中国古代趣味物理实验拾零摘要将分布在中国古籍中的一些趣味性浓的物理实验收集拢来
予以介绍，扼要地分析了实验原理与方法，指出其在当今物理学中的应用，对了解中国古代物理实验产生、变化、发展的历程具有参考价值。关键词古代，趣味物理实验，拾零
1、前言
中华民族是一个酷爱实践的民族。在中国古代，人们十分重视用实验去研究和检验物理现象与规律。这些实验构思奇特，设计巧妙，它们在漫长的岁月中经受了历史的考验，至今仍然光彩艳丽。不过，物理学在古代不是一门独立的学科，其资料散布极其广泛，收集起来并不容易。本文从“趣味性”角度出发，从各种典籍中选出一些物理实验予以介绍，目的在于了解当今趣味物理实验发展变化的历史背景。
２、“虚管悬液”实验
唐代王冰（生卒年代不详）注解《黄帝内经素问》时指出：“虚管溉满，捻上悬之，水固不泄，为无升气而不能降也。” [1]
意思是：用手指捏住空管的一端，将管中灌满水后倒过来，水不会从管中流出。因为外面的空气不能进入管中，所以管里的水不会流出来。
这就是“虚管悬液”实验，它证明了大气的存在：当管中充满水，水压小于或等于大气压，水就“悬”在管中。这个实验是从“瓶子倒水”实验演绎过来的。早在南北朝成书的《关尹子》一书就已指出：“瓶有二窍，水实之则倒泻，开一则水不下，盖不升则水不降。”[2]
意思是：在密封的瓶上开两个小孔，瓶中灌满水，水不会从瓶中倒出。若只在瓶中开一个小孔，水是倒不出来的。因为此时空气不能在瓶中对流。
这个实验，今常有教师在课堂演示，讲到大气压作功时，其实验就用“试管履行”来演示。
３、“瓶子喝水”实验
利用大气作功使瓶子“喝”水，这个实验见宋代俞琰（1258—1314）所写的《席上腐谈》一书：“剧烧片纸纳空瓶，急覆于银盆水中，水皆涌入瓶，而银瓶铿然有声，盖火气使之然也。又依法放人壮夫腹上，挈之不坠。”[3]
将剧烈燃烧着的纸片放入空瓶中里，迅速将瓶倒扣在装有水的银盆中，水就会涌进瓶里，并且铿然有声。这是火气引起的缘故。按这种办法把瓶扣在人腹上，瓶子会吸住腹肌而不坠落。
很明显，纸在瓶中燃烧，瓶内空气膨胀，空气从瓶中“跑”掉一部分。把瓶扣在水中，氧气燃尽，火焰也就熄灭，此时瓶内温度降低，压强减
小，瓶外空气压迫盆里的水涌入瓶中。记载中尽管没有说明这是大气作用的缘故，但能指出“盖火气使之然”，这在当时已是了不起的事情。
记载大气作功的实验有许多，还在先秦时期，我国就用角法（今拔罐疗法）治病了，可见“瓶子喝水”实验并不“年青”。当今人们选择泡菜坛子，先在坛外沟槽中倒水，然后把燃烧的纸片丢进坛中，盖上坛盖，看沟槽中水是否被吸入盖内或坛腹，以此判别坛子是否漏气。其检测原理就是“瓶子喝水”的实验原理。
４、“纸人共振”实验
北宋科学家沈括（1031—1095）在《梦溪笔谈》中指出：“欲知其应者，先调诸弦令声和，乃剪纸人加弦上，鼓其应弦，则纸人跃，他弦即不动。”[4]
沈括的意思是：要想知道某一根弦的应弦，可以先把各条弦的音（依五音声阶）调准，然后剪纸人放在这根弦上。这样一弹它的应弦，纸人就会跳动，弹其他弦，纸人则不动。
这就是著名的“纸人共振”实验。所谓共振，是指一个物体振动的时候，另一个物体也随着振动的现象。发生共振的两个物体，它们的固有频率一定相同或成简单的整数比。如弹动“哆”弦，别的“哆”弦也动，弹动“咪”弦，别的“咪”弦也动。
其实，早在沈括以前，就已经有人做过“瑟弦相应”实验，战国时庄子（前365—前286）在他的著作中就提到一个叫鲁遽的人：“为之调瑟，废（置）于一堂，废于一室，鼓宫宫动，鼓角角动，音律同矣。”[5]只不过“纸人共振”实验更为直观和有趣罢了。
５、“铜瓮雷鸣”实验
西汉刘安（前179—前122）在《淮南万毕术》中云：“铜瓮雷鸣。”其注曰：“取沸汤置瓮中，坚塞之，内于井中，则作雷鸣，闻数十里。”[6]意思是：把开水倒进铜瓮里（但勿倒满），将铜瓮密封后丢入井中，声似雷鸣，数十里也能听到。铜瓮怎能“雷鸣”？原因可能有两种：第一，铜瓮在下沉过程中，瓮内水面之上蒸气遇冷降温凝结，压强减低，水的沸点随之降低，水再次沸腾作响，这是“遇冷反沸”现象；第二，若瓮壁极薄，当瓮内压强降低时，受大气压加水压的作用，铜瓮向内破裂，造成爆炸，声似雷鸣。
上述两种现象，不管是“遇冷反沸”还是“压缩爆炸”，都是通过空气冷凝的方法达到做功的目的。现中学演示“压缩爆炸”实验已用铁皮盒替代铜瓮，实验时因条件限制不在水中而在空气中进行。至于“遇冷反沸”，则是将烧瓶内水烧开后稍冷却，再在瓶外浇冷水降温减压来实现。
６、“循烟燃烛”实验
姜岌（生卒年代不详）在《续古文苑》一书中向我们介绍了一个有趣的实验：“今燃一烛在上，一烛在下，灭下烛使烟相当，则上烛之炎，循烟而下，燃下烛矣。此类相从也。”[7]
意思是：现在让我们点燃两支蜡烛，一支放在上面，一支放在下面，将下烛的火焰吹灭，使它产生的烟雾正好对着上烛的火焰。此时，上烛的火焰会沿下烛烟雾传递过来把下烛点燃。这是因为固态的蜡烛和气态的蜡蒸气都属于同一种物质。
在中学物理实验活动课中，我们常演示“隔桥飞火”、“火外生枝”这两个实验，它们是从“循烟燃烛”中派生出来的。
７、“首泽浮针”实验
《淮南万毕术》云：“首泽浮针。”其注云：“取头中垢，以涂塞其孔，置水即浮。”[8]张岱（1597—1667以后）在《夜行船》中指出：“取头垢涂针，及塞针孔，水上自浮。”[9]
上述两种解释，前一种仅指出用头垢涂塞针孔，后一种则还指出应将头垢涂针。其实，将头垢涂针才是最重要的。
通常，将比重大于水的物体放在水中，它会沉入水底，因为此时物体所受重力大于水对它的浮力。但由于液体具有表面张力，如果把象绣花针那样小的物体小心地投放水面，针也能由于水的浮力以及表面张力
的作用而不沉下。取头垢涂针，把针平放在水面上，头垢中油脂会在水面扩散，以增大水的表面张力，实验更容易成功。
“首泽浮针”，这是一个非常有趣的实验。明代刘侗（生卒年代不详）、于奕正（生卒年代不详）在《帝京景物略》中记载：我国古代妇女常于每年农历7月7日进行“丢针”这种娱乐活动。既锻炼技巧，又增长知识，真是其乐无穷。
８、“水中游蝌”实验
宋代苏轼（1037—1101）在《物类相感志》中写到：“獐脑黄蜡和匀染黑，投水中作蝌蚪，自然水中走动。但欲洁净，用了油手指则住。”[10]这个实验中的“獐脑”是否为“樟脑”（萘），染黑材料为何物，笔者尚不清楚，故原理不明。不过我们现在常做下面两个实验，它们与水中游蝌有相似之处，对了解“水中游蝌蚪”实验原理用会有帮助。
实验一：“盆中行船”
用保安刀片削制一个约3厘米长的小船，在船尾切一个“V”形切口，在“V”形切口中嵌入一片小肥皂，将小船放入倒满水的澡盆中，小船会自动向前航行。
这是一个利用水表面张力做功的实验，肥皂在船尾慢慢溶化，使小船后面水的表面张力小于船头的表面张力，船头所受水的拉力大于船尾水的拉力，所以船缓缓向前移动。
实验二：樟脑沉浮
在一支盛有醋酸溶液的试管中放入几粒碳酸钠（石碱），把一粒樟脑丸放入试管里，它会忽沉忽浮。
樟脑密度略大于醋酸溶液，它会在醋酸溶液中下沉，但加入碳酸钠后，碳酸钠和醋酸发生化学反应而产生二氧化碳气体，这些气体有的以气泡的行式附着在樟脑丸上。因气体密度比水小得多，所以随着附着在樟脑丸表面的气泡增加，樟脑丸和气泡这一整体的密度反而小于液体密度，因此，樟脑丸便浮了起来。樟脑丸到达液体表面，附着在樟脑丸表面的气体散失，气泡减少，樟脑丸又会下沉，如此反复，十分有趣。９、“鸡子举飞”实验
《淮南万毕术》云：“艾火令鸡子飞。”这是一个很有趣的实验，但因记载简单，很难确定其实验原理与方法。《太平御览 ·方术部》引注云：“取鸡子去其汁，然艾火，纳空卵中，疾风因举之飞。”[11]宋苏轼在《物类相感志》中云：“鸡子开小窍，去黄白了，入露水，又以油纸糊了，日中晒之，可以自升起，离地三四尺。”[12]
