【实验答案】大学物理实验答案
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大学物理实验绪论作业答案安徽大学1、4.两个物体只有接触才存在作用力和反作用力.[判断题] *对错(正确答案)2、7.关于粒子和宇宙,下列说法正确的是()[单选题] *A.松软的馒头用手一捏体积会大大缩小,这说明分子间存在间隙B.原子核式结构模型提出原子是由质子和中子构成C.炒菜时油烟上升能说明分子在做无规则运动D.宇宙是一个有层次的天体结构系统,它是有起源的、膨胀的和演化的(正确答案) 3、2.运动员将足球踢出,球在空中飞行是因为球受到一个向前的推力.[判断题] *对错(正确答案)4、4.研究地球的公转及自转时地球都可视为质点.[判断题] *对错(正确答案)5、下列估测最接近实际情况的是()[单选题]A.一个鸡蛋的质量约为500gB.教室里课桌的高度约为8m(正确答案)C.一支普通牙刷的长度约为40cmD.做一遍眼保健操的时间约为20min6、80.在“用托盘天平测物体质量”时,小明用已调节好的天平在测物体质量过程中,向右盘加入砝码后,发现指针在分度盘的中央刻度线右边,去掉其中最小砝码,发现指针指在分度盘的中央刻度线左边一点,这时他应该()[单选题] *A.将右端平衡螺母向右旋出一些B.将右端平衡螺母向左旋进一些C.把天平右盘的砝码减少一些D.将游码向右移动直至横梁重新水平平衡(正确答案)7、67.关于粒子和宇宙,下列认识中正确的是()[单选题] *A.光年是时间单位,宇宙是一个有层次的天体结构B.电子的尺度比原子的尺度大;原子核带负电,电子带正电C.水和酒精混合后总体积变小,说明分子间有引力D.汤姆生发现了电子,卢瑟福建立了原子核式结构模型(正确答案)8、52.“凿壁偷光”原指凿穿墙壁,让邻舍的烛光透过来,后用来形容家贫而勤奋读书。
下列诗词中与“凿壁偷光”描述的现象相同的是()[单选题] *A.床前明月光(正确答案)B.潭清疑水浅C.池水映明月D.掬水月在手9、下列说法正确的是()[单选题]A.指南针能够指南北,是由于受到地磁场的作用(正确答案)B.能够自由转动的小磁针静止时,其N极指向地理南极附近C.磁体的磁性越强,能吸引的物质种类就越多D.磁体之间的作用是通过磁场发生的,但磁场并不存在10、29.下列说法正确的是()[单选题] *A.洗澡时,洗澡水的适宜温度约为40℃(正确答案)B.0℃的冰比0℃的水冷C.正常情况下,人的体温约为4℃D.人体感到舒适的气温约为30℃11、72.学习质量和密度的知识后,小明同学想用天平、量筒和水完成下列实验课题,你认为不能够完成的是()[单选题] *A.测量牛奶的密度B.鉴别金戒指的真伪C.鉴定铜球是否空心D.测一捆铜导线的长度(正确答案)12、78.有体积和质量都相同的铁球、铜球和铅球各一个,已知ρ铁=8×103kg/m3,ρ铜=9×103kg/m3,ρ铅=3×103kg/m3。
baidu大学物理实验思考题答案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。
实验三,随即误差的统计规律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?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。
实验7 分光计的调整与使用★1、本实验所用分光计测量角度的精度是多少?仪器为什么设两个游标?如何测量望远镜转过的角度?本实验所用分光计测量角度的精度是:1'。
