大学物理实验知识重点

本学期实验知识重点

液体粘度的测定 液体表面张力 旋转液体表面特性

误差理论，长度测量与数据处理 示波器的原理与应用 气垫摆测转动惯量 耦合摆实验 拉伸法

集成霍耳开关传感器与简谐振动 惠斯通电桥测电阻 伏安法测电阻 电位差计的使用 电表的改装与校验 等厚干涉现象与应用 导热系数的测定 自组望远镜与显微镜

液体粘度的测定

1、 液体粘滞力的特点，它的数值大小与哪些量有关，方向如何。 2、 粘度系数的单位，与温度的关系。

3、 小球在油中匀速下落，受几个力作用，落球法测粘度系数的原理。 4、 如何知道水平叉丝与镜筒的运动方向平行，如不平行应如何调节。 5、 读数显微镜的工作原理是什么，它与螺旋测微器相比有何特点。 6、 如何保证小球下落能将激光线挡住进行测量时间，如何调节。 7、 推导出一级和二级粘度系数的表达式，与理想情况相比有什么差别。 8、 推导合成不确定度公式，在测量数据中任取一次进行误差计算。

液体表面张力

1、 总体要求：了解位移力敏传感器的工作原理，学习对力敏传感器进行定标及用脱拉法测

量液体表面张力系数的方法。 2、 为何要读出液膜断裂瞬间的电压示数？

3、 开始对霍尔传感器进行定标为什么要对仪器进行调零？调零的步骤是什么？各是什么

原理？

4、 想一想金属圆环的厚度对实验误差的影响，影响来自于什么原因？圆环的厚度越大对实

验所得的液体表面张力示数的影响误差是增大了还是减少了？

液膜断裂时悬挂在环上液体的多少将会影响实验结果。

5、 若金属圆环底部不严格水平----不严格平行于液面，会对实验结果带来什么样的误差？

这样实际的环与液体接触实际上偏大。

6、 想一想温度对液体表面张力系数的影响，温度升高了，系数应当偏大了还是偏小了？具

体的原因是什么？

液体表面张力系数与温度呈负相关，且近似为线性关系，即温度越高，表面张力系数越小。具体的原因是界面上的分子能量增大，更易于摆脱液体表面张力的束缚。 7、 浓度的影响：在纯液体中加入杂质时,体系的表面张力会发生相应的变化。根据试验,稀

溶液的表面张力和浓度的关系大致可分为3 类: 第一类的特征是浓度增加时,溶液的表面张力随之下降,大多数非离子型的有机物如短链脂肪酸、醇、醛类的水溶液都有此行为。第二类溶液的特征是,当溶质的浓度增加时,溶液的表面张力随浓度上升。第三类的特征是，它与第一类曲线不同,当溶液很稀时, σ随浓度的增加而急剧下降, 随后σ大致不随浓度而变。

在液体中加入某些杂质会显著改变液体的表面张力,表面活性物质通过减小液体表面自由能从而减小其表面张力系数。肥皂水的表面张力系数大大低于纯净水,增加肥皂水浓度,其表面张力系数减小,但减小幅度不大。

在实践中。液体自发收缩成球状的现象有时对工农业生产是不利的。例如，在喷洒农药时, 药液在液面上收缩成液滴将影响叶片对农药的吸收,因此必须减小液滴的表面张力系数使液滴在液面上呈延展分布。 8、 处理要求：

