偏移，形成时间基线。 Z通道的作用是：在时基发生器输出的正程时间内产生加亮信号加到示波管控制栅极上，使得示波管在扫描正程加亮光迹，在扫描回程使光迹消隐。 示波管的作用是：将电信号转换成光信号，显示被测信号的波形。 幅度校正器的作用是：用于校正Y通道灵敏度。 扫描时间校正器的作用是：用于校正x轴时间标度，或用来检验扫描因数是否正确。 电源的作用是：为示波器的各单元电路提供合适的工作电压和电流。 2、为什么在实验中很难得到稳住的李萨如图形，而往往只能得到重复变化的某一组李萨如图形？ 答案：因为在实验中很难保证X、Y轴的两个频率严格地整数倍关系,故李莎茹图形总是在不停旋转,当频率接近整数倍关系时,旋转速度较慢； 实验三：电位差计测量电动势 1、测量前为什么要定标？V0的物理意义是什么?定标后在测量Ex时，电阻箱为什么不能在调节? 答案：定标是因为是单位电阻的电压为恒定值，V0的物理意义是使实验有一个标准的低值，电阻箱不能动是因为如果动了电阻箱就会改变电压，从而影响整个实验；为了保持工 作电流不变.设标准电压为En,标准电阻为Rn,则工作电流为I=En/Rn,保持工作电流不变,当测量外接电源时,调节精密电阻Ra,使得电流计示数为零,有E=I*Ra,若测试过程中调节了电位器Rc,则导致I产生变化,使测得的E不准（错误） 1.对钠、钾等金属着火用什么扑灭？ 通常用干燥的细沙覆盖用水灭火CCl4灭火器CO2灭火器 A 2.易燃液体在火源和热源的作用下燃烧过程是什么 先蒸发成蒸气，然后蒸气氧化分解进行燃烧液体直接燃烧，无分解过程液体直接氧化而燃烧 A 3.乙炔在什么情况下可发生爆炸 与空气形成爆炸性混合物，遇点火源时高压下在爆炸极限上上限以上的空气混合物，遇点火源时 A 4.职业性皮肤病是职业性疾病中最常见、发病率最高的职业性损害，其中什么 因素引起者占多数 化学性物理性生物性 A 5.苯急性中毒主要表现为对中枢神经系统的麻醉作用，而慢性中毒主要为什么 的损害呼吸系统消化系统造血系统 C 6.危险化学单位应当制定本单位事故（应急救援预案），配备应急救援人员和 必要的应急救援器材、设备，并组织演练抢险预案救治预案控制预案应急救援预案 D 7.在遇到高压电线断落地面时，导线断落点多少米内，禁止人员进入。10 20 30 50 B 8.实验室、宿舍禁止使用电热水壶、热得快。一般电热水壶的功率为： "100W左右" 200W左右 500W左右 800W以上 D 9.静电电压最高可达 ( ) ，放电时易产生静电火花，引起火灾。 50伏上万伏220伏380伏B 10.电线插座损坏时，既不美观也不方便工作，并造成："吸潮漏电 " 空气开关跳闸触电伤害以上都是 D 11.雷电放电具有什么特点？" 电流大，电压高 " 电流小，电压高电流大，电压低电磁波辐射 A 12. 车间内的插座距地面的高度一般不低于多少米? 0．3米0．2米 0．1米0．5米 A 13.《浙江大学实验室冰箱安全管理规定》中规定：实验室存放化学易燃物品的 冰箱（冰柜），一般使用年限为几年? "5年 8年10年12年 C 14.《浙江大学实验室烘箱、电阻炉等安全管理规定》中规定：实验室使用的烘 箱、箱式电阻炉（马弗炉）、油浴设备等加热设备，一般使用年限为几年? " 5年8年10年12年 D 15.对危险废物的容器和包装物以及收集、贮存、运输、处置危险废物的设施、 场所，必须："设置危险废物识别标志" 设置识别标志设置生活垃圾识别标志不用设置任何标志 B 16.实验室安全管理实行哪种管理？ " 校、（院）系、实验室三级管理 " 校、（院）系两级管理院（系）、实验室两级管理实验事自行管理A 17. 购买剧毒药品说法错误的是："向学校保卫处申请并批准备案" 经过公安局审批经过环保局审批通过正常渠道在指定的化学危险品商店购买 C 18. 生产、经营、储存、运输、使用危险化学品和处置废弃危险化学品的单位，其（）必须保证本单位危险化学品的安全管理符合有关法律、法规、规章的规定和国家标准，并对本单位危险化学品的安全负责。主要负责人技术人员从业人员安全管理人员 A 大学物理实验讲义(密度测定) 不规则物体密度的测定 【实验目的】 1、学习物理天平的使用方法； 2、掌握用流体静力称衡法测定不规则固体 密度的原理和方法； 3、掌握用助沉法测定不规则固体密度（比 水的密度小）的原理和方法； 4、掌握用密度瓶测定碎小固体密度的原理 和方法 。 【实验仪器和用品】 物理天平（500g 、50mg ）、密度瓶（50ml ）、烧杯（500ml ）、不规则金属块（被测物）、石蜡块（被测物）、碎小石子（被测物）、清水、细线。 