为了消除因刻度盘和游标盘不共轴所引起的偏心误差,所以仪器设两个游标。
望远镜从位置Ⅰ到位置Ⅱ所转过的角度为2)_()('1'212ϕϕϕϕϕ+-=,注:如越过刻度零点,则必须按式)(120360ϕϕ--来计算望远镜的转角。
★2、假设望远镜光轴已垂直于仪器转轴,而平面镜反射面和仪器转轴成一角度β,则反射的小十字像和平面镜转过1800后反射的小十字像的位置应是怎样的?此时应如何调节?试画出光路图。
反射的小十字像和平面镜转过180o 后反射的小十字像的位置是一上一下,此时应该载物台下螺钉,直到两镜面反射的十字像等高,才表明载物台已调好。
光路图如下:★3、对分光计的调节要求是什么?如何判断调节达到要求?怎样才能调节好? 调节要求:①望远镜、平行光管的光轴均垂直于仪器中心转轴;②望远镜对平行光聚焦(即望远调焦于无穷远);③平行光管出射平行光;④待测光学元件光学面与中心转轴平行。
判断调节达到要求的标志是:①望远镜对平行光聚焦的判定标志;②望远镜光轴与分光计中心转轴垂直的判定标志;③平行光管出射平行光的判定标志;④平行光管光轴与望远镜光轴共线并与分光计中心轴垂直的判定标志。
调节方法:①先进行目测粗调;②进行精细调节:分别用自准直法和各半调节法进行调节。
4、在分光计调节使用过程中,要注意什么事项?①当轻轻推动分光计的可转动部件时,当无法转动时,切记不能强制使其转动,应分析原因后再进行调节。
旋转各旋钮时动作应轻缓。
②严禁用手触摸棱镜、平面镜和望远镜、平行光管上各透镜的光学表面,严防棱镜和平面镜磕碰或跌落。
③转动望远镜时,要握住支臂转动望远镜,切忌握住目镜和目镜调节手轮转动望远镜。
④望远镜调节好后不能再动其仰角螺钉。
5、测棱镜顶角还可以使用自准法,当入射光的平行度较差时,用哪种方法测顶角误差较小?ϕ21=A 的成立条件是入射光是平行的,当入射光的平行度较差时,此公式已不再适用,应用自准直法测三棱镜的顶角,用公式ϕ-=1800A 来计算,误差较小。
大学物理实验报告思考题答案【篇一:大学物理实验思考题答案及解析】>1.在示波器状况良好的情况下,荧光屏看不见亮点,怎样才能找到亮点?显示的图形不清晰怎么办?首先将亮点旋钮调至适中位置,不宜过大,否则损坏荧光屏,也不宜聚焦。
在示波器面板上关掉扫描信号后(如按下x-y键),调节上下位移键或左右位移键。
调整聚焦旋钮,可使图形更清晰。
2.如果正弦电压信号从y轴输入示波器,荧光屏上要看到正弦波,却只显示一条铅直或水平直线,应该怎样调节才能显示出正弦波?如果是铅直直线,则试检查x方向是否有信号输入。
如x-y键是否弹出,或者(t/div)扫描速率是否在用。
如果是水平直线,则试检查y方向是否信号输入正常。
如(v/div)衰减器是否打到足够档位。
3.观察正弦波图形时,波形不稳定时如何调节?调节(t/div)扫描速率旋钮及(variable)扫描微调旋钮,以及(trig level)触发电平旋钮。
4.观察李萨如图形时,如果只看到铅直或水平直线的处理方法?因为李萨如图形是由示波器x方向的正弦波信号和y方向的正弦波信号合成。
所以,试检查ch1通道中的(v/div)衰减器旋钮或ch2通道中的(v/div)衰减器旋钮。
5.用示波器测量待测信号电压的峰-峰值时,如何准确从示波器屏幕上读数?在读格数前,应使“垂直微调”旋到cal处。
建议用上下位移(position)旋钮将正弦波的波峰或波谷对齐某一横格再数格数,就不会两头数格时出现太大的误差。
6.用示波器怎样进行时间(周期)的测量?7.李萨如图形不稳定怎么办?调节y方向信号的频率使图形稳定。