按《太平御览》引注，这个实验是不能成功的，这倒不是该实验原理不对，而在于蛋壳体积太小，艾在燃烧时壳内排出的空气重量无法令鸡子“举”。因为物体在空气中受到的浮力，等于它排开的同体积空气的质量。但如果鸡子有足够的体积，这个实验就会成功。我国五代时发明的孔明灯（热气球）不就是一个很大的“蛋壳”吗？
苏轼介绍的实验方法，能使鸡子“飞”起离地三四尺，应该是可信的。原因是他将蛋壳开口用纸封闭，只有当壳内气体膨胀，作用在壳内壁的压力相当大时，油纸才被挤破。此时，强大的气流从开口喷出，气流的反作用力推动蛋壳起飞。这个实验的条件控制得非常好：第一，蛋壳开口只有当壳内压力相当大时才打开；第二，蛋壳只开一个小窍，以延续鸡子飞升的时间，使其飞升距离加大；第三，温度控制巧妙，蛋壳在密封前，“入露水”，温度很低，密封后，则“日中晒之”，温度显著升高。我们现在做“喷气飞机”、“反冲火箭”等趣味实验，就是依据这个原理，实验时不妨用鸡子试试，一定会有收获的。
１０、“鱼洗喷水”实验
《清稗类钞》载：“古州诚外河街，有陈顺昌者，以钱二千向苗人购一古铜锅，重十余斤。贮冷水于中，摩其两耳，即发声如风琴，如芦笙，如吹牛角。其声嘹亮，可闻里余。锅中冷水即起细沫如沸水，溅跳甚高。水面四周围成八角形，中心不动。”[13]
上述“铜锅”叫“喷水鱼洗”或“鱼洗”。这种古代玩器始于汉代，大多类似洗脸盆，盆底刻鱼，盆沿有两耳，摩其两耳，盆内便能喷射出美丽的水柱。其喷水原理实际上是振动产生的四节线振波引起了水的激荡，振动过程类似于圆钟的空气振动。
试图使鱼洗喷水，应使手掌和鱼洗两耳（弦）摩擦，作为洗发生振动的激励源。手掌所处的位置可视为振动波节的位置，这样，由于洗的
对称性，其振动只能产生偶然节线，而振动的拍击波使洗内的水发生相应的谐和振动，于是在洗的振动波腹处，水的振动最为强烈，而在洗的波节处，水不发生振动。
关于鱼洗的最早文字记录，见于宋代何（1077—1145）所写的《春渚纪闻》以及王明清（约1127—？）所写的《挥麈前录》。近年东南大学还复制了不少鱼洗，这些鱼洗被国内外学者所珍藏。现在，鱼洗已成为一些大学课堂上的演示实验仪器，在国内许多遊览场所，也可以见到这种神奇的器具。
１１、“磁石提棋”实验
《淮南万毕术》云：“慈石提棋。”其注云：“取鸡（血）磨针铁，以相和慈石，置棋头局上，自相投也。”又注曰：“取鸡血与针磨擣之，以和磁石，用涂棋头，曝干之，置局上，即相拒不休。”[14]
这两条注释，第一条指磁体相吸，即“磁石提棋”，第二条指磁体相斥，即“磁石拒棋”。其做法是用鸡血磨针（此时鸡血起润滑作用），将磨针时所得的鸡血与铁粉混合物中拌入磁石粉末（时此鸡血起粘合作用），涂在棋头上。晾干后，用磁石去靠近棋子，会出现棋子与磁石相互吸引或相互排斥现象。很明显，这种棋子已成为人造磁体。
从理论上看，每颗磁石粉末均具有极性，掺入铁屑能大大增强磁畴。将磁粉与铁粉粘在棋子上，放在地磁场中慢慢晾干，在晾干过程中，每个磁与铁的小颗粒必循着地球磁力线作有规则的排列，棋子会显极性，
它能与磁石相吸或相斥。南宋庄绰（生卒年代不详）在《鸡肋篇》就曾写到：“捣磁石错铁末，以胶涂瓢中各半边”；“以二瓢为试，置之相去一、二尺，而跳跃相就，上下宛转不止。”[15]《史记》、《汉书》等典籍中所指的“栾大斗棋”，指的也是人造磁体具有的这种性质，现在用人造磁铁去做味实验也就更多了。
１２、“冰镜取火”实验
《淮南万毕术》云：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生。”[16]张华（232－300）在《博物志》中云：“削冰令圆，举以向日，以艾于后承其影，则得火。”[17]
综合上述两条记载，联系当时科技的发展情况，我们认为上述大概意思是：把一块冰削成扁圆形，两个侧面鼓成球面，将它举起来，使其一个侧面对着太阳。这样，阳光穿过冰块后会汇聚成一点，在那里放些艾草一类干燥的易燃物，这些物品会被慢慢点燃。
上述冰块实际上已成为一块凸透镜，阳光汇聚的一点是它的焦点。众所周知，冰块在强烈的阳光下会慢慢融化，要使它能像古代阳燧那样利用太阳取火，这可是一件了不起的事情。
冰镜能够取火吗？古人的答案是肯定的！如清代郑复光（生卒年不详）就做过这一实验。1819年，他取透明度极好的冰，用手工削制透镜，因表面“甚难得圆”而招致失败。后用凹底锡壶，充以热水，放在冰
块上旋转，得到形状很好的冰凸透镜，用它对日聚焦，竟使“火煤”燃烧起来，可见冰镜取火不是妄说。
１３、“喷水造虹”实验
唐代张志和（约730—约810）在《玄真子》一书指出：“背日喷乎水成虹霓之状。”宋代蔡卞（1058—1117）在《毛诗名物释》同样提到：“以水喷日，自侧视之，则晕为虹霓。”[18]
上面引述的意思是：背着太阳向空中喷水，从侧面观察，可以看到霓虹现象。
虹是阳光射入水滴经折射、反射、衍射而形成在雨幕或雾幕上的彩色或白色圆弧。在中国古代，有人认为虹乃是天地之淫气，《诗经》就曾写到：“蝃蝀（虹）在东，莫之敢指。”[19]“喷水造虹”实验，是人类有意识进行的一次白光色散实验，它正确地说明了虹的成因，给历史上关于虹的种种迷信邪说以毁灭性的打击。
在中学，“喷水造虹”是一个课外实验，但在课堂上演示白光色散时，一般用三棱镜进行演示。
14、结束语
综上所述，本文从若干经典文献中精选出十二个趣味物理实验，内容包括力学、热学、声学、磁学、光学等几个方面。应当指出，这些实验只是中国古代趣味物理实验中的一个极少的部分。另一方面，在本文
罗列的实验中，有些实验（如“水中游蝌”、“磁石拒棋”）尚未得到验证，正因为如此，才会更加激起我们探索的欲望。
15 、参考文献
[ 1 ] [唐] 王冰注．黄帝内经素问?卷第十九?六微旨大论第十八．北京:人民卫生出版社.199.400
[ 2 ] [南北朝] 尹喜．关尹子?九药?浙江:浙江人民出版社,1984.
[ 3 ] [宋] 俞琰?席上腐谈.
[ 4 ][宋] 沈括．梦溪笔谈?补笔谈卷一?乐律.北京:团结出版社,1996.336
[ 5 ] [战国] 庄子．杂篇?徐无鬼．长沙：岳麓书社，1990.
[ 6 ] [ 8 ] [11] [14] [16] [汉] 刘安．淮南万毕术．北京:中华书局,1985
[ 7 ] [后秦] 姜岌.续古文苑?卷九?浑天论答难．
[ 9 ] [明] 张岱．夜航船?卷二十?方术部?方法.杭州,浙江古籍出社,1987.690
[10][12] [宋] 苏轼．物类相感志?杂著.北京:中华书局,1985.31
[13] [清] 徐珂．清稗类钞?第九册?鉴赏类.北京:中华书局,1986,4344
[15] [南宋] 庄绰．鸡肋篇?卷中.北京:中华书局,1983.72
[17] [晋] 张华．博物志?卷二.北京:中华书局,1985.11
[18] [宋] 蔡卞．毛诗名物释
[19] 葛培岭．五经全译?诗经?庸风. 郑州:中州古籍出版社.1991.77
中国古代趣味物理实验拾零（二）
细雨敲窗
（此文刊于?物理实验?，原名?中国古代趣味物理实验十摘?。）
摘要该文从中国若干典籍中采撷了十个趣味性较浓的物理实验．这些实验构思奇特，设计巧妙，且大多可用于课堂演示．对了解中国古代物理实验发展的历程具有一定参考价值．
关键词古代，物理，趣味实验
中图分类号：o4文献标识码：E
1壶窍泻水
谷应泰在《明史记事本末》中介绍了徐有贞1453年受命往山东张秋治水之前所做的一个实验：“初，有贞方鸠功，有言沮者，上使中使问之．有贞示以二壶，一壶之窍一，一壶之窍五，注水二壶，五窍先涸．中使还报上，上惟有贞之所为．”[1]