密 游码 平衡螺母 边刀托 杯托盘 底座 度盘 指针 中刀托 手轮 调平螺母 挂钩 吊耳 水准泡 托盘 托盘 横梁 物理天 1 m 图3 静力 【实验原理】 某种物质单位体积的质量叫做这种物质的密度。对一密度均匀的物体，若其质量为m,体积为V ，则该物体的密度： V m =ρ （ 1 ） 实验中，测出物体的质量m 和体积V ，由上式可求出样品的密度。 1、用流体静力称衡法测定不规则固体的密度（比水的密度大） 设被测物在空气中的质量为m 物 （空气浮力忽略不计），全部 浸没在水中（悬吊，不接触 烧杯壁和底）的表观质量为 m 1（如图3示），体积为V ， 水的密度为ρ水 。根据阿基米德定律，有： 1()Vg m m g ρ=-水 1m m V ρ-=水 被测物密度： 1m m V m m ρρ==-水 （2） 2、流体静力称衡法和助沉法相结合测定密度小于水的不规则固体的密度 设被测物在空气中的质量为m ，用细线将被测物与另一助沉物串系起来：被测物在上，助沉物在下。设仅将助沉物没入水中而被测物在水面上时系统的表观质量为1 m ，二者均没入水中（注意悬吊，不接触烧杯壁和底）时的表观质量为2m ，如图4所示： 根据阿基米德定律，被测物受到的浮力为：1m 图4 静力称衡法和助待 测物块m 大学物理实验复习资料 复习要求 1．第一章实验基本知识； 2．所做的十二个实验原理、所用的仪器（准确的名称、使用方法、分度值、准确度）、实验操作步骤及其目的、思考题。 第一章练习题（答案）1．指出下列情况导致的误差属于偶然误差还是系统误 差？ ⑴读数时视线与刻度尺面不垂直。——————————该误差属于偶然误差。 ⑵将待测物体放在米尺的不同位置测得的长度稍有不同。——该误差属于系统误差。 ⑶天平平衡时指针的停点重复几次都不同。——————该误差属于偶然误差。 ⑷水银温度计毛细管不均匀。——————该误差属于系统误差。 ⑸伏安法测电阻实验中，根据欧姆定律R x=U/I，电流表内接或外接法所测得电阻的阻值与实际值不相等。———————————————该误差属于系统误差。 2．指出下列各量为几位有效数字，再将各量改取成三位有效数字，并写成标准式。 测量值的尾数舍入规则：四舍六入、五之后非零则入、五之后为零则凑偶 ⑴63.74 cm ——四位有效数字，6.37 ×10cm 。 ⑵ 1.0850 cm ——五位有效数字，1.08cm ， ⑶0.01000 kg ——四位有效数字， 1.00 ×10－2kg ， ⑷0.86249m ——五位有效数字，8.62 ×10－1m ， ⑸ 1.0000 kg ——五位有效数字，1.00kg ， ⑹ 2575.0 g ——五位有效数字，2.58×103g ， ⑺ 102.6 s；——四位有效数字，1.03 ×102s ， ⑻0.2020 s ——四位有效数字， 2.02 ×10－1s ， ⑼ 1.530×10－3 m. ——四位有效数字，1.53 ×10－3m ⑽15.35℃——四位有效数字，1.54×10℃3．实验结果表示 ⑴精密天平称一物体质量，共称五次，测量数据分别为：3.6127g，3.6122g，3.6121g，3.6120g，3.6125g， 试求 ①计算其算术平均值、算术平均误差和相对误差并写 出测量结果。 ②计算其测量列的标准误差、平均值标准误差和相对 误差并写出测量结果。 解：算术平均值 = m3 612 3 5 15 1 . ≈ ∑ =i i m （g） 算术平均误差m ? = - =∑ = 5 1 5 1 i i m m 0.00024 = 00003（g） 相对误差 m m E m ? = =0.0003/3.6123=0.000083≈0.009% 用算术平均误差表示测量结果：m = 3.6123±0.0003（g） 测量列的标准误差 ()()()( 1 5 3 2 6123 3 6121 3 2 6123 3 6122 3 2 6123 3 6127 3 - + - + - + - =. . . . . . =0.0003（g） 经检查，各次测量的偏差约小于3σ，故各测量值均 有效。 平均值的标准误差 5 0003 0. = = n m σ σ ≈0.00014（g） 相对误差 % . % . . 0004 100 6123 3 00014 ≈ ? = = m E m m σ 用标准误差表示的测量结果= m 3.61230±0.00014（g） ⑵有甲、乙、丙、丁四人，用螺旋测微器测量一铜球 的直径，各人所得的结果是： 甲：(1.3452±0.0004)cm；乙：(1.345±0.0004)cm 丙：(1.34±0.0004)cm；丁：(1.3±0.0004)cm 问哪个表示得正确？其他人的结果表达式错在哪里？ 参考答案：甲：正确。 测量结果的最后一 其他三个的错误是测量结果的最后一位没有与误差所 在位对齐。 ⑶用级别为0.5、量程为10mA的电流表对某电路的 电流作10次等精度测量，测量数据如下表所示。试计 (此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 大学物理实验报告答案大全（实验数据及思考题答案全包括） 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。 U 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， I 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。 (3) 如果同一电阻多次测量结果相差很大，应分析原因并重新测量。 数据处理 (1) 由?U =U max ×1.5% ，得到?U 1 = 0.15V,?U2 = 0.075V ； (2) 由?I = I max ×1.5% ，得到?I 1 = 0.075mA,?I 2 = 0.75mA； (3) 再由u= R ( ?U )2 + ( ?I ) 2 ，求得u= 9 ×101?, u= 1?； R 3V 3I R1 R2 (4) 结果表示R1 = (2.92 ± 0.09) ×10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。?, R 2 = (44 ±1)? (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 实验09用牛顿环测曲率半径 光的干涉现象证实了光在传播过程中具有波动性。光的干涉现象在工程技术和科学研究方面有着广 泛的应用。获得相干光的方法有两种：分波阵面法（例如杨氏双缝干涉、菲涅尔双棱镜干涉等）和 分振幅法（例如牛顿环等厚干涉、迈克尔逊干涉仪干涉等）。本实验主要研究光的等厚干涉中的两个典型 干涉现象，即牛顿环和劈尖干涉，它们都是用分振幅方法产生的干涉，其特点是同一条干涉条纹 处两反射面间的厚度相等，故牛顿环和劈尖都属于等厚干涉。在实际工作中，通常利用牛顿环来测量 光波波长，检查光学元件表面的光洁度、平整度和加工精度，利用劈尖来测量微小长度、薄膜的厚度 和固体的热膨胀系数等。 【实验目的】 1.观察光的干涉现象及其特点。 2.学习使用读数显微镜。 3.利用牛顿环干涉测量平凸透镜的曲率半径R 。入射光 4.利用劈尖干涉测量微小厚度。 【仪器用具】 R 读数显微镜、钠光灯、牛顿环装置、劈尖 r K d K 【实验原理】O (a) 1.牛顿环 牛顿环干涉现象是 1675 年牛顿在制作天文望远镜时，偶 然地将一个望远镜的物镜放在平面玻璃上而发现的。 如图 8-1 所示，将一个曲率半径为R（R很大）的平凸 透镜的凸面放在一块平面玻璃板上，即组成了一个牛 顿环装置。在透镜的凸面与平面玻璃板上表面间，构成了 一个空气薄层，其厚度从中心触点O （该处厚度为零） 向外逐渐增加，在以中心触点O 为圆心的任一圆周上的各点，薄空气层的厚度都相等。因此，当波长为的单色 光垂直入射时，经空气薄层上、下表面反射的两束相干光 形成的干涉图象应是中心为暗斑的宽窄不等的明暗相间 的同心圆环。此圆环即被称之为牛顿环。由于这种干涉条 纹的特点是在空气薄层同一厚度处形成同一级干涉条纹，因 此牛顿环干涉属于等厚干涉。 D 1 X (左)X(右 ) 11 D 4 X 4(左)X 4(右 ) (b) 图8-1 牛顿环的产生 设距离中心触点O 半径为 r K的圆周上某处，对应的空气薄层厚度为 d K，则由空气薄层上、下表面反射的两束相干光的光程差为 K 2d K 2 （ 8-1） 实验一霍尔效应及其应用 【预习思考题】 1．列出计算霍尔系数、载流子浓度n、电导率σ及迁移率μ的计算公式，并注明单位。 霍尔系数，载流子浓度，电导率，迁移率。 2．如已知霍尔样品的工作电流及磁感应强度B的方向，如何判断样品的导电类型？ 以根据右手螺旋定则，从工作电流旋到磁感应强度B确定的方向为正向，若测得的霍尔电压为正，则样品为P型，反之则为N型。 3．本实验为什么要用3个换向开关？ 为了在测量时消除一些霍尔效应的副效应的影响，需要在测量时改变工作电 流及磁感应强度B的方向，因此就需要2个换向开关；除了测量霍尔电压，还要测量A、C间的电位差，这是两个不同的测量位置，又需要1个换向开关。总之，一共需要3个换向开关。 【分析讨论题】 1．若磁感应强度B和霍尔器件平面不完全正交，按式（5.2-5）测出的霍尔系数比实际值大还是小？要准确测定值应怎样进行？ 若磁感应强度B和霍尔器件平面不完全正交，则测出的霍尔系数比实际值偏小。