实验六、霍尔效应(hall effect)1、实验过程中导线均接好,开关合上,但vh无示数,im和is示数正常,为什么?(1) vh组的导线可能接触不良或已断。
仔细检查导线与开关连接以及导线是否完好正常。
(2)vh的开关可能接触不良。
反复扳动开关看是否正常。
(3)可能仪器的显示本身有问题。
大学物理实验报告答案(最全)大学物理实验报告答案(最全)(包括实验数据及思考题答案全)1.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 测量次数 U /VI /mAR / Ω测量次数U /VI /mAR / Ω1 5.4 2.00 2700 1 2.08 38.0 54.72 6.9 2.60 2654 2 2.22 42.0 52.93 8.5 3.20 2656 3 2.50 47.0 53.2∆U = U max× 1.5% ,得到 ∆U 1=0.15V ,UV (1) 由(2) 由∆I = I max× 1.5% ,得到 ∆I 1= 0.075mA , ∆2= 0.075 ; ∆I 2= 0.75mA ;∆U2∆I2u = ×1 , u= = (3) 再由 u RR( 3V +) (3I )3,求得 R 1 9 10 ΩR 2 1Ω ; (4) 结果表示 R 1= (2.92 ± 0.09) , R×10 Ω2=(44 1)± Ω2.光栅衍射实验目的(1) 了解分光计的原理和构造。
实验十三 拉伸法测金属丝的扬氏弹性摸量【预习题】1.如何根据几何光学的原理来调节望远镜、光杠杆和标尺之间的位置关系?如何调节望远镜?答:(1)根据光的反射定律分两步调节望远镜、光杠杆和标尺之间的位置关系。
第一步:调节来自标尺的入射光线和经光杠杆镜面的反射光线所构成的平面大致水平。
具体做法如下:①用目测法调节望远镜和光杠杆大致等高。
②用目测法调节望远镜下的高低调节螺钉,使望远镜大致水平;调节光杠杆镜面的仰俯使光杠杆镜面大致铅直;调节标尺的位置,使其大致铅直;调节望远镜上方的瞄准系统使望远镜的光轴垂直光杠杆镜面。
第二步:调节入射角(来自标尺的入射光线与光杠杆镜面法线间的夹角)和反射角(经光杠杆镜面反射进入望远镜的反射光与光杠杆镜面法线间的夹角)大致相等。
具体做法如下:沿望远镜筒方向观察光杠杆镜面,在镜面中若看到标尺的像和观察者的眼睛,则入射角与反射角大致相等。
如果看不到标尺的像和观察者的眼睛,可微调望远镜标尺组的左右位置,使来自标尺的入射光线经光杠杆镜面反射后,其反射光线能射入望远镜内。
(2)望远镜的调节:首先调节目镜看清十字叉丝,然后物镜对标尺的像(光杠杆面镜后面2D 处)调焦,直至在目镜中看到标尺清晰的像。
2.在砝码盘上加载时为什么采用正反向测量取平均值的办法?答:因为金属丝弹性形变有滞后效应,从而带来系统误差。
【思考题】1.光杠杆有什么优点?怎样提高光杠杆测量微小长度变化的灵敏度?答:(1)直观 、简便、精度高。
(2)因为D x b L 2∆=∆,即bD L x 2=∆∆,所以要提高光杠杆测量微小长度变化的灵敏度L x ∆∆,应尽可能减小光杠杆长度b (光杠杆后支点到两个前支点连线的垂直距离),或适当增大D (光杠杆小镜子到标尺的距离为D )。
2.如果实验中操作无误,得到的数据前一两个偏大,这可能是什么原因,如何避免?答:可能是因为金属丝有弯曲。
避免的方法是先加一两个发码将金属丝的弯曲拉直。
3.如何避免测量过程中标尺读数超出望远镜范围?答:开始实验时,应调节标尺的高低,使标尺的下端大致与望远镜光轴等高,这样未加砝码时从望远镜当中看到的标尺读数接近标尺的下端,逐渐加砝码的过程中看到标尺读数向上端变化。