这个实验是在主张对黄河决口进行筑堤堵塞还是疏决开支河的矛盾冲突下进行的，徐有贞主张分河疏流,认为这样易于排水,但遭到部分人的阻拦．于是，徐有贞当着钦差大臣的面演示了壶窍泻水实验，用事实说明分河疏流的正确性，这一主张得到了皇上的支持．
实验是这样进行的：取两个形状一样、容积相等的水壶，在一个壶中开一个大孔，在另一个壶中开五个小孔，五个小孔开孔总面积等于大孔开孔面积，将两壶灌满水后同时让水从壶中开孔处流出．实验结果是：开有五个小孔的那壶水先流完．
这个实验的趣味性在于：人们通常认为只要两壶开孔面积相等．其流量必然一致．但事实并非如此．因在两壶横截面积、起始时水的深度和开孔面积相等的情况下，壶中水流尽的时间决定于孔的水流量系数．若两壶开孔形状相同、孔缘锐利程度和水温一致，则水流量系数决定于流速系数．在一定范围内，流速系数是随水的深度减小和孔径减少而增大的，这就是五窍之壶中的水先涸的原因．
有关壶窍泻水的记载，还可在《明经世文编》、《物理小识》、《明通鉴》中见到，只是在实验起因、壶的开孔数目、窍口截面大小是否确定等叙述上稍有差异，但实验结果完全相同这个实验也是迄今为止所发现的世上同类流体力学实验中最早的一个．
２结环飞木
《抱朴子》载：“用枣心木为飞车，以牛革结环剑以引其机，……交罡而乘之，上升四十里……．”［２］
飞车，即“竹蜻蜓”，它是一种飞行玩器．这种玩器通常用竹片或木片作飞翼，飞翼下安一转柄（环剑），转柄套入用竹筒做成的手柄中．在手柄一侧开孔，将绳索穿过小孔后缠绕在转柄上，绳的一端露在手柄外，用力抽出绳索，翼片即向空中飞去．
飞车的飞行原理是：拉动绳索，转柄飞速转动，并带着飞翼作圆周运动．由于飞翼做成螺旋桨状，它对空气产生向下的作用力．把绳索从竹筒中全部抽出后，飞翼在空气的反作用力的推动下飞向高空．
“竹蜻蜓”这种玩具，千百年来一直为人们所喜爱，它与风车一样，至今仍在民间流传．值得注意的是，古代也有人称风筝为飞车．张华在《博物志》中就曾提到：“奇肱国，其民善为机巧，以杀百禽，能为飞车，从风远行．”［３］此处所指飞车，当为风筝，其飞行原理与“竹蜻蜓”不同．
３燧尊吐酒
《渊鉴类函》载，晋代孙绰（公元３１４年—３１７年）有一个阳燧尊，该尊以瓷制成．“详观兹器，妙巧奇绝．酌焉，则注受．满，则吐泻，是会未见其竭．”［４］
这一酒尊太神奇了：当你向尊内注酒时，只要不是装得太满，酒一滴也不会流出来；但如果装酒超过其限度，哪怕只要多一点点，酒就会从杯子里面流出来，直至流完为止．这种器具常用来告诫人们不要贪酒好杯，做人要“兴之无若，施而有节”．
上述酒尊，有人称它为“酒龙杯”`“劝世杯”或“公道杯”，今天有人也称“魔杯”．人们一直认为，它是北宋程某研制出来的．从上述记录来看，这一说法并不正确．
魔杯虽神奇，但构造却十分简单：只要在尊中安一虹吸管（渴乌），使管的一端通向尊底或尊侧即可．因魔杯失传已久，人们很难猜透其原理．新中国建立以后，江西景德镇研制瓷器的科技人员才根据古籍记载重新研制出这种酒尊，并在国外展销会上引起轰动．
魔杯的工作原理是：向尊中注酒，使尊内液面略低于虹吸管的顶部，此时，虹吸管管内液面与尊中液面处在同一高度，其压强均为一个大气压，水不会从虹吸管流出；当尊内液面高于虹吸管的顶部时，虹吸管管中液面低于尊内液面，虹吸管通向尊外的一端压强变小，酒通过虹吸管流向尊外，直至尊内液面与虹吸管其中一端平齐为止．
魔杯再次研究成功后，其装置立即被有关教师作为演示实验仪器使用．我们在可乐瓶中装上虹吸管，外面用纸壳包住，并在纸壳上书一“酒”字，演示时用纸壳将可乐瓶罩住，演示后抽开纸壳，展示魔杯结构．实验名叫“宝瓶献酒”．效果相当不错．
4 挥箸击瓯
张英、王土祯在《渊鉴类函》中指出：“唐大中初，郭道原善击瓯，用越瓯、邢瓯二十，旋加减水，以箸击之，其音妙于方响．”［５］
意思是：唐大中初年（公元８５９年），有一个名叫郭道原的人善于用瓯子奏乐，他用越瓯、邢瓯共十二个，根据乐音需要临时在瓯中倒入适量的水，以筷子轻击瓯沿，声音悦耳动听，效果比方响还好．
这是一个振动发声的有趣实验．实验时改变瓯中水位的高低，当敲击瓯子时，瓯体的声音会产生变化．演示前仔细调好各瓯中的水位，将瓯按音调高低有序排列，然后用筷子依乐谱轻击相应的瓯子，就能奏出动人的乐曲．
茶余饭后，便挥箸击瓯，何尝不是一件乐事，宋代何薳在《春渚记闻·卷第八》说：“宋柳恽尝赋诗未就，以笔捶琴，客有以箸和之．”如果在讲解“声现象”时，教师把这个实验搬上讲台，用以解释声音的产生，说明声音高低跟振动快慢的关系，那么，教师在传授知识时，还会也给学生以美的感受．
５欹器盛水
据《孔子家语》记载，孔子在鲁桓公庙见到一种欹器，他不认识，便请教看庙人，看庙人说：“这是放在座位右边，用来告诫自己的器具．”孔子于是叫儿子伯游拿水试验，实验结果如《荀子》所说：
“虚则欹，中则正，满则覆．”［６］
上述欹器，很象仰韶人使用过的尖底提水陶瓶．这种陶瓶是一种取水器具，陶腰有双耳，可穿绳索．空瓶重心在双耳之上，将它缒到河里，能自动倾倒让水入瓶，灌到六七成，瓶的重心降到双耳以下，瓶在水中自动扶正，这样提水时水不会洒出．如果将瓶强行按入水中，水满后瓶的重心就会升到比空瓶重心更高的位置，提瓶出水，由于倾斜，瓶会将水倒出一部分．
关于欹器盛水，古籍中有不少记载，如《三国典略》、《朝野佥载》、《玉壶清话》、《太平广记》等．按《渊鉴类函》载：“周庙欹器东汉犹存，至汉之末不复存，形制遂绝．”［７］后来，杜预、祖冲之，李臬、曹丕等又重造欹器，其应用也越来越广．因为这种研究物体重心位置变化的实验，对提高物体稳度的研究很有科学价值．现在我们使用的翻笼车，就是一种重心位置可以人为变动的装置．其实，古代陀螺，酒胡子（即不倒翁）也是类似研究重心位置的器具．
欹器这一古老器具，若将其悬挂在支架上搬上讲台，就象古人在宴席上进行演示的那样，那么这一器具就会再现光彩．
6 律管考声
《岁华纪丽》云：“节移阴管自符河内之灰，春动阳钟又应金门之竹.” [7]说的是截金门山之竹为管，采河内芦苇杆中薄膜燃烧成灰，将灰放入新制律管中，然后吹响标准的黄钟律管，以此检定新管是否符合国家标准.
新管一端开口，一端密封，当标准的黄钟律管被吹响后，声波从新管开口端进入管内，从密封端反射回来，这样，入射波与反射波叠加形成驻波.新管密封处为驻波波节，若新管长度正确，开口处即为波腹，这时管内空气振动最强烈，管内轻灰被振成小堆一小堆的，同时会使人听到从管口传来的共鸣声.若新管不符合国家标准，该管则无法共鸣，管内轻灰保持原状.
这个有趣的声学实验，其成果在中国古代广泛应用于度量衡的检定，对制造和调整各种乐器也有十分重要作用.据《后汉书》载，这种实验通常在缇室进行：“候气之法，为室三重，户闭，涂衅必周，密布缇缦.中以木为案，每律各一，内庳外高，从其方位，加律其上，以葭莩灰抑其内端，案历而候之，气至者灰动.” [8]“葭莩”是芦苇杆里的薄膜，用它烧成的灰很轻，当竹管振动时，灰容易发生位移.“缇缦”是没有花纹的丝织品，将它密布室内，目的在于防止室外声音和空气流动对实验的干扰.《后汉书》中记载的缇室，也是我国最早的声学实验室，距今至少有1700多年了.
现物理教学中，声音在空气中的传播速度是一重要常数，测定这一常数的实验有共鸣管法.该装置就是从律管考声实验装置演变过来的.同样，演示音叉的共振，是在频率相同的两音叉下各装一共鸣箱，使它们相隔一定距离，敲击其中一音叉，另一音又发生振动，同时听
到从共鸣箱发出的声音.这个实验也是从律管考声实验中演变过来的，其中还融入了“纸人共振”的实验方法.