要想准确测定，就需要保证磁感应强度B和霍尔器件平面完全正交，或者设法测量出磁感应强度B和霍尔器件平面的夹角。 2．若已知霍尔器件的性能参数，采用霍尔效应法测量一个未知磁场时，测量误差有哪些来源？ 误差来源有：测量工作电流的电流表的测量误差，测量霍尔器件厚度d的长度测量仪器的测量误差，测量霍尔电压的电压表的测量误差，磁场方向与霍尔器件平面的夹角影响等。 实验二声速的测量 【预习思考题】 1. 如何调节和判断测量系统是否处于共振状态？为什么要在系统处于共振的条件下进行声速测定？ 答：缓慢调节声速测试仪信号源面板上的“信号频率”旋钮，使交流毫伏表指针指示达到最大（或晶体管电压表的示值达到最大），此时系统处于共振状态，显示共振发生的信号指示灯亮，信号源面板上频率显示窗口显示共振频率。在进行声速测定时需要测定驻波波节的位置，当发射换能器S1处于共振状态时，发射的超声波能量最大。若在这样一个最佳状态移动S1至每一个波节处，媒质压缩形变最大，则产生的声压最大，接收换能器S2接收到的声压为最大，转变成电信号，晶体管电压表会显示出最大值。由数显表头读出每一个电压最大值时的位置，即对应的波节位置。因此在系统处于共振的条件下进行声速测定，可以容易和准确地测定波节的位置，提高测量的准确度。 2. 压电陶瓷超声换能器是怎样实现机械信号和电信号之间的相互转换的？ 答：压电陶瓷超声换能器的重要组成部分是压电陶瓷环。压电陶瓷环由多晶结构的压电材料制成。这种材料在受到机械应力，发生机械形变时，会发生极化，同时在极化方向产生电场，这种特性称为压电效应。反之，如果在压电材料上加交 实验室安全常识及注意事项 一、使用化学药品的安全防护 1、防毒 1)实验前，应了解所用药品的毒性及防护措施。 2)操作有毒气体(如H2S、Cl2、Br2、NO2、浓HCl和HF等)应在通风橱内进行。 3)苯、四氯化碳、乙醚、硝基苯等的蒸气会引起中毒。它们虽有特殊气味，但久嗅会使人嗅觉减弱，所以应在通风良好的情况下使用。 4)有些药品(如苯、有机溶剂、汞等)能透过皮肤进入人体，应避免与皮肤接触。 5)氰化物、高汞盐(HgCl2、Hg(NO3)2等)、可溶性钡盐(BaCl2)、重金属盐(如镉、铅盐)、三氧化二砷等剧毒药品，应妥善保管，使用时要特别小心。 6)禁止在实验室内喝水、吃东西。饮食用具不要带进实验室，以防毒物污染，离开实验室及饭前要冼净双手 7)必要时佩戴防毒面具 2、防爆 可燃气体与空气混合，当两者比例达到爆炸极限时，受到热源(如电火花)的诱发，就会引起爆炸。 1)使用可燃性气体时，要防止气体逸出，室内通风要良好。 2)操作大量可燃性气体时，严禁同时使用明火，还要防止发生电火花 及其它撞击火花。 3)有些药品如叠氮铝、乙炔银、乙炔铜、高氯酸盐、过氧化物等受震和受热都易引起爆炸，使用要特别小心。 4)严禁将强氧化剂和强还原剂放在一起。 5)久藏的乙醚使用前应除去其中可能产生的过氧化物。 6)进行容易引起爆炸的实验，应有防爆措施。 3、防火 1)许多有机溶剂如乙醚、丙酮、乙醇、苯等非常容易燃烧，大量使用时室内不能有明火、电火花或静电放电。实验室内不可存放过多这类药品，用后还要及时回收处理，不可倒入下水道，以免聚集引起火灾。 2)有些物质如磷、金属钠、钾、电石及金属氢化物等，在空气中易氧化自燃。还有一些金属如铁、锌、铝等粉末，比表面大也易在空气中氧化自燃。这些物质要隔绝空气保存，使用时要特别小心。实验室如果着火不要惊慌，应根据情况进行灭火，常用的灭火剂有:水、沙、二氧化碳灭火器、四氯化碳灭火器、泡沫灭火器和干粉灭火器等。 可根据起火的原因选择使用，以下几种情况不能用水灭火: (a)金属钠、钾、镁、铝粉、电石、过氧化钠着火，应用干沙灭火。 (b)比水轻的易燃液体，如汽油、笨、丙酮等着火，可用泡沫灭火器。 (c)有灼烧的金属或熔融物的地方着火时，应用干沙或干粉灭火器。(d)电器设备或带电系统着火，可用二氧化碳灭火器或四氯化碳灭火器。 (4)防灼伤 强酸、强碱、强氧化剂、溴、磷、钠、钾、苯酚、冰醋酸等都会腐蚀 测非线性电阻的伏安特性 [思考题]： ⒈从二极管伏安特性曲线导通后的部分找出一点，根据实验中所用的电表，试分析若电流表接，产生的系统误差有多大？如何对测量结果进行修正？ 答：如图5.9-1，将开关接于“1”，称电流表接法。由于电压表、电流表均有阻（设为R L 与R A ），不能严格满足欧姆定律，电压表所测电压为（R L ＋R A ）两端电压，这种“接入误差”或 “方法误差”是可以修正的。测出电压V 和电流I ，则V I ＝R L ＋R A ， 所以R L ＝V I －R A ＝R L ′＋R A ①。 接入误差是系统误差，只要知道了R A ，就可把接入误差计算出来加以修正。通常是适当选择电表和接法，使接入误差减少至能忽略的程度。 