对霍尔传感器进行定标的时候，会用最小二乘法进行处理数据。进行求解液体表面张力系数的时候可以先求平均，因为后续的关系皆为线性关系。

旋转液体表面特性

1、 高度差法测重力加速度计算公式

g?2、 无论液体转速为多少，在x??2D22T2?h

R2处液面的高度将始终保持不变。

3、 平行入射法测重力加速度计算公式

22?2R2?2Dg = = 2

kTtan?4、 抛物液面焦距f的测定思路：首先设法确定光轴位置，然后观察一条平行于光轴入射的

激光束的反射光线，它和光轴的交叉点即是抛物面焦点。

5、 抛物面反射成像规律：当屏在焦点以内、焦点处、焦点以外时，所看到的像的大小、方

向会按什么规律变化。

6、 调整激光器姿态，使液面反射的光点与激光器出光孔重合，则激光束与转动盘转轴平行、

垂直于水平面。

7、 测焦距时，为什么转速太大则反射光点不会出现在观察屏上？ 8、 在观察屛上如何区分液面上表面和下表面反射光点？

误差理论，长度测量与数据处理

1、 改正下列表达式的错误

① d＝12.435±0.02（cm）

② R＝6371km＝6371000m＝637100000（cm） ③ θ＝60±2′

④ q?（1.61248±0.28765）×10-19C

2、 测量金属环的内径D1＝2.880±0.004（cm），外径D2＝3.600±0.004（cm）, 厚度h＝

2.575±0.004（cm）。试求环的体积V和测量结果。 3、 零差和仪器误差有何区别？

4、 简述：计算直接测量与间接测量结果的不确定度时的异同点。 5、 螺旋测微计尾部稍细的螺杆应如何使用？ 6、 试读出讲义中的图1-14所示的角游标读数

7、 操作：试测量盲管内孔深度，并按规定格式写出测量结果 8、 操作：测量求出小钢球的体积，按规定格式写出测量结果

?示波器的原理与应用

1、在示波器上观察到的信号波形不断向右或向左移动，这是什么原因？调节什么旋钮才能

使波形稳定？

2、示波器产生“黑屏”的原因有那些？

3、当示波器已经正常显示波形时，将扫描速度开关 SWEEP TIME／DIV 位置从0.5ms位

置转到 0.1ms位置，屏上显示波形是增多还是减少？

4、用示波器定量测量波形幅度和周期时，要获得精确的读数应注意？

5、为什么观察扫描现象时，必须在X偏转板加锯齿波电压？加恒值电压行不行？ 6、测量电学实验黑匣子信号输出口B输出信号的峰峰值和周期，并计算出电压有效值和频

率值。

7、利用信号发生器调节出频率350Hz、1500Hz和15KHz的正弦波信号。 8、调出通道一和通道二两个输入通道输入的信号频率比2：3的李萨如图形。

气垫摆测转动惯量

1、 转动惯量的物理含义及定义式？何为“转轴平移原理”？ 2、 为什么该实验采用“气垫”技术？ 3、 该实验把测转动惯量转化成测什么物理量？

4、 该实验让摆转转动的角度过小可以吗？为什么？过大呢？ 5、 如果摆轮被“垫”过高或过低，通过什么来调节？ 6、 实验前，要调节什么来使水平仪气泡处于中央？ 7、 实验时，摆轮刚起振就开始测可以吗？

8、 放置小圆柱时，除了要使小圆柱的圆心离摆轮圆心等距之外，为什么还要求对称？

耦合摆实验

1、 耦合摆实验的实验目的是要研究什么。 2、 请解释耦合长度L

3、 实验所用的计时器可以自动对周期性的振动计时，但为什么不能用计时器来测量拍振

周期？

4、 耦合摆同振幅同方向振动时，简谐频率是否和耦合长度L有关？为什么？ 5、 耦合摆运动有两种主要的简谐振动模式，分别是哪两种模式？ 6、 耦合摆的受力分析图中，为什么不考虑支持力？

7、 在耦合摆实验中，为什么我们认为弹簧的弹力是近似水平的？ 8、 耦合摆实验中，一个拍振周期指的是哪段时间？

拉伸法

1、 杨氏模量Y是由什么定律得出的表达式？ 2、 用什么仪器测量钢丝直径？ 3、 什么是光杠杆常数？ 4、 如何测光杠杆常数？ 5、 用什么工具测量光杠杆常数？ 6、 简述实验中的注意事项。 7、 望远镜中叉丝作用是什么？ 8、 逐差法测量实验数据的优点？

集成霍耳开关传感器与简谐振动

1、 如何利用胡克定律测量弹簧的倔强系数？

2、 利用胡克定律测量弹簧的倔强系数实验，如何利用游标卡尺测量弹簧的伸长量？ 3、 如果不考虑弹簧的质量和任何形式的摩擦力与阻力，写出简谐振动的振动周期表达式； 4、 简叙什么是集成型霍耳开关传感器的工作点和释放点？

5、 简叙如何测量得到集成型霍耳开关传感器的工作点和释放点的磁感应强度？ 6、 为什么在测量集成霍耳开关传感器的电压时，要把电压调整到2.5V？

7、 为什么在利用集成霍耳传感器与简谐振动实验仪测量周期时，要求指示灯在每一个周期

都要有亮暗变化？

8、 现有一个水箱，有一个水管不停地向水箱里加水，另有一个阀门。试设计一个电路，控

制水箱的水位。要求这个电路必须用到集成霍耳开关传感器。画出该电路图，并加上适当的文字，说明该电路的工作原理。

惠斯通电桥测电阻

1、 请画出电桥测电阻的电路图，并在图中标出比例臂、比较臂。 2、 如何适当选取比例臂？

3、 电源E与检流计G的位置互换，是否会影响电桥的平衡，为什么？ 4、 在电桥测量中，你认为哪些因素影响测量精度？ 5、 使用检流计时应注意哪些问题？

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