７拳上倒碗
唐段成式说，在他还未亏齿时就听人说过，有人能以筹碗中绿豆击蝇，十不失一，并且“又能拳上倒碗，走十间地不落．”［9］
“拳上倒碗，走十间地不落”，这是一个惊险而有趣的实验：将碗悬挂在拳头下面，人握拳行走，即使走很远距离，碗也不会掉落．
上述实验在民间广为流传，街头、酒宴中常常有人演示．有人以“拳”为“掌”．名“手掌吸碗”或“掌下悬碗”．
掌下怎能悬碗呢？原来，将碗置于掌上时，另一只手用力将碗底在掌上挤压，使掌上肌肉尽量填满碗底．把碗与掌倒过来后，碗在重力作用下要向地面运动，这样在碗与掌接触部分的中间就形成真空而产生负压，若碗与掌接触部分不漏气，碗就会悬在掌下而不掉落．
８水中“浮”钱
明方以智在《物理小识?卷一》中指出：“置钱于碗，远立者视之不见．注水溢碗，钱浮水面矣．”
这是一个演示光的折射现象的实验：将硬币投入空碗中，人远立碗的一侧，逆着光线看去，硬币反射到人眼的光线已被不透明的碗壁所遮档．我们无法看到硬币．注水于碗，光从空气进入水中，因水与空气密度不同，射向硬币的光线，在水面处会发生弯曲，这种现象叫光的折射．由于光的折射现象的发生，此时我们逆着折射光线看去，硬币便“浮”了上来，池水似乎变浅了，因为我们看到了硬币的虚像．
“水面浮钱”作为演示实验虽然可见度很小，但它简单、适用、有趣，至今仍有不少教师将其作为演示实验在课堂演示．
9掬草飞蛾
《太平广记》引《逸史》说，王潜子弟求百胜张七政以戏术．“张取马草一掬，再三揉之，悉成灯蛾飞去．”［10］段成式在《酉阳杂俎》中也有这一记载．意思是：张七政随即手捧一捧马草，反复搓揉，不一会，马草象灯蛾一样飞去．
从史料上看，张七政具有丰富的自然科学知识，他精通医理、化学，其“方术”均有科学道理．因此，“掬草飞蛾”应不是江湖骗术．那么，“掬草飞蛾”究竟是怎么回事呢？窃以为，这可能是两带电体同性相斥的现象．
“取马草一掬，再三揉之，悉成灯蛾飞”，这一记载太简单了，以致我们无法去重复原有的实验过程．但我们清楚，某些干燥的绝缘体与其他干燥物相互摩擦后会显示电的性质，而且，用同种材料和方法经摩擦后得到的两个带电体，把它们放在一起时会相互排斥．
关于磨擦带电现象，公元前1600年希腊哲学家兼数学家泰利斯就发现了．我国公元前也有记载．《春秋纬?考异邮》就说：“慈石取铁，代瑁吸喏．”但对经过摩擦后的两个带电体相互排斥的现象，直到1733年才由法国人德雨费所发现，如果“掬草飞蛾”是先使马草带上同种电荷，然后让它们相互排斥的话，那么，这一实验就比德雨费的发现早得多．
此外，清卢若腾在《岛居随录》中提到：“痉龟板与枣根，可以召雷．”这也可能是一个磨擦起电实验．即将干燥的龟板、枣根分别与其他材料磨擦后，它们会带上不同电荷，若使它们相互接近，就会产生火花，同时会听到“噼啪”的放电声．
10 器中喷泉
《清稗类钞》载：“黄履庄少聪颖，尤喜出新意，作诸技巧．……作水器，以水置器中，水从下上射如线，高五六尺，移时不断．”［11］
黄履庄七八岁就能锥凿木人在桌上自动行动走，作木狗触机则吠，作画眉跳舞飞鸣，凄越可听．可惜这些制作没有详细记录，使人很难参透其中奥秘．
关于器中喷泉，有多种方法可以实现，最常见的是水压法和气压法．水压法是将水器与水源（水箱或水池）接一连通管，连通管接水器的一端竖直向上，当水源位置高于水器时，水通过连通管从水器喷出，水源位置越高，水压越大，喷水越高．水源越充足，喷水时间越长．气压法是通过改变喷泉装置内的空气压强来实现的．在两个未装满水的密封容器中各竖直插入一根直管，直管一端没入水中，另一端露在器外．两直管露在器外的那一端，一根做成喷嘴型，一根接一漏斗．另用一根弯管，两端分别插入两容器中，使两容器空气连通．此时，向漏斗中注水，喷嘴管顶端就会有水喷出．因为在漏斗中注水后，水进入连接漏斗的容器，该容器中的水位上升，使两容器中空气压力增大，这个压力迫使连接喷水管的容器中的水从喷嘴喷出．喷水高度取决于两瓶中气压的大小，喷水时间的长短则决定于两个容器中水的多少．若将该装置的漏斗和喷嘴置于另一水器中，在水器中装上假山，植以花草树木，让喷嘴藏在假山中，该水器就显得非常美丽．黄履庄制作的水器，尽管喷水超过了一个时辰，喷水时间也不算长，很可能属于上述气压法喷泉装置．但并不排除他所做的是一个自动循环喷泉，因为只要将上述装置稍作改进，就能做成自动循环喷泉．凭着王履庄制做诸器的智慧与技巧，做一个自动循环喷泉应是相当容易的事情．
喷泉实验应用广泛，在物理游艺会上，这种装置常常使用．我在物理活动课中，见到有人演示这个实验，并美其名曰：“喷泉谢客”或“喷泉迎宾”．这种融知识性、趣味性为一体的实验，学生特别欢迎．
１１参考文献
［１］［清］谷应泰．明史纪事本末．河决之患．卷三十四[M]．北京：中华书局，1977．504［２］［晋］葛弘．抱朴子．内篇．杂应卷第五．上海：世界书局，1935．70
［３］［晋］张华．博物志．卷八．北京：中华书局，1985．31
［４］［清］张英、王士祯．渊鉴类函．卷第三百八十四．器物部．尊．北京：中国书店，1985．(无页号)
［５］［清］张英、王士祯．渊鉴类函．卷三百三十一．巧艺部．杂技．北京：中国书店，1985．(无页号)
［６］王森泽注：荀子．二十八．宥坐．北京：中国书店，1992．344
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[7] ［唐］韩鄂.岁华纪丽，卷第一．春［M］．北京：中华书局，1985.5
[8] ［宋］范晔．后汉书．志第一．律历上［M］．北京：团结出版社，1996.899
［９］［唐］段成式．酉阳杂俎．续集卷之四．贬误．北京：中华书局，1981．238
［10］［宋］李昉等．太平广记．第一册．卷第八十．方士五．哈尔滨：黑龙江人民出版社，1999．487
［11］［清］徐珂．清稗类钞．第五册．工艺类．北京：中华书局，1984．2358
《中国古代礼仪文明》期末试卷 正确率92% 1经调查，大概有多少女性对自己的长相不自信？（） A、 0.2 B、 0.35 C、 0.54 D、 0.7 我的答案：C 2（）是人区别于动物的根本标志。 A、 义 B、 信 C、 礼 D、 仁 我的答案：C 3孔子最得意弟子，也是最好学的弟子是（）。 A、 子路 B、 子思 C、 颜回 D、 冉求 我的答案：C 4礼仪之始在于（）。 A、 正衣冠 B、 梳容颜
顺言辞 D、 端行为 我的答案：D 5以下哪项是地支？（） A、 辛 B、 壬 C、 戊 D、 申 我的答案：D 6《弟子规》中“读书法有三到”中的“三到”不包括（）。A、 心 B、 眼 C、 耳 D、 口 我的答案：C 7“先天下之忧而忧，后天下之乐而乐”出自（）之口。 A、 范仲淹 B、 陆游 C、 杜甫 D、 王之涣 我的答案：A 8政论源于以下哪部经典著作？（） A、 《尚书》
《礼记》 C、 《诗经》 D、 《周易》 我的答案：B 9“贤贤易色”中第一个“贤”的词性是（）。 A、 名词 B、 动词 C、 形容词 D、 副词 我的答案：B 10现今梅毒感染率已经是90年代的多少倍？（） A、 2 B、 10 C、 25 D、 50 我的答案：C 11《弟子规》认为人的声誉从哪里来？（） A、 容貌 B、 行为 C、 价值观 D、 理念 我的答案：B 12（）是整个中国人世界里一切习俗行为的准则，标志着中国的特殊性。
仁 B、 义 C、 勤 D、 礼 我的答案：D 13提亲一般要带疏雁，经专家考证，疏雁就是（）。A、 野鸭子 B、 大雁 C、 鸡腿 D、 牛肉 我的答案：B 14《国史大纲》的作者是（）。 A、 高尔基 B、 顾炎武 C、 钱穆 D、 胡适 我的答案：C 15影片《铁人》讲述的是什么地方的事？（） A、 哈尔滨 B、 北京 C、 秦皇岛 D、 大庆
多项选择题(答案仅供参考) 1．请选出下列说法中的正确者（ CDE ） A ：当被测量可以进行重复测量时，常用重复测量的方法来减少测量结果的系统误差。 B ：对某一长度进行两次测量，其测量结果为10cm 和10.0cm ，则两次测量结果是一样 的。 C ：已知测量某电阻结果为：,05.032.85Ω±=R 表明测量电阻的真值位于区间 [85.27~85.37]之外的可能性很小。 D ：测量结果的三要素是测量量的最佳值（平均值），测量结果的不确定度和单位。 E ：单次测量结果不确定度往往用仪器误差Δ仪来表示，而不计ΔA . 2．请选择出表达正确者（ AD ） 3333 343/10)08.060.7(: /14.060.7:/1041.01060.7: /05.060.7:m kg D m kg C m kg B m kg A ?±=±=?±?=±=ρρρρ 3．请选择出正确的表达式： ( CD ) 3333 34/10)08.060.10( : (mm)1087.9)(87.9 :/104.0106.10 : )(10500)(5.10 :m kg D m C m kg B g kg A ?±=?=?±?==ρρ 4: 10.()551.010() A kg g =? 4．请选择出表达正确者（ A ） 333 3/04.0603.7: /14.060.7:/041.060.7: /04.060.7:m kg D m kg C m kg B m kg A ±=±=±=±=ρρρρ 5．请选择出表达正确者 ( BC ) 0.3mm 10.4cm h :D /10)08.060.7(:0.3cm 10.4h :B /1041.01060.7 :33334±=?±=±=?±?=m kg C m kg A ρρ 6．测量误差可分为系统误差和偶然误差，属于系统误差的有： ( AD ) Ａ：由于电表存在零点读数而产生的误差； Ｂ：由于测量对象的自身涨落所引起的误差； Ｃ：由于实验者在判断和估计读数上的变动性而产生的误差。 Ｄ：由于实验所依据的理论和公式的近似性引起的测量误差；
一、 选择题（每题4分，打“ * ”者为必做，再另选做4题，并标出选做记号“ * ”，多做不给分，共40分） 1* 某间接测量量的测量公式为4323y x N -=，直接测量量x 和y 的标准误差为x ?和y ?, 则间接测量量N 的标准误差为？B N ?= 4322(2)3339N x x y x x x ??-==?=??， 3334(3)2248y N y y y y x ??==-?=-??- 2*。 用螺旋测微计测量长度时，测量值=末读数—初读数（零读数），初读数是为了消除 ( A ) （A ）系统误差 （B ）偶然误差 （C ）过失误差 （D ）其他误差 3* 在计算铜块的密度ρ和不确定度ρ?时，计算器上分别显示为“8.35256”和“ 0.06532” 则结果表示为：（ C ） (A) ρ=（8.35256 ± 0.0653） （gcm – 3 ）， (B) ρ=（8.352 ± 0.065） （gcm – 3 ）， (C) ρ=（8.35 ± 0.07） （gcm – 3 ）， (D) ρ=（8.35256 ± 0.06532） （gcm – 3 ） (E) ρ=（20.083510? ± 0.07） （gcm – 3 ）， (F) ρ=（8.35 ± 0.06） （gcm – 3 ）， 4* 以下哪一点不符合随机误差统计规律分布特点 （ C ） （A ） 单峰性 （B ） 对称性 （C ） 无界性有界性 （D ） 抵偿性 5* 某螺旋测微计的示值误差为mm 004.0±，选出下列测量结果中正确的答案：（ B ） A ． 用它进行多次测量，其偶然误差为mm 004.0； B ． 用它作单次测量，可用mm 004.0±估算其误差； B =?==?