由①式可看出，当R A < 迈克尔逊干涉仪的使用 [预习思考题] 1、根据迈克尔逊干涉仪的光路，说明各光学元件的作用。 答：在迈克尔逊干涉仪光路图中（教材Ｐ１８１图5.13--4），分光板G将光线分成反射与透射两束；补偿板G/使两束光通过玻璃板的光程相等；动镜M１和定镜M２分别反射透射光束和反射光束；凸透镜将激光汇聚扩束。 2、简述调出等倾干涉条纹的条件及程序。 答：因为公式λ＝２△d △k 是根据等倾干涉条纹花样推导出来的，要用此 式测定λ，就必须使M１馆和M2/（M2的虚像）相互平行，即M１和M2相互垂直。另外还要有较强而均匀的入射光。调节的主要程序是： ①用水准器调节迈氏仪水平；目测调节激光管（本实验室采用激光光源）中心轴线，凸透镜中心及分束镜中心三者的连线大致垂直于定镜M２。 ②开启激光电源，用纸片挡住M１，调节M２背面的三个螺钉，使反射光点中最亮的一点返回发射孔；再用同样的方法，使M１反射的最亮光点返回发射孔，此时M１和M2/基本互相平行。 ③微调M２的互相垂直的两个拉簧，改变M２的取向，直到出现圆形干涉条纹，此时可以认为M１与M２/已经平行了。同方向旋动大、小鼓轮，就可以观察到非定域的等倾干涉环纹的“冒”或“缩”。 3、读数前怎样调整干涉仪的零点？ 实验室安全知识 化学安全、防护、救护知识 安全第一、预防为主 1安全的工作的方针和处理事故四不放过的原则 2现今化学检测领域实验室存在的若干问题 3化学危险品的类别 4化学伤害进入人体的途径 5化学安全通常知识 着装穿戴、生活保建、存放、设施、操作、急救电话、刑法罪责 6化学安全专业常识 6.1易燃性液体的安全使用、防护知识 6.2腐蚀性物质的安全使用、防护知识安全使用、防护知识 6.3爆炸性的安全使用、防护知识 6.4有毒性安全使用、防护知识 6.5碱金属和钙磷的安全使用、防护知识 6.6水银（汞）的安全使用、防护知识 7玻璃器皿的安全使用、防护知识 8气体钢瓶的安全使用、防护知识 9安全用电知识 10防火和扑火知识 11一般救护知识 附现场采样安全和防护知识 化学安全和防护救护知识 CNAL/AC01：2002第1.5：“不包含应符合的法规安全要求”即应有关健康、安全和环保的要求。 CNAL/AC06：2002《实验室认可准则在化学检则领域的应用说明》第5.2.1“实验室内人员应接受有关化学安全和防护、救护知识的培训”。 化学检测领域中实验用的化学品大多数是有毒的，可燃易燃的，具有爆炸性及腐蚀性。 检测操作又常在高温高压或真空低温以及通电情况下进行，容易发生烫伤。因此,熟悉所使用化学品的性质遵循安全操作事项,穿戴必要的防护工具，是实验室每个员工必须了解和掌握的，以便预防和避免化学检测危险，保护员工自身健康安全。 1安全工作的方针：“安全第一、预防为主。” 实验室的最高管理者是第一安全责任者。处理安全事故的四不过原则：事故原因分析不清不放过；事故责任人和和全体员工未受到教育不放过；没有作出防范措施不放过；事故责任人未受到处罚不放过。 ２现今存在的若干问题： 检测室装备设施、灭火器材、易燃易爆、腐蚀性、有毒剧毒物的存放、高压气体钢瓶的放置与防爆设施、防护工具、健康检查、知识培训。 3化学危险品的类别： 按照GB13690分为以下八个大类：爆炸品、压缩气体和气体、易燃液体、易燃固体和自燃物品、腐蚀品。 4化学伤害进入人体的途径： 呼吸道、消化道、皮肤。 5实验室的化学安全通常知识： 从事化学检测领域的人员，必须经过化学安全知识培训，考核合格者，才能上岗工作。这是实验室最高管理者为保障员工人身安全应采取的措施之一，也是员工自我安全保护应获得的受教育的权利。 5.1着装穿戴 5.1.1为防止皮肤吸收毒物；防止烧伤、烫伤、冻伤、进入实验室区域工作，必须穿好工作服。不得穿无神衫、短裤、裙子、拖鞋以及暴露脚背脚跟的鞋子、高跟鞋。 5.1.2长辫长发必须扎紧，置于工作服内或带工作帽。 5.1.3在处理强腐蚀性物质时，要穿防腐服或围裙，戴乳胶手套、防护明镜或面罩；处理有毒气体时应带防毒面具；在高易燃性物质场所，不可穿着会产生火花的化纤材料制成的服装，尤其不可在当场穿脱。 5.2生活保障 5.2.1具有下列症状者，应回避相应实验： a)对所使用的化学药品气味具有特殊敏感病； b)有颜色视觉障碍者，不能进行涉及到的 实验16用霍尔效应法测量磁场 在工业生产和科学研究中，经常需要对一些磁性系统或磁性材料进行测量，被测磁场的范 围可从~10 15-3 10T （特斯拉），测量所用的原理涉及到电磁感应、磁光效应、热磁效应等。常用的磁场测量方法有核磁共振法、电磁感应法、霍尔效应法、磁光效应法、超导量子干涉器件法等近十种。 一般地，霍尔效应法用于测量10~104 -T 的磁场。