大学物理实验绪论答案与解析北京理工大学物理实验绪论答案1. 下面哪种说法正确?DA. 间接测量结果有效数字位数的多少由测量仪器的精度决定。
B. 间接测量结果有效数字位数的多少由计算器数码显示位数的多少决定。
C. 间接测量结果有效数字位数的多少由所用的单位决定。
D. 间接测量结果有效数字位数的多少由其不确定度决定。
2. 某物理量的测量结果为n=1.6532(0.0007),下面对该结果的解释哪种是正确的?CA. 表明该物理量的数值有两种可能,即n=1.6525 或n=1.6539 。
B. 表明该物理量的数值是(1.6525,1.6539)区间内的任何值。
C. 表明该物理量的真值有较大的概率位于(1.6525,1.6539)区间内。
D. 表明该物理量的真值不在(1.6525,1.6539)区间内。
3. 在相同的测量条件下,对同一物理量进行多次重复测量,并以各次测量值的算数平均值作为该物理量的测量结果,以下哪种说法是正确的?BA. 这样做可以减小系统误差。
B. 这样做可以减小随机误差。
C. 这样做可以得到该物理量的真值。
D. 这只是处理测量数据的一种方法,不能减小误差,与真值也没关系。
4. 以下关于系统误差的说法哪个是正确的?DA. 系统误差是没有规律的误差。
B. 系统误差就是指来源于测量仪器的误差。
C. 系统误差是正性误差。
D. 系统误差是可正可负的。
5. 用最小分度为0.2s 的计时器测量时间,一次测量的结果是56.4s,正确的表达式是哪一个?CA. 56.4(0.1)s C. 56.40(0.06)sB. 56.40(0.10)s D. 56.4(0.2)s6. 已知D HM24πρ = ,其中M = 276.180(0.020)g ,D = 3.662(0.005)cm,H = 12.180(0.010)cm,M、D、H 这三个测量量中哪一个量的测量对ρ的不确定度影响最大?AA. M 的测量对ρ的不确定度影响最大。
实验7 分光计的调整与使用★1、本实验所用分光计测量角度的精度是多少仪器为什么设两个游标如何测量望远镜转过的角度本实验所用分光计测量角度的精度是:1'。
为了消除因刻度盘和游标盘不共轴所引起的偏心误差,所以仪器设两个游标。
望远镜从位置Ⅰ到位置Ⅱ所转过的角度为2)_()('1'212ϕϕϕϕϕ+-=,注:如越过刻度零点,则必须按式)(120360ϕϕ--来计算望远镜的转角。
★2、假设望远镜光轴已垂直于仪器转轴,而平面镜反射面和仪器转轴成一角度β,则反射的小十字像和平面镜转过1800后反射的小十字像的位置应是怎样的此时应如何调节试画出光路图。
反射的小十字像和平面镜转过180o 后反射的小十字像的位置是一上一下,此时应该载物台下螺钉,直到两镜面反射的十字像等高,才表明载物台已调好。
光路图如下:★3、对分光计的调节要求是什么如何判断调节达到要求怎样才能调节好调节要求:①望远镜、平行光管的光轴均垂直于仪器中心转轴;②望远镜对平行光聚焦(即望远调焦于无穷远);③平行光管出射平行光;④待测光学元件光学面与中心转轴平行。
判断调节达到要求的标志是:①望远镜对平行光聚焦的判定标志;②望远镜光轴与分光计中心转轴垂直的判定标志;③平行光管出射平行光的判定标志;④平行光管光轴与望远镜光轴共线并与分光计中心轴垂直的判定标志。
调节方法:①先进行目测粗调;②进行精细调节:分别用自准直法和各半调节法进行调节。
4、在分光计调节使用过程中,要注意什么事项①当轻轻推动分光计的可转动部件时,当无法转动时,切记不能强制使其转动,应分析原因后再进行调节。
旋转各旋钮时动作应轻缓。