1、想不到的结果 找一个像手掌一样长，像手指一样宽的纸条，向图中那样，剪两个小口或撕两个小口。然后去考考你的同学：如果拿住纸条两头向两侧拉一下，纸条会断成几条呢？ 一般会认为断成三截。这时候你让同学试一下，试的结果一定会感到迷惑不解：纸条只断成两截。 这个小实验可以使你了解在“材料力学”中的一个重要问题。 2、水面浮针 你能把一跟缝衣针放在水面上，让它像麦杆似的浮着吗？很多人认为，这是不可能的，因为铁的密度比水的大，水的浮力不能托起铁针。 如果你也使这“很多人”中的一个，那么下面的实验可以改变你的看法。 取一碗水，拿一根细一点的缝衣针，稍微抹上一层猪油。在水面上放一小张能吸水的纸，再在水面上轻轻的平放一枚缝衣针。等这张纸完全湿透后，轻轻按下纸的四个角，使纸慢慢沉入水中。这时候钢针却漂浮在水面上。放吸水纸的目的是为了减少针对水面的冲击。 3、“透明的”手掌 用一只手遮住眼睛，眼睛就什么也看不见了。下面就教你一个办法，使你的眼睛能“透”过手掌看见远处的东西。 左手拿一个纸卷的圆筒，把它对着左眼，两只眼睛同时向远处看去。然后，举起你的右手，掌心向里，放在右眼的正前方（距右眼大约15cm-30cm处）。这时候，你会觉得手掌上有一个圆洞，你的眼睛可以通过圆洞看到远处的景物。
纸托杯水--这个实验也挺有意识啊！ 杯子里的水不一定装满，在他的上面盖一张纸（作业本纸），倒立后水、纸并不落下。侧立后水也不溢出。有趣吧? 1.瓶子赛跑：装有沙子和装有水的两个同等重量的瓶子从一个高度滚下来，因为沙子对瓶子内壁的摩擦比水对瓶子内壁的摩擦要大得多，而且沙子之间还会有摩擦，因此它的下滑速度比装水的瓶子要慢。 2.带电的报纸：展开报纸，把报纸平铺在墙上。用铅笔的侧面迅速地在报纸上摩擦几下后，报纸就像粘在墙上一样掉不下来了。掀起报纸的一角，然后松手，被掀起的角会被墙壁吸回去。把报纸慢慢地从墙上揭下来，注意倾听静电的声音。 3.铜丝灭火：将铜丝绕成圈，罩在蜡烛的火焰上，这时空气并没有被隔绝，但发现火焰明显变少，甚至熄灭。原因是铜的传热快，火焰产生的热量迅速被铜吸去，使火焰周围温度骤降，当石蜡油的温度低于其燃点时，火焰熄灭。 4.这只气球会爆炸吗？把一只气球吹足气，系紧口子。再用一块透明胶布（橡皮膏也可）贴在气球上，拿一根针从贴着透明胶布的地方把气球扎破，你会看到气从针孔处徐徐冒出来，气球却象消了气的车胎一样慢慢地瘪下去。原来气球扎破时，溢出的空气造成一股压力，橡皮和胶布对这种压力的反应各不相同。当压缩空气从气球扎破的地方冲出时，橡胶脆而薄，气球皮一下就被撑破了，同时发出很大的破裂声。透明胶带比较坚固，它可以抵住压缩空气冲出造成的压力，所以气球不会“啪”的一声爆炸。人们已经把它运用到生产中去了，防爆车胎就是根据这个原理制成的。 5、烧不着的布条：找一块棉布条，用水淋时，在中间部分滴上酒精，然后用手拿着布条的两端，把布条张开，用蜡烛的火焰烧有酒精的部分。有趣的现象出现了：在棉布条正对火焰的上方升起了火焰，好像火焰穿过了布条。拿下布条一看，真奇怪，棉布条并没有烧焦。 6.神奇的牙签：把牙签小心地放在水面上。把方糖放入水盆中离牙签较远的地方。牙签会向方糖方向移动。换一盆水，把牙签小心地放在水面上，现在把肥皂放入水盆中离牙签较近的地方，牙签会远离肥皂。原因是当你把方糖放入水盆的中心时，方糖会吸收一些水分，所以会有很小的水流往方糖的方向流，而牙签也跟着水流移动。但是，当你把肥皂投入水盆中时，水盆边的表面张力比较强，所以会把牙签向外拉。 7.蜡烛吹不灭：点燃蜡烛，并固定在平盘上。使漏斗的宽口正对着蜡烛的火焰，从漏斗的小口对着火焰用力吹气。这样吹气时，火苗将斜向漏斗的宽口端，并不容易被吹灭。如果从漏斗的宽口端吹气，蜡烛将很容易被熄灭。 8.能抓住气球的杯子：对气球吹气并且绑好,将热水（约70℃）倒入杯中约多半杯,热水在杯中停留20秒后，把水倒出来 ,立即将杯口紧密地倒扣在气球上，轻轻把杯子连同气球一块提起。因为用热水处理过的杯子，因为杯子内的空气渐渐冷却，压力变小，因此可以把气
《大学物理实验》试卷2 专业班级 姓名 学号 开课系室物理实验中心 考试日期2003年12月14日上午7:30-9:30 题号一二三四五六总分得分 阅卷人
一、单项选择题（20分，每题2分） 1.在光栅测量波长的实验中，所用的实验方法是[ ] （A）模拟法（B）稳态法（C）干涉法（D）补偿法 2.用箱式惠斯登电桥测电阻时，若被测电阻值约为4700欧姆，则倍率应选[ ] （A）0.01 （B） 0.1 （C） 1 （D） 10 3.用某尺子对一物体的长度进行15次重复测量，计算得A类不确定度为0.01mm，B类不确定度是0.6mm，如果用该尺子测量类似长度，应选择的合理测量次数为（A）1次（B）6次（C）15次（D） 30次 4.用惠斯登电桥测电阻时，如果出现下列情况，试选择出仍能正常测 量的情况[ ] （A）有一个桥臂电阻恒为零（B）有一个桥臂电阻恒为无穷大 （C）电源与检流计位置互换（D）检流计支路不通（断线） 5.研究二极管伏安特性曲线时，正确的接线方法是[ ] （A）测量正向伏安特性曲线时用内接法；测量反向伏安特性曲线时用外接法（B）测量正向伏安特性曲线时用外接法；测量反向伏安特性曲线时用内接法（C）测量正向伏安特性曲线时用内接法；测量反向伏安特性曲线时用内接法（D）测量正向伏安特性曲线时用外接法；测量反向伏安特性曲线时用外接法6.在测量钢丝的杨氏模量实验中，预加1Kg砝码的目的是[ ] （A）消除摩擦力（B）使系统稳定 （C）拉直钢丝（D）增大钢丝伸长量 7.调节气垫导轨水平时发现在滑块运动方向上不水平，应该[ ] （A）只调节单脚螺钉（B）先调节单脚螺钉再调节双脚螺钉（C）只调节双脚螺钉（D）先调节双脚螺钉再调节单脚螺钉 8.示波管的主要组成部分包括[ ] （A）电子枪、偏转系统、显示屏（B）磁聚集系统、偏转系统、显示屏（C）控制极、偏转系统、显示屏（D）电聚集系统、偏转系统、显示屏9.分光计设计了两个角游标是为了消除[ ] （A）视差（B）螺距差（C）偏心差（D）色差 10.用稳恒电流场模拟静电场实验中，在内电极接电源负极情况下，用电压表找等 位点与用零示法找等位点相比，等位线半径[ ] （A）增大（B）减小（C）不变（D）无法判定是否变化
2016年超星尔雅《中国古代礼仪文明》 期末考试（20） 一、单选题（题数：50，共 50.0 分） 1中华文明的源头是（）。1.0分 A、唐朝 B、宋朝 C、虞夏商周 D、三国时期 我的答案：C 2“缡”指的是（）。1.0分 A、古代女子出嫁时所系的佩巾 B、古代女子出嫁时所穿的衣服 C、古代男子娶亲时所戴的帽子 D、古代男子娶亲时所系的佩巾 我的答案：A
3孔子“怀忠信”的目的是（）。1.0分 A、获得举荐 B、自我完善 C、学习 D、得到重用 我的答案：B 4（）是立国之本，中国传统文化是流淌在每一个中国人身上的血液。1.0分 A、精神 B、历史 C、文化 D、礼俗 我的答案：C 5诞生礼包括哪些？1.0分 A、“三朝” B、“满月” C、“百日”、“周岁” D、以上皆是 我的答案：D
6《仪礼》有十七篇，第一篇是（）。1.0分 A、士相见 B、特牲 C、士冠礼 D、少牢 我的答案：C 7“俗谓土地所生习也”出自（）。1.0分 A、孟子 B、孔子 C、郑玄 D、秦穆公 我的答案：C 8区分民不同民族的标准是（）。1.0分 A、语言 B、文化 C、地域 D、心理 我的答案：B
9《论语》中“吾少也贱，故多能鄙事”是对谁的描述？（）1.0分 A、孔子 B、子路 C、颜回 D、冉求 我的答案：A 10“侯”的意思是（）。1.0分 A、军事首领 B、箭 C、大刀 D、枪 我的答案：A 11“必以昏者，取其阴来阳往之义”出自（）。1.0分 A、《礼记》 B、《左传》 C、《诗经》 D、《史记》 我的答案：A
12“缁布冠”是指什么颜色的帽子？（）1.0分 A、白色 B、红色 C、黑色 D、灰色 我的答案：C 13“今夫新乐，进俯退俯，奸声以滥，溺而不止”出自（）。1.0分 A、《论语·阳货》 B、《礼记·乐礼》 C、《列子·汤问》 D、《孟子·告子上》 我的答案：B 14（）奠定了中国文化的底蕴。1.0分 A、周公制礼乐 B、大学 C、中庸 D、四书五经 我的答案：A