此法结构较简单，灵敏度高，探头体积小、测量方便、在霍尔器件的温度范围内有较好的稳定性。但霍尔电压和内阻存在一定的温度系数，并受输入电流的影响，所以测量精度较低。 用半导体材料制成的霍尔器件，在磁场作用下会出现显着的霍尔效应，可用来测量磁场、霍尔系数、判断半导体材料的导电类型（N 型或P 型）、确定载流子（作定向运动的带电粒子）浓度和迁移率等参数。如今，霍尔效应不但是测定半导体材料电学参数的主要手段，而且利用该效应制成的霍尔器件已广泛用于非电量电测、自动控制和信息处理等方面，如测量强电流、压力、转速等，在工业生产要求自动检测和控制的今天，作为敏感元件之一的霍尔器件，将有更为广阔的应用前景。了解这一富有实用性的实验，对于日后的工作将有益处。 【实验目的】 1. 了解霍尔效应产生的机理。 2. 掌握用霍尔器件测量磁场的原理和基本方法。 3. 学习消除伴随霍尔效应的几种副效应对测量结果影响的方法。 4. 研究通电长直螺线管内轴向磁场的分布。 【仪器用具】 TH-H/S 型霍尔效应/螺线管磁场测试仪、TH-S 型螺线管磁场实验仪。 【实验原理】 1. 霍尔效应产生的机理 置于磁场中的载流体，如果电流方向与磁场方向垂直，则在垂直于电流和磁场的方向会产生一附加的横向电场，载流体的两侧会产生一电位差，这个现象是美国霍普斯金大学二年级研究生霍尔于1879年发现的，后被称为霍尔效应，所产生的电位差称为霍尔电压。特别是在半导体样品中，霍尔效应更加明显。 霍尔电压从本质上讲是运动的带电粒子在磁场中受洛仑兹力作用而引起的偏转。当带电粒子（电子和空穴）被约束在固体材料中，这种偏转就导致在垂直电流和磁场方向上产生正负电荷的积累，从而形成附加的横向电场，即霍尔电场。对于图1-1（a ）所示的N 型半导体试样，若在X 方向通以电流S I ，在Z 方向加磁场B ，试样中载流子（电子）将受到洛仑兹力大小为： evB F g =（1-1） 则在Y 方向，在试样A 、A '电极两侧就开始聚积异号电荷而产生相应的附加电场——霍尔电场。电场的指向取决于试样的导电类型，对N 型半导体试样，霍尔电场逆Y 方向，P 型半导体试样，霍尔电场则沿Y 方向，即有： 当S I 沿X 轴正向、B 沿Z 轴正向、H E 逆Y 正方向的试样是N 型半导体。 大学物理实验讲义 普通物理教研室编 班级： 学号： 姓名： 学生实验守则 1、进实验室前，必须根据每个实验的预习要求，阅读有关资料。 2、按时进入实验室，保持安静和整洁，独立完成实验。 3、实验开始前，应仔细检查仪器、设备是否齐备和完好。若有不全或损坏情况，应及时报告指导教师。 4、爱护公物，正确使用实验仪器和设备，不得随意动用与本实验无关的仪器和设备。 5、接线完毕，先自行检查，再请指导教师检查，确认无误后，方可接通电源。 6、在实验过程中必须服从教师指导，严格遵守操作规程，精力高度集中，操作认真，要有严格的科学态度。 7、实验进行中，严禁用手触摸线路中带电部分，严禁在未切断电源的情况下改接线路；若有分工合作的情况，必须要分工明确，责任分明，操作要有序，以确保人身安全和设备安全。 8、实验中若出现事故或发现异常情况，应立即关断电源，报告指导教师，共同分析事故原因。 9、实验完毕，应报请指导教师检查实验报告，认为达到要求后，方可切断电源。并整理好实验装置，经指导教师检查后才能离开实验室。 目录 序言 (1) 绪论 (2) 测量误差与实验数据处理基础知识 (4) 实验一长度的测量 (15) 实验二牛顿第二定律的验证 (20) 实验三固体和液体密度的测量 (23) 实验四测量比热容 (25) 4-1 混合法测固体比热容 (25) 4-2 冷却法测液体比热容 (26) 实验五测量冰的熔解热 (28) 实验六测量线胀系数 (30) 实验七万用电表的使用 (32) 实验八磁场的描绘 (36) 实验九惠斯登电桥测中值电阻 (40) 实验十伏安法测电阻 (43) 实验十一电位差计测电池的电动势和内阻 (45) 实验十二示波器的使用 (48) 实验十三静电场的描绘 (52) 实验十四测量薄透镜焦距 (55) 实验十五等厚干涉现象的研究 (58) 【参考文献】 (60) 大学物理实验思考题答案 相关答案 力学和热学 电磁学 光学 近代物理 1. 是否可以测摆动一次的时间作周期值？为什么？ 答：不可以。因为一次测量随机误差较大，多次测量可减少随机误差。 2. 将一半径小于下圆盘半径的圆盘，放在下圆盘上，并使中心一致，讨论此时三线摆的周期和空载时的周期相比是增大、减小还是不一定？说明理由。 答：当两个圆盘的质量为均匀分布时，与空载时比较，摆动周期将会减小。因为此时若把两盘看成为一个半径等于原下盘的圆盘时，其转动惯量I0小于质量与此相等的同直径的圆盘，根据公式(3-1-5)，摆动周期T0将会减小。 