②严禁用手触摸棱镜、平面镜和望远镜、平行光管上各透镜的光学表面,严防棱镜和平面镜磕碰或跌落。
③转动望远镜时,要握住支臂转动望远镜,切忌握住目镜和目镜调节手轮转动望远镜。
④望远镜调节好后不能再动其仰角螺钉。
5、测棱镜顶角还可以使用自准法,当入射光的平行度较差时,用哪种方法测顶角误差较小ϕ21=A 的成立条件是入射光是平行的,当入射光的平行度较差时,此公式已不再适用,应用自准直法测三棱镜的顶角,用公式ϕ-=1800A 来计算,误差较小。
第一部分:基本实验基础1.(直、圆)游标尺、千分尺的读数方法。
答: P462.物理天平1.感量与天平灵敏度关系。
天平感量或灵敏度与负载的关系。
答:感量的倒数称为天平的灵敏度。
负载越大,灵敏度越低。
2.物理天平在称衡中,为什么要把横梁放下后才可以增减砝码或移动游码。
答:保护天平的刀口。
3.检流计1.哪些用途使用时的注意点如何使检流计很快停止振荡答:用途:用于判别电路中两点是否相等或检查电路中有无微弱电流通过。
注意事项:要加限流保护电阻要保护检流计,随时准备松开按键。
很快停止振荡:短路检流计。
4.电表量程如何选取量程与内阻大小关系答:先估计待测量的大小,选稍大量程试测,再选用合适的量程。
电流表:量程越大,内阻越小。
电压表:内阻=量程×每伏欧姆数5.万用表不同欧姆档测同一只二极管正向电阻时,读测值差异的原因答:不同欧姆档,内阻不同,输出电压随负载不同而不同。
二极管是非线性器件,不同欧姆档测,加在二极管上电压不同,读测值有很大差异。
6.信号发生器功率输出与电压输出的区别答:功率输出:能带负载,比如可以给扬声器加信号而发声音。
电压输出:实现电压输出,接上的负载电阻一般要大于50Ω。
比如不可以从此输出口给扬声器加信号,即带不动负载。
7.光学元件光学表面有灰尘,可否用手帕擦试答:不可以8.箱式电桥倍率的选择方法。
答:尽量使读数的有效数字位数最大的原则选择合适的倍率。
9.逐差法什么是逐差法,其优点答:把测量数据分成两组,每组相应的数据分别相减,然后取差值的平均值。
优点:每个数据都起作用,体现多次测量的优点。
10.杨氏模量实验1.为何各长度量用不同的量具测答:遵守误差均分原理。
2.测钢丝直径时,为何在钢丝上、中、下三部位的相互垂直的方向上各测一次直径,而不是在同一部位采样数据答:钢丝不可能处处均匀。
3.钢丝长度是杨氏模量仪上下两个螺丝夹之间的长度还是上端螺丝夹到挂砝码的砝码钩之间的长度答:前者4.采用光放大办法测钢丝的微小伸长量时要测望远镜到标尺之间的距离L,请问, L 是指平面镜镜面到望远镜旁标尺的距离还是指平面镜镜面到望远镜物镜之间的距离答:前者5.必须预加砝码使钢丝拉直,你能用什么办法判断需预加几个砝码答:用图示法。
实验一转动惯量的测定转动惯量的测定一扭摆法测定物体转动惯量【预习思考题】1.如何测量任意形状物体对特定轴的转动惯量?答:先在载物盘上装上几何规则的物体,测量其摆动周期,计算出弹簧的扭转常数K值。
再将任意形状物体装在载物盘上或直接装在垂直轴上,绕特定轴转动,测量出转动惯量。
若绕过质心轴转动,测量出过质心轴转动惯量,利用平行轴定理计算出绕特定轴转动惯量。
2.扭摆启动时摆角要在90°左右,为什么?答:由于弹簧的扭转常数值不是固定常数,它与摆动角度略有关系,在小角度时变小,摆角在90°左右基本相同。
【分析讨论题】1.扭摆在摆动过程中受到哪些阻尼?它的周期是否会随时间而变?答:空气的阻尼,转轴与轴承间的摩擦阻尼。
由于弹簧的扭转常数值不是固定常数,在小角度时变小,因此它的周期会随时间而变。
2.扭摆的垂直轴上装上不同质量的物体,在不考虑阻尼的情况下分析对摆动周期大小的影响。