大学物理实验A(II)考试复习题 1．有一个角游标尺，主尺的分度值是°，主尺上29个分度与游标上30个分度等弧长，则这个角游标尺的最小分度值是多少？ 30和29格差1格，所以相当于把这1格分成30份。这1格为°=30′，分成30份，每份1′。 2．电表量程为：0～75mA 的电流表，0～15V 的电压表，它们皆为级，面板刻度均为150小格，每格代表多少？测量时记录有效数字位数应到小数点后第几位(分别以mA 、V 为记录单位)？为什么？ 电流表一格小数点后一位 因为误差, 电压表一格小数点后两位,因为误差，估读一位 ***3．用示波器来测量一正弦信号的电压和频率，当“Y轴衰减旋钮”放在“2V/div”档，“时基扫描旋钮”放在“div”档时，测得波形在垂直方向“峰－峰”值之间的间隔为格，横向一个周期的间隔为格，试求该正弦信号的有效电压和频率的值。 f=1/T=1÷×= U 有效=÷根号2= ***4.一只电流表的量程为10mA ，准确度等级为级；另一只电流表量程为15mA ，准确度等级为级。现要测量9mA 左右的电流，请分析选用哪只电流表较好。 量程为10mA ，准确度等级为级的电流表最大误差,量程为15mA ，准确度等级为级,最大误差,所以选用量程为15mA ，准确度等级为级 5. 测定不规则固体密度 时，，其中为0℃时水的密度，为被测物在空气中的称量质量，为被测物完全浸没于水中的称量质量，若被测物完全浸没于水中时表面附 有气泡，试分析实验结果 将偏大还是偏小？写出分析过程。 若被测物浸没在水中时附有气泡，则物体排开水的体积变大，物体所受到的浮力变大，则在水中称重结果将偏小，即m 比标准值稍小，可知0ρρm M M -=将偏小 6．放大法是一种基本的实验测量方法。试写出常用的四种放大法，并任意选择其中的两种方法，结合你所做过的大学物理实验，各举一例加以说明。 累计放大法 劈尖干涉测金属丝直径的实验中，为了测出相邻干涉条纹的间距 l ，不是仅对某一条纹测量，而是测量若干个条纹的总间距 Lnl ，这样可减少实验的误差。 机械放大法 螺旋测微器，迈克尔孙干涉仪读数系统
.. 浙江农林大学 2016- 2017学年第一学期考试卷（B 卷） 课程名称：大学物理实验 课程类别： 必修 考试方式： 闭卷 注意事项：1、本试卷满分100分。 2、考试时间 30分钟。 题号 一 二 三 总分 得分 评阅人 一、单项选择题（1-7题必做，8-13题任选做2题。每题只有一个正确答案，将 选择的答案填入以下表格中，填在题目上的将不给分，每题3分，共计27分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 1-7题必做： 1、利用示波器通过一系列的传感手段，可得到被检者的心电图。医生通过心电图，可以了解到被检者心跳的情况，例如，测量相邻两波峰的时间间隔，便可计算出1min 内心脏跳动的次数(即心率)。同一台示波器正常工作时测得待检者甲、乙的心电图分别如图 甲、 乙所示，相邻两波峰在示波器上所占格数已经标出。若医生测量时记下被检者甲的心率为60 次/min ，则可知乙的心率和这台示波器X 时间增益（衰减）选择开关置于（ ） A 、48 次/min, 50ms/div B 、75 次/min, 0.2s/div C 、75 次/min, 0.1s/div D 、48 次/min, 20ms/div 2、在牛顿环实验中，我们看到的干涉条纹是由哪两条光线产生的？（ ） A 、 3和4 B 、 1和2 C 、 2和3 D 、 1和4 得分 学院： 专业班级： 姓名： 学号： 装 订 线 内 不 要 答 题 1 2 3 4 5 5 5 甲
3、已知300x f Hz =，李萨如图形为 “ ”，则y f 为（ ） A 、 400Hz B 、 450Hz C 、 200Hz D 、 100Hz 4、在空气比热容比测定实验中，我们用到的两种传感器是：（ ） A 、压强传感器和体积传感器 B 、压强传感器和温度传感器 C 、温度传感器和体积传感器 D 、压强传感器和时间传感器 5、密立根油滴实验中，基本电荷e 的计算，应对实验测得的各油滴电荷q 求（ ） A 、算术平均值 B 、 最小公倍数 C 、最小整数 D 、最大公约数 6、用量程为20mA 的1.0级毫安表测量电流。毫安表的标尺共分100个小格，指针指示为60.5格。电流测量结果应表示为 （ ） A 、(60.5±0.2)mA B 、(20.0±0.1)mA C 、(12.1±0.2) mA D 、(12.10±0.01)mA 7、传感器的种类多种多样，其性能也各不相同，空调机在室内温度达到设定的稳定后，会自动停止工作，其中空调机内使用了下列哪种传感器( ) A ．温度传感器 B ．红外传感器 C ．生物传感器 D ．压力传感器 8-13题任选做2题： 8、在0~100℃范围内，Pt100输出电阻和温度之间关系近似呈如下线性关系： )1(0AT R R T +=，式中A 为温度系数，约为3.85×10-3℃-1。则当Pt100输出电阻 为115.4Ω时对应温度为（ ） A 、0 ℃ B 、40 ℃ Ｃ、50 ℃ Ｄ、100 ℃ 9、分光计实验中为能清晰观察到“十”字光斑的像，需调节（ ） A 、前后移动叉丝套筒 B 、目镜调节手柄 C 、望远镜水平度调节螺钉 D 、双面反射镜的位置 10、在多普勒效应实验装置中，光电门的作用是测量小车通过光电门的（ ） A 、时间 B 、速度 C 、频率 D 、同时测量上述三者 11、如图三，充氩的夫兰克-赫兹管A I ～K G U 2曲线中, 氩原子的第一激发电位0U 为( ) A 、 45U U - B 、 1U C 、 13U U - D 、36U U -
2004—2005学年第二学期 《大学物理实验》试卷参考答案及评分标准 一、填空题（20分，每题2分） 1．22u s +；222 22121x x x y x y σσ??? ? ????+???? ????。 2． 0.29%或0.3% ； 2.9%或3% 。 3．x,y 偏移出界 ；辉度太弱 （次序可以颠倒）。 4．伏安法；电桥法；替代法；欧姆表法 （次序可以颠倒） 。 5．恒定系统； 不定系统； 随机； 已定系统。 6．减小随机误差 ， 避免疏失误差（次序可以颠倒）。 7．（3） （4） 。 8．毫米尺 ； 1/50游标卡尺 。 9．温差电效应；热磁效应；温度梯度电压；电极不等势电压 （次序可以颠倒）。 10．干涉法 ； 非电量电测法 。 11．选用高灵敏度的检流计、提高电源电压、减小桥臂电阻。（次序可以颠倒） 12．（1）存在；（2）不存在；（3）存在；（4）不存在。 13．数学 。 14．乙 ， 丙 。 15．微小等量 ；6 。 16．电子枪 、 偏转板（次序可以颠倒）。 17．（436） 。 18．阳极光电流 ； 暗电流（漏电流） ； 拐点法 ； 交点法 。 19．粘附在小球表面的的液层与邻近的液层因为相对运动而产生的内摩擦力 。 二、判断题（“对”在题号前（ ）中打√，“错”打×）（15分，每题1分） 1、√ 2、√ 3、× 4、√ 5、× 6、× 7、√ 8、× 9、√ 10、× 11、√ 12、√ 13、× 14、× 15、× 三、简答题（共20分，每题5分） 1．答：（1）确定研究对象和内容，设计实验。 1分 （2）做实验，测量物理量的对应关系。 1分 （3）作物理量对应关系曲线，建立相应函数关系模型。 1分 （4）求解函数关系中的常数和系数，确定函数。 1分 （5）验证。 1分
趣味物理实验 实验1 水杯琴实验: 动手做一做：把 八个相同的玻璃 杯排成一排，给每杯里倒水，水是一个比一个少，然后，用筷子敲击这八个水杯杯 口，能听到不同音调的声音，调节各个水杯的水量，可使他们依次发出do re mi fa sol la si do 的声音，这样就制成了一套水杯琴。 原来，加水之后的杯子，杯子和水成为一个整体，由于振动体的体积越来越小 （非杯中空气的体积），因而频率越来越大，音调越来越高，于是发出了上面的声音。 实验2 声音具有能量 动手做一做：如图所示，将扬声器对准烛焰，播放音乐, 观察一下会出现什么现象？这又说明了什么问题？ 实验中的科学：将扬声器对准烛焰，播放音乐，会看到烛焰在摆动，该 实验能说明声音能传递能量 实验3 绳子提冰块和朋友打个赌，用一根线不必打结，甚至手都不碰冰块就能把它提起来，这似乎是不可能的，但你却很容易做到。
(1) 把线浸入水中，然后放在冰块上 (2) 把盐沿着线撒在冰面上。等大约 30秒 (3) 现在提起线，看！冰块被吊起来了！ 思考：你知道天空中的云是怎么形成的吗? 实验准备：冷水1杯、剪刀或锥子1把、火柴1盒、吸管1支、橡皮泥1块、 玻璃瓶(带可旋转盖) 实验操作： 1. 在瓶子盖上戳个洞，在洞中插入吸管，并用橡皮泥将吸管周围密封 2. 在瓶子中倒入一些冷水，摇晃均匀，然后把水倒出来。 3. 靠近瓶口，点燃一根火柴。 4. 吹灭火柴，把冒烟的火柴扔进瓶子中，让烟进入瓶子。 5. 迅速拧紧瓶盖，通过吸管向瓶子中用力吹气。 6?停止吹气，用手堵住吸管，使空气留在瓶中。 7.松开吸管，当空气冲出瓶子时，瓶子中就产生了云。 实验中的科学： 1. 往瓶子中吹气，增加压力
人种、民族和文化 人种、民族和文化已完成成绩：100.0分 1 【单选题】区分民不同民族的标准是（）。 ?A、语言 ?B、心理 ?C、地域 ?D、文化 我的答案：D得分：25.0分 2 【单选题】世界三人种不包括（）。 ?A、尼格罗人种 ?B、非洲人种 ?C、蒙古利亚人种 ?D、欧罗巴人种 我的答案：B得分：25.0分 3 【判断题】人类最早发现的头骨是肯尼亚1470号头骨。（）我的答案：√得分：25.0分
【判断题】距今约八万年左右时，古人类开始分化成三大人种。（）我的答案：×得分：25.0分 民族文化与民族命运的关系已完成成绩：66.6分 1 【单选题】“无科技不足以强国，无文化则足以亡种”出自（）之口。?A、许嘉璐 ?B、顾炎武 ?C、严复 ?D、胡适 我的答案：A得分：33.3分 2 【单选题】关于顾炎武的描述，不正确的是（）。 ?A、原名绛 ?B、字忠清 ?C、思想家、史学家、语言学家 ?D、生于清末 我的答案：C得分：0.0分