3. 三线摆在摆动中受空气阻尼，振幅越来越小，它的周期是否会变化？对测量结果影响大吗？为什么？ 答：周期减小，对测量结果影响不大，因为 本实验测量的时间比较短。 实验2 金属丝弹性模量的测量 1. 光杠杆有什么优点，怎样提高光杠杆测量的灵敏度? 答：优点是：可以测量微小长度变化量。提高放大倍数即适当地增大标尺距离D或适当地减小光杠杆前后脚的垂直距离b，可以提高灵敏度，因为光杠杆的放大倍数为2D/b。 2. 何谓视差，怎样判断与消除视差? 答：眼睛对着目镜上、下移动，若望远镜十字叉丝的水平线与标尺的刻度有相对位移，这种现象叫视差，细调调焦手轮可消除视差。 3. 为什么要用逐差法处理实验数据? 答：逐差法是实验数据处理的一种基本方法，实质就是充分利用实验所得的数据，减少随机误差，具有对数据取平均的效果。因为对有些实验数据，若简单的取各次测量的平均值，中间各测量值将全部消掉，只剩始末两个读数，实际等于单次测量。为了保持多次测量的优越性，一般对这种自变量等间隔变化的情况，常把数据分成两组，两组逐次求差再算这个差的平均值。 实验室安全常识及注意事 项汇总 Updated by Jack on December 25,2020 at 10:00 am 实验室安全常识及注意事项汇总 一、使用化学药品的安全防护 1、防毒 1）实验前，应了解所用药品的毒性及防护措施。 2）操作有毒气体（如H2S、Cl2、Br2、NO2、浓HCl和HF等）应在通风橱内进行。 3）苯、四氯化碳、乙醚、硝基苯等的蒸气会引起中毒。它们虽有特殊气味，但久嗅会使人嗅觉减弱，所以应在通风良好的情况下使用。 4）有些药品（如苯、有机溶剂、汞等）能透过皮肤进入人体，应避免与皮肤接触。 5）氰化物、高汞盐（HgCl2、Hg(NO3)2等）、可溶性钡盐（BaCl2）、重金属盐（如镉、铅盐）、三氧化二砷等剧毒药品，应妥善保管，使用时要特别小心。 6）禁止在实验室内喝水、吃东西。饮食用具不要带进实验室，以防毒物污染，离开实验室及饭前要冼净双手。 7）必要时佩戴防毒面具。 2、防爆 可燃气体与空气混合，当两者比例达到爆炸极限时，受到热源（如电火花）的诱发，就会引起爆炸。 1）使用可燃性气体时，要防止气体逸出，室内通风要良好。 2）操作大量可燃性气体时，严禁同时使用明火，还要防止发生电火花及其它撞击火花。 3）有些药品如叠氮铝、乙炔银、乙炔铜、高氯酸盐、过氧化物等受震和受热都易引起爆炸，使用要特别小心。 4）严禁将强氧化剂和强还原剂放在一起。 5）久藏的乙醚使用前应除去其中可能产生的过氧化物。 6）进行容易引起爆炸的实验，应有防爆措施。 3、防火 1）许多有机溶剂如乙醚、丙酮、乙醇、苯等非常容易燃烧，大量使用时室内不能有明火、电火花或静电放电。实验室内不可存放过多这类药品，用后还要及时回收处理，不可倒入下水道，以免聚集引起火灾。 2）有些物质如磷、金属钠、钾、电石及金属氢化物等，在空气中易氧化自燃。还有一些金属如铁、锌、铝等粉末，比表面大也易在空气中氧化自燃。这些物质要隔绝空气保存，使用时要特别小心。 3）实验室如果着火不要惊慌，应根据情况进行灭火，常用的灭火剂有:水、沙、二氧化碳灭火器、四氯化碳灭火器、泡沫灭火器和干粉灭火器等。 可根据起火的原因选择使用，以下几种情况不能用水灭火: （a）金属钠、钾、镁、铝粉、电石、过氧化钠着火，应用干沙灭火。 （b）比水轻的易燃液体，如汽油、笨、丙酮等着火，可用泡沫灭火器。 （c）有灼烧的金属或熔融物的地方着火时，应用干沙或干粉灭火器。 （d）电器设备或带电系统着火，可用二氧化碳灭火器或四氯化碳灭火器。 4、防灼伤 强酸、强碱、强氧化剂、溴、磷、钠、钾、苯酚、冰醋酸等都会腐蚀皮肤，特别要防止溅入眼内。液氧、液氮等低温也会严重灼伤皮肤，使用时要小心。万一灼伤应及时治疗。 二、高压钢瓶的使用及注意事项 1、气体钢瓶的使用 1）在钢瓶上装上配套的减压阀。检查减压阀是否关紧，方法是逆时针旋转调压手柄至螺杆松动为止。 2）打开钢瓶总阀门，此时高压表显示出瓶内贮气总压力。 图3 静力称衡法测密度 不规则物体密度的测定 【实验目的】 1、学习物理天平的使用方法； 2、掌握用流体静力称衡法测定不规则固体密度的原理和方法； 3、掌握用助沉法测定不规则固体密度（比水的密度小）的原理和方法； 4、掌握用密度瓶测定碎小固体密度的原理和方法 。 【实验仪器和用品】 物理天平（500g 、50mg ）、密度瓶（50ml ）、烧杯（500ml ）、不规则金属块（被测物）、石蜡块（被测物）、碎小石子（被测物）、清水、细线。 【实验原理】 某种物质单位体积的质量叫做这种物质的密度。