答:同样形状、同样质量分布的物体,质量大的物体,其摆动周期大。
转动惯量的测定二三线摆法测定物体转动惯量【预习思考题】1.对下圆盘的摆角有何要求?为什么?答:下圆盘的摆角要小于10°。
因为在三线摆法测定物体转动惯量公式推导过程中应用了。
2.怎样启动三线摆才能防止下圆盘出现晃动?答:让已调水平的三线摆保持静止,用手轻轻扭动上圆盘上的扭动杆,使下圆盘摆动角度小于10°,随后将扭动杆退到原处。
【分析讨论题】1.三线摆在摆动过程中要受到空气的阻尼,振幅越来越小,它的摆动周期是否会随时间而变化?答:它的摆动周期是不会随时间而变化。
2.加上待测物体后三线摆的摆动周期是否一定比空盘的周期大?为什么?答: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。
3.如何用三线摆验证转动惯量的平行轴定理?答:将两个完全相同的小圆柱体m分别置于下圆盘的中心,测出绕圆柱体质心的转动惯量J;再将两个完全相同的圆柱体对称置于下圆盘的中心两侧,圆柱体质心与下圆盘的中心l,测出两个圆柱体对中心轴的转动惯量Jˊ。
验证式子Jˊ=2ml2+2J 成立。
实验八示波器的使用【预习思考题】1.荧光屏上无光点出现,有哪些可能的原因?怎样调节才能使光点出现?可能的原因有:电源没有打开、亮度太小或没有、光点的位置偏离了显示屏。
首先检查电源开关是否打开,(看电源指示灯是否亮)然后将亮度旋钮调至较大,(顺时针方向调节)将X轴、Y轴输入端接地,调节水平位移和竖直位移,直至亮点出现在显示屏上。
2.如果被观测的图形不稳定,出现向左移或向右移的原因是什么?如何使之稳定?由波形显示原理知:原因是其扫描电压的周期与被测信号的周期不相等或不成整数倍,以致每次扫描开始时波形曲线上的起点均不一样所造成的。
要想使显示屏上的图形稳定,必须使扫描电压的周期与被测信号的周期之间满足Tx/Ty=n(n=1,2,3,…),n是屏上显示完整波形的个数。
3.什么是同步?实现同步有几种调整方法?如何操作?lanht520用?Y轴信号频率去控制扫描发生器的频率,使信号频率准确地等于扫描频率或成整数倍,该电路的控制作用,称为同步。
这样,屏上将稳定地出现?n?个周期的?函数波形。
实现同步可用手动调节的方法和自动调节的方法。
手动调节:示波器上设有“扫描时间”(或“扫描范围”)、“扫描微调”旋钮,用来调节锯齿波电压的周期Tx(或频率fx),使之与被测信号的周期Ty(或频率fy)成合适的关系,从而在示波器屏上得到稳定被测波形。
但输入Y轴的被测信号与示波器内部的锯齿波电压是互相独立的。
由于环境或其它因素的影响,它们的周期(或频率)可能发生微小的改变。
这时,虽然可通过调节扫描旋钮将周期调到整数倍的关系,但过一会儿又变了,波形又移动起来。
故常用自动调节的方法。
自动调节:让锯齿波电压的扫描起点自动跟着被测信号改变,就能保证图形稳定。
示波器内装有扫描同步装置,将扫描同步选择开关调至AUTO挡,扫描电路处于自动状态,调节电平触发旋钮,使被测信号稳定地显示在示波管屏幕上。
【分析讨论题】1.若被测信号幅度太大(在不引起仪器损坏的前提下),则在示波器上看到什么图形?要想完整地显示图形,应如何调节?若被测信号幅度太大时看到的是不完整的波形。
要想完整地显示图形,应将示波器的VOlTS/DIV垂直输入灵敏度选择开关根据被测信号的电压幅度,选择适当的档级以利观察,2.观察李萨如图形时,能否用示波器的“同步”把图形稳定下来?不能。
因为示波器的同步装置控制的是扫描发生器的频率,即所谓内触发。
而观察李萨如图形时,用的是外触发信号,故调节同步不起作用。