【判断题】民族文化消失，民族最终会走向消亡。（）我的答案：√得分：33.3分 国学已完成成绩：100.0分 1 【单选题】世界上古典哲学最发达的国家是（）。 ?A、美国 ?B、印度 ?C、日本 ?D、德国 我的答案：D得分：25.0分 2 【单选题】“月亮是美国的圆”出自（）之口。 ?A、朱自清 ?B、严复 ?C、胡适 ?D、梁启超 我的答案：C得分：25.0分
【判断题】科学技术和民族精神都可以从西方引进。（） 我的答案：×得分：25.0分 4 【判断题】胡适把今人之过错推卸到两千年前的古人身上。（）我的答案：√得分：25.0分 民族文化精神已完成成绩：75.0分 1 【单选题】“自强不息、厚德载物”是哪所学校的校训。（）?A、南京大学 ?B、清华大学 ?C、北京大学 ?D、南开大学 我的答案：B得分：25.0分 2 【单选题】中国考古学之父是（）。 ?A、李济 ?B、梁思永 ?C、苏秉琦
有趣的科学小实验 会跳远的乒乓球思考:乒乓球放在高脚杯中，你怎样吹气，球才会跳出杯子呢, 材料:高脚杯2个、乒乓球1个 操作: 1 把两个高脚杯并排放置 2 将乒乓球放在第一个杯子中。 3 从不同角度吹气，看看乒乓球有什么状况:对着球的侧面吹气;对着球的上方 吹气讲解: 1、向球的侧面吹气，乒乓球不容易跳到第二个杯子里去(或跳出来) 2、向球 的上方吹气，上方压力变小，乒乓球会浮起来，继续吹，就跳入第二个杯子去了 创造:换个新方法也能让乒乓球跳到下一个杯子里 会吹泡泡的瓶子思考:你知道瓶子是怎样吹泡泡的吗, 材料:饮料瓶1个、冷热水各1杯、彩色水一杯、大盘子1个、橡皮泥1块、 吸管若干操作: 1 将吸管逐一连接，形成长管(连接口用胶带封好)。 2 将吸管放入瓶中，并用橡皮泥密封住瓶口，然后把瓶子放置在盘子中。 3 弯曲吸管，使吸管另一端进入有色水的玻璃杯中。 4 向瓶子壁上浇热水，杯子中的吸管会排放大量气泡。 5 向瓶子壁上浇冷水。 6 玻璃杯中的水会经过吸管流入瓶中。 讲解: 1 因为塑料瓶很薄，于是热可以穿过瓶壁，进入瓶子中的空气里。 2 瓶子中 的空气受热后会膨胀。 3 水中的气泡就是空气膨胀时，被挤出瓶子的空气。
4 瓶子中的空气遇冷时收缩。 5 瓶子中的空气收缩时，水便占据了剩余的空间。 创造:瓶子盖太紧时，你知道如何用最好的方法打开它吗, 自己会走路的杯子思考:杯子没有腿，它是怎样从上面走下来的 材料:杯子一个、蜡烛、火柴、玻璃、两本书、水 操作: 1、用一块玻璃板，放在水里浸一下 2、玻璃一头放在桌子上，另一头用几本书垫起来(高度约5厘米) 3、拿一个 玻璃杯，杯口沾些水，倒扣在玻璃板上。 4、用点燃的蜡烛去烧杯子的底部，玻璃杯会自己缓缓地向下走去。讲解: 当烛火烧杯底时，杯内的空气渐渐变热膨胀，要往外挤，但是，杯口是倒扣着的，又有一层水将杯口封闭，热空气 跑不出来，只能把杯子顶起一点儿，在自身重量的作用下，就自己下滑了。 纸杯旋转灯思考:蜡烛纸杯灯为什么会转动, 材料:纸杯2个、牙签1支、蜡烛1支、胶带1卷、绳子1根、剪刀1把操作: 1、取一纸杯，在杯身对称处各剪开一个方形大口，在杯底固定上蜡烛，作为 灯的底座。 2、另一个纸杯则在杯身约等距离位置剪出三四个长方形的扇叶，在杯底中央 处穿上绳子，并用牙签棒固定，作为 灯的上座。 3、将两个纸杯上下对口用胶带贴好固定。 4、点上蜡烛，拉起绳子，看看有什么现象产生。 讲解: 1、蜡烛燃烧的时候，火焰尖端多呈朝上的方向。
《初中趣味物理实验》 （校本课程） 主编：周银 编委：课题组成员 淮安市第六中学2011年9月
一、流体压强与流速的关系 生活中的现象：车快速从身边开过，发现衣服等物品会有被吸的感觉，刮大风时，窗帘会被吸向窗外。 实验一：用手将薄纸条的一端靠在嘴唇下,让另一端自然下垂,沿纸条上 方轻轻吹气,纸条向上抬起。 实验二：把两薄纸条相互靠近,竖直下垂拿在手中,从中间吹气,两张纸 吸到一起。 实验三：将一张纸对折后扣在桌面上，从底下吹气，纸不但没有被吹起反而 向桌面趴去。 实验四：把一乒乓球放在倒置漏斗口处,从漏斗颈中用劲向下吹气, 乒乓球不仅 不会吹跑,反而被“吹”上去了。这个实验的结果与我的生活经验及想象是相反 的,极大地激发了学生的好奇心和求知欲。 实验五：将一根吸管竖直放在盛有水的玻璃杯中，用另一根吸管对着竖直放的 吸管上端吹，结果水向上喷出形成了喷泉。 实验六：如图所示，将两个一次性纸杯杯口向上叠套起来，用手握住外面的纸标，在靠近杯口的上方平行于杯口方向用力吹气，结果里面的纸杯向上跳 起 实验七：如图所示，两只纸船浮在水面上静止不动，用大注射器向两船之间的水面快速注水， 两船将向中间靠拢 实验八：如图，一架模型飞机固定在台秤上。无风时，有个示数，当用电吹风 迎面吹着飞机时，示数变小。 实验九：水顶球实验（本实验也可以用自来水做） 器材 大号可乐瓶一只；橡皮塞一个；尖嘴玻璃管一个；短直玻璃管一个； 橡皮管或塑料软管两截；乒乓球一个；气门心一个；打气筒一个。（如图） 制作方法： 在橡皮塞上打两个孔，将尖嘴玻璃管尖头朝上插入孔中，将短直玻 璃管插入另一个孔中。将塑料软管接在短玻璃管的两头，在可乐瓶中的软 管最好能到达瓶底，接在外面的软管也要稍微长一点，避免实验时水溅到 身上，软管尽头接上一个气门心。整个装置如图所示。 实验方法和步骤 在可乐瓶中装满水，将打气筒接在气嘴上，一人缓缓打气，打出一注水流，调整尖嘴玻璃管，尽可能竖直，打出的水流要垂直且不能分散。调竖直后，另一人将乒乓球放到水柱上，乒乓球不掉，加速打气，使水柱越升越高，乒乓球也随之越来越高。 实验原理 尽量避免多讲原理，从现象上进行分析和比拟。乒乓球站在水柱上，水柱冲击乒乓球时，水束散开，象荷叶一样托住乒乓球，不让它掉下来。就象我们用一个手指是顶不住球，但如
注意：红色部分需要自己找正确答案 中国古代礼仪文明 1 世界三人种不包括（）。 A、尼格罗人种 B、欧罗巴人种 C、蒙古利亚人种 D、非洲人种 2 区分民不同民族的标准是（B）。 A、语言 B、文化 C、地域 D、心理 3 关于文化的描述，不正确的是（）。 A、文化是指人类创造的一切的总和，包括物质文化、思想文化和制度文化三大类别 B、文化是民族部彼此认同的核心 C、民族语言是民族存亡之根 D、民族文化是一个民族生死攸关的问题 4 人类最早发现的头骨是肯尼亚1470号头骨。（）√ 5 距今约八万年左右时，古人类开始分化成三大人种。（）× 1 关于顾炎武的描述，不正确的是（C）。 A、原名绛 B、字忠清 C、生于清末 D、思想家、史学家、语言学家 2 “无科技不足以强国，无文化则足以亡种”出自（A）之口。 A、许嘉璐 B、顾炎武 C、严复 D、适 3 以下哪国的文化是原生文明？（） A、日本 B、中国 C、朝鲜 D、韩国 4 民族文化消失，民族最终会走向消亡。（）√ 1 “月亮是美国的圆”出自（A）之口。 A、适 B、严复 C、朱自清 D、梁启超 2 《国史大纲》的作者是（C）。
A、高尔基 B、顾炎武 C、钱穆 D、适 3 世界上古典哲学最发达的是（）。 A、美国 B、德国 C、日本 D、印度 4 适把今人之过错推卸到两千年前的古人身上。（）√ 5 科学技术和民族精神都可以从西方引进。（）× 1 “自强不息、厚德载物”是哪所学校的校训。（D） A、大学 B、南开大学 C、北京大学 D、清华大学 2 中国考古学之父是（C）。 A、苏秉琦 B、梁思永 C、济 D、王巍 3 世称“安定先生”的是（A）。 A、瑗 B、修 C、适 D、讷 4 钱伟长是中国近代应用数学奠基人之一。（）√ 5 华罗庚是中国近代物理学的奠基人之一。（）× 1 中国传统知识分子以（）为己任。（A） A、天下 B、个人发展 C、自我价值观 D、家庭 2 “先天下之忧而忧，后天下之乐而乐”出自（A）之口。 A、仲淹 B、陆游 C、杜甫 D、王之涣 3 《正气歌》出自（B）之口。 A、白 B、文天祥 C、杜牧 D、王安石 4 西方文化冲击下传统价值观被颠覆。（）√ 5 《楼记》是仲淹的作品。（）√ 1 1 关于王国维的描述，不正确的是D