对一密度均匀的物体，若其质量为m,体积为V ，则该物体的密度： V m = ρ （1） 实验中，测出物体的质量m 和体积V ，由上式可求出样品的密度。 1、用流体静力称衡法测定不规则固体的密度（比水的密度大） 设被测物在空气中的质量为m （空气浮力忽略不计），吊，不接触烧杯壁和底）的表观质量为m 1（如图3示），体积为水的密度为ρ水。根据阿基米德定律，有： 1()Vg m m g ρ=-水 1 m m V ρ-= 水 密度瓶 游码 平衡螺母 边刀托 杯托盘 底座 度盘 指针 中刀托 手轮 调平螺母 挂钩 吊耳 水准泡 托盘 托盘 横梁 物理天平 被测物密度： 1 m m V m m ρρ= = -水 （2） 2、流体静力称衡法和助沉法相结合测定密度小于水的不规则固体的密度 设被测物在空气中的质量为m ，用细线将被测物与另一助沉物串系起来：被测物在上，助沉物在下。设仅将助沉物没入水中而被测物在水面上时系统的表观质量为1m ，二者均没入水中（注意悬吊，不接触烧杯壁和底）时的表观质量为2m ，如图4所示： 根据阿基米德定律，被测物受到的浮力为：12()Vg m m g ρ=-水，则被测物体积为： 12 m m V ρ-= 水 被测物密度为： 12 m m V m m ρρ= = -水 （3） 3、用密度瓶测定碎小固体（小石子）的密度 假设密度瓶的质量为1m ，将瓶内装满待测的小石子后的质量为2m ，则待测小石子的质量：21m m m =-。 然后将装有小石子的密度瓶加满水，再称其总质量3m ，为了得到小石子排开水的体积，还需要将密度瓶里的小石子倒出，再加满水称得其质量为4m 。 这样可得小石子排开水的质量为：43214321(())m m m m m m m m ---=-+- 图5 密度瓶法测小石子的密度 123 4图4 静力称衡法和助沉法测石蜡块的密度 待测物块（石蜡块） 2 大学物理实验思考题答案 实验一：用三线摆测物体的转动惯量 1. 是否可以测摆动一次的时间作周期值？为什么？ 答：不可以。因为一次测量随机误差较大，多次测量可减少随机误差。 2. 将一半径小于下圆盘半径的圆盘，放在下圆盘上，并使中心一致，讨论此时三线摆的周期和空载时的周期相比是增大、减小还是不一定？说明理由。 答：当两个圆盘的质量为均匀分布时，与空载时比较，摆动周期将会减小。因为此时若把两 盘看成为一个半径等于原下盘的圆盘时，其转动惯量10小于质量与此相等的同直径的圆盘， 根据公式（3-1-5），摆动周期T0将会减小。 3. 三线摆在摆动中受空气阻尼，振幅越来越小，它的周期是否会变化？对测量结果影响大吗？为什么？答：周期减小，对测量结果影响不大，因为本实验测量的时间比较短。 ［实验二］金属丝弹性模量的测量 1. 光杠杆有什么优点，怎样提高光杠杆测量的灵敏度？ 本帖隐藏的内容需要回复才可以浏览 答：优点是：可以测量微小长度变化量。提高放大倍数即适当地增大标尺距离D或适当地 减小光杠杆前后脚的垂直距离b,可以提高灵敏度，因为光杠杆的放大倍数为2D/b。2?何谓视差，怎样判断与消除视差？ 答：眼睛对着目镜上、下移动，若望远镜十字叉丝的水平线与标尺的刻度有相对位移，这种现象叫视差，细调调焦手轮可消除视差。 3.为什么要用逐差法处理实验数据？ 答：逐差法是实验数据处理的一种基本方法，实质就是充分利用实验所得的数据，减少随机误差，具有对数据取平均的效果。因为对有些实验数据，若简单的取各次测量的平均值，中间各测量值将全部消掉，只剩始末两个读数，实际等于单次测量。为了保持多次测量的优越性，一般对这种自变量等间隔变化的情况，常把数据分成两组，两组逐次求差再算这个差 的平均值。 ［实验三］随机误差的统计规律 1?什么是统计直方图？什么是正态分布曲线？两者有何关系与区别？本帖隐藏的内容需要回复才可以浏览答：对某一物理量在相同条件下做n次重复测量，得到一系列测量值，找出它的最大值和最小值，然后确定一个区间，使其包含全部测量数据，将区间分成若干小区间，统计测量结果出现在各小区间的频数M，以测量数据为横坐标，以频数M为纵坐标，划出各小区间及其对应的频数高度，则可得到一个矩形图，即统计直方图。 如果测量次数愈多，区间愈分愈小，则统计直方图将逐渐接近一条光滑的曲线，当n趋向于 无穷大时的分布称为正态分布，分布曲线为正态分布曲线。 2. 如果所测得的一组数据，其离散程度比表中数据大，也就是即S（x）比较大，则所得到的周期平均值是否也会差异很大？ 答：（不会有很大差距，根据随机误差的统计规律的特点规律，我们知道当测量次数比较大时，对测量数据取和求平均，正负误差几乎相互抵消，各误差的代数和趋于零。大学物理实验思考题完整版(淮阴工学院)
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