3.示波器能否用来测量直流电压?如果能测,应如何进行?能。
要测量直流电压,所用示波器的Y通道应采用直流耦合方式(如果示波器的下限频率不是0,则不能用于测量直流电压)。
进行测量前,必须校准示波器的Y轴灵敏度,并将其微调旋钮旋至“校准”位置。
测量方法:将垂直输入耦合选择开关置于“⊥”,采用自动触发扫描,使荧光屏上显示一条扫描基线,然后根据被测电压极性,调节垂直位移旋钮,使扫描基线处于某特定基准位置(作0V电压线);将输入耦合选择开关置于“DC”位置;将被测信号经衰减探头(或直接)接入示波器Y轴输入端,然后再调节Y轴灵敏度(V/cm)开关,使扫描线有较大的偏移量。
设荧光屏显示直流电压的坐标刻度为H(cm),仪器的Y轴灵敏度所指档级为SY(V/cm),Y轴探头衰减系数K,则被测直流电压值为UX=H(cm)²SY(V/cm)²K。
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变电场,材料会发生机械形变,这被称为逆压电效应。
声速测量仪中换能器S1作为声波的发射器是利用了压电材料的逆压电效应,压电陶瓷环片在交变电压作用下,发生纵向机械振动,在空气中激发超声波,把电信号转变成了声信号。
换能器S2作为声波的接收器是利用了压电材料的压电效应,空气的振动使压电陶瓷环片发生机械形变,从而产生电场,把声信号转变成了电信号。
【分析讨论题】1. 为什么接收器位于波节处,晶体管电压表显示的电压值是最大值?答:两超声换能器间的合成波可近似看成是驻波。
其驻波方程为A(x)为合成后各点的振幅。
当声波在媒质中传播时,媒质中的压强也随着时间和位置发生变化,所以也常用声压P描述驻波。
声波为疏密波,有声波传播的媒质在压缩或膨胀时,来不及和外界交换热量,可近似看作是绝热过程。
气体做绝热膨胀,则压强减小;做绝热压缩,则压强增大。
媒质体元的位移最大处为波腹,此处可看作既未压缩也未膨胀,则声压为零,媒质体元位移为零处为波节,此处压缩形变最大,则声压最大。
由此可知,声波在媒质中传播形成驻波时,声压和位移的相位差为。
令P(x)为驻波的声压振幅,驻波的声压表达式为波节处声压最大,转换成电信号电压最大。
所以接收器位于波节处,晶体管电压表显示的电压值是最大值。
2. 用逐差法处理数据的优点是什么?答:逐差法是物理实验中处理数据的一种常用方法,是对等间隔变化的被测物理量的数据,进行逐项或隔项相减,来获得实验结果的数据处理方法。
逐差法进行数据处理有很多优点,可以验证函数的表达形式,也可以充分利用所测数据,具有对数据取平均的效果,起到减小随机误差的作用。
本实验用隔项逐差法处理数据,减小了测量的随机误差。
实验九霍尔效应及其应用【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。
实验六用惠斯通电桥测电阻的温度系数【预习思考题】1. 电桥的平衡与工作电流I的大小有关吗?为什么?答:电桥的平衡与工作电流I的大小无关。
电桥接通后,一般在桥路上应有电流流过,检流计的指针会发生偏转。
适当调节R1、R2、Rs的值,使检流计中的电流Ig等于零,指针应指在零位,这时电桥达到了平衡。
电桥达到平衡后应满足:I1=I2 Ix=Is UAB=UAD UBC=UDC即则——电桥的平衡条件由电桥的平衡条件可知,电桥的平衡与工作电流I的大小无关。
2. 在调节比较臂电阻Rs使电桥平衡的过程中,若电流计相邻两次偏转方向相同或相反,各说明什么问题?下一步应该怎样调节Rs,才能尽快使电桥平衡?答:电桥面板右上方为依次相差10倍的四个读数盘,联合使用,共同表示比较臂电阻Rs 的值。