几个简易的趣味物理实验 物理是一门以观察和实验为基础的学科。充分重视实验，认真准备，做好每一个演示实验和学生实验，让学生在观察或自己动手的实验过程中体会到成功的欢乐和喜悦。激发学习物理的兴趣和积极性，对培养学生的观察和实验思维能力以及实事求是的科学态度，也具有十分重要的意义。因此，即使实验条件很差，也要采取“坛坛罐罐”当仪器，“拼拼凑凑”做实验的方法，创造条件，千方百计做好各种实验。利用日常物品做实验，不但具有简便、直观的优点，而且有利于学生动手能力和创新意识的培养。 这里针对流体压强与流速的关系的内容，介绍几例简易有趣、师生均可动手做的，使学生产生悬念性，具有吸引学生注意力，激发学生思维的实验。 取内径约3～8mm的细管为宜。若管太细，出气量小，乒乓球很难被吹起；若太粗，出气量大，虽可以把乒乓球吹起，但在肺活量一定时，吹气时间太短，球精彩悬浮的时间过短。 把细管一端含在口中，另一端做为出气口。竖直向上，吹气，把乒乓球放在出气口上方，会发现乒乓球不会跑掉，而只在其上方打转儿。若细管一端粗另一瑞细，则细的一端做为出气口。 几类细管使用说明： (1)若是较硬的细管，不能弯曲，例如笔杆之类，需仰面向上吹。 (2)若是可以弯曲的管。一端含在口中，通过弯曲，使另一端出口向上。面部不必上仰，做起来比较从容。注意，使用时，不要使弯曲部分阻塞气流，要保持气流畅通。 这里介绍一种透明无色软胶管(还可以做虹吸现象，水平仪实验等)，胶管类市场有售。内径约8mm，取长约30cm，一端含在口中，另一端开口向上，用手指捏住出气口的一侧，使出气口变狭窄，这样使得出气口气流速度更大，也使得一口气能吹的时间持续更长，使乒乓球悬浮在空中时间更长，效果更佳。 吹风机出风口向上放置，打开冷风开关(若只有热风开关也可，只不过多费些电)，把乒乓球放在出风口上方，乒乓球悬浮打转儿，不掉下来。由于吹风机的气流量大，且可持续吹风，此现象更为显著。球也可以选用比乒乓球尺寸更大一些的，但要注意质量不要过大。 提示：不论是用细管吹或者是用吹风机吹，悬浮的乒乓球都可以随细管或吹风机做上、下、左、右的移动。或者是使出气口与竖直方向成一定的角度倾斜，而球不下落，使现象更加神奇。
“物理实验III-1”期末考试试卷（C卷） 一、填空、选择、简答题（任选4题，若多答则按前4题记分）（在选择的题上画圈）（8分） 1 单双臂电桥测量电阻值的适用范围是：( ) （A）单双臂电桥都可以测量任何阻值的电阻； （B）单臂电桥适用于测量中值电阻，而双臂电桥适用于测量低值电阻； （C）双臂电桥只适用于测量低值电阻；而单臂电桥测量电阻的范围不受限制； （D）单臂电桥只适用于测量低值电阻；而双臂电桥测量电阻的范围不受限制； 2 误差按照性质可分为两种类型，即_________和系统_________。 3 进行十一线电位差计实验时，在工作电流标准化的过程中，检流计始终单方向偏转，不指零，其原因为： （A）标准电池接反（B）检流计灵敏度不高 （C）电阻丝不均匀（D）工作电源过高 4 在上图中画出x偏转板上的信号波形： 5 探测线圈处于什么条件下毫伏表的读数最大？毫伏表读数最小，又说明什么问题？ 答： 6 在进行n次测量的情况下，任一次测量的标准偏差为： (A)(B)(C)(D) 7 用螺旋测微计计量长度时，测量值=末读数—初读数，初读数是为了消除( ) (A)系统误差(B)偶然误差(C)过失误差(D)其他误差
8 分光计的刻度上有720个分格，每一格为30’，角游标的30个分格对应着刻度盘上的29个分格，该游标的分度值为____________。 二、有效数字及运算（6分） 1.计算下列函数有效数的结果： (1) x=9.80, lnx=________ (2) x=5.84, =________ (3) x=0.5275, =________ 2.把下列各数按数字修约规则取为四位有效数字 (1) 21.495 _______ (2) 43,465 _______ (3) 8.1308 _______ 三、推导不确定度传递公式（8分） (1) N=x+y+2z (2) f = (a ≠b) 四、（６分）在单摆测重力加速度实验中，用2 24l g T π=计算重力加速度。已获得摆长l 与周期T 的测量结果为： (100.0100.010)l cm =± (2.00210.0020)T =±秒 写出表示重力加速度g 的测量结果，即： 要求推导出不确定度的方差传递公式 ?g g ?= 计算出不确定度?g ?=最后写出测量结果g g g =±?。
大学物理实验试卷 学院 班级 学号 姓名 成绩 一． 判断题（20分） 1） 精确度指精密度与正确度的综合，它既描述数据的重复性程度，又表示与真值的接近程度，其反映了综合误差的大小程 度。（ ） 2） 偶然误差（随机误差）与系统误差的关系，系统误差的特征是它的确定性，而偶然误差的特怔是它的随机性。（ ） 3） 误差是指测量值与量的真值之差，即误差=测量值-真值，上式定义的误差反映的是测量值偏离真值的大小和方向，其误 差有符号，不应该将它与误差的绝对值相混淆。（ ） 4） 残差（偏差）是指测量值与其算术平均值之差，它与误差定义差不多。（ ） 5） 精密度是指重复测量所得结果相互接近程度，反映的是偶然误差（随机误差）大小的程度。（ ） 6） 标准偏差的计算有两种类型，) 1()1 ) (2 2 --= --= ∑ ∑K K x x K x x i i （和σσ，如果对某一物体测量K=10次，计算结果σ=2/3和 90 2= σ，有人说σ比σ精度高，计算标准偏差应该用σ。（ ） 7）大量的随机误差服从正态分布，一般说来增加测量次数求平均可以减小随机误差。（ ） 8） 电阻值的测量结果为R=（35.78±0.05）Ω，下列叙述中那些是正确的，那些是不正确的。 （1）待测电阻值是35.73Ω或35.83Ω。（ ） （2）待测电阻值是35.73Ω到35.83Ω之间。（ ） （3）待测电阻的真值包含在区间 [35.73Ω~35.83Ω]内的概率约为68%。（ ） （4）待测电阻的真值包含在区间 [35.73Ω~35.83Ω]内的概率约为99.7%。（ ） 9）准偏差和置信概率有着密切关系，如一倍标准偏差1σ，说明真值的可能性为68.3%，2σ说明真值的可能性为95.4%，3σ 说明真值的可能性为99.7%，有人说1σ，2σ，3σ的标准偏差与测量次数无关。（ ） 10）由于系统误差在测量条件不变时有确定的大小和正负号，因此在同一测量条件下多次测量求平均值能够减少误差或消除 它。（ ） 二．填空题（20分） 1、 有一圆柱体密度公式h D m 24πρ= ，若要求ρ μμ =E <0.5%，现也知道合成不确定度分量有3个（m ，D ，h ），根据误差均分原则，其误差分配为 2、用一个0.5级的电表测量一个电学量,若指针刚好指在满刻度处,则该测量结果的相对误差等于__________;若指针指在满刻 度的十分之一处,则该测量的结果的相对误差等于_______. 3）某学生用二十分之一的游标卡尺测得一组长度的数据为(1) 20.02mm,(2)20.00mm, (3)20.25mm.则其中一定有错的数据编号 是_____________. 4）用量程为100μA 、等级度1.5级的微安表测量一电流I ，指针刚好指在50μA 刻线处，已知A 类不确定分量可以忽略，则I ±ΔI= ，相对不确定度为 。 5） 测量一规则金属块体积，A 类不确定度分量可忽略，已知其长约30cm ，宽约5cm ，厚约0.1cm 。要求结果有四位有效位数， 问对长、宽、厚各至少应选什么测量仪器？ 。 三．计算题（30分） 1、用50分度游标卡尺测量铜环的内径K=6次，测量数据如下，d i =(19.98)，(19.96)，(19.98)，(20.00)，(19..94)，(19.96)，单位毫米，计算测量结果，并用不确定度表示测量结果。
目录 第一章力 1.谁主浮沉 2.会爬坡的漏斗 3.大气压强 第二章电 1.自制验电器 2.哪里不亮点哪里 第三章热 1.热喷泉 2.有趣的哈勃瓶 第四章声 1.用吸管做笛子 2.细线也能发出鸡叫声 第五章光 1.牛顿色盘 2.如何使光线弯曲
华灯初上，船只慢慢的回到了自己的港湾，准备好好休息，等待明天的起航。 船只为什么能在水中自由的航行，而不会下沉呢？我们能不能通过实验的方法来深刻系统的解释它的原理呢？本章就有关问题进行探究。
实验材料 一只大的广口瓶（4 升）、一只带盖的小 瓶子、一袋盐、一 只量杯（250毫升）、 一把汤勺、弹簧秤 ②将小瓶子的盖子盖紧。然后小心地将小瓶子放进水中，它应该会浮在水面上。 如果小瓶子不能浮起，就要换更小的瓶子，直至小瓶子能浮在水面上 瓶子应该会慢慢地下沉到广口瓶 慢慢调整小瓶子中的水量，直到它慢慢下沉 ⑤取出小瓶子，往广口瓶中加入半量杯的盐，然后搅拌均匀。 观察小瓶子在盐水中的位置。重复这一步骤，
相关链接： 潜艇或称潜水船、潜舰是能够在水下运行的舰艇。潜艇的种类繁多，形制各异，小到全自动或一两人操作、作业时间数小时的小型民用潜水探测器，大至可装载数百人、连续潜航3-6个月的俄罗斯台风级核潜艇。 潜艇上都设有压载水舱，只要往空的压载水舱里注水，潜艇就变重了，这时潜艇的重量就会大于它排开水的重量（即大于浮力），潜艇就逐渐下潜。当潜艇正常上浮时，用高压空气分步骤把压载水舱里的水挤出去，使之充满了空气，使潜艇在水下的重量减轻了，当潜艇的重量小于它同体积的水的重量时（即小于浮力时），潜艇就会上浮，直至浮出水面。 另外，也可以采用操舵的方法将航行中的潜艇调整到距水面30米的安全深度（安全深度是为了防止与水面船只碰撞的限制深度），继续上浮到10—30米深度时是危险深度，上浮到10米左右时属于潜望深度，到达潜望深度后就可以排水上浮了。 潜艇下潜和上浮的原理就跟鱼类差不多，鱼儿腹中有一种可充满气体的囊状鳔，其作用类似于潜艇上的压载水舱，是鱼在水中沉浮的主要调节器官。当鱼要下沉时，挤出鱼鳔中的气体（潜艇是向压载水舱里注水），使身体的重量加重；相反，鱼要上浮时，通过摄取水中的气体来充满鱼鳔，使身体的重量减轻。