《大学物理实验》习题集

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一、物理实验基本仪器的使用与训练

4.1 长度测量仪器与训练实验

1 在用米尺测量长方体的体积实验中，对长宽高分别测量了十次，将这些测量数据按测量序数和测量值的对应关系记入列表中，现问求体积时是否可以将测量序数相同时所对应的长宽高值相乘，共得到十组体积，然后对十个体积求平均来获得要求的体积值？ 2 一般常见的米尺精度为 ，游标卡尺精度为 ，千分尺精度为 。 3 千分尺是精确读数仪器，能否估读？

4 米尺测量时其起始位置选取在尺子的端头，试问这样测量对结果有影响吗？ 5 螺旋测微器为什么叫做千分尺？

4.2 复摆的研究

1 影响复摆周期大小的因素有哪些？ 2 复摆有哪些物理特性？ 3 如何理解回转半径RG？

4 本实验是利用复摆的物理特性来测量重力加速度的？

5 本实验在理论推导过程中作了哪些近似？近似以后对实验结果有何影响？

4.4.1 电表的改装与校准

1 一表头为1毫安，内阻为150欧姆，把它改装成10毫安的电流表，在表头上并联多大的分流电阻？

2 一表头为1毫安，内阻为150欧姆，把它改装成5伏的电压表，在表头上串联多大的扩程电阻？

3 在把电流表改装成电压表实验中，都需要哪些器材？ 4 欧姆表的标度尺与电流表和电压表有什么不同？ 5 为什么要做改装电流表和电压表的校正曲线？

4.4.2示波器的调整和使用实验

1 波器荧光屏上无光点出现,有几种可能,怎样调节使光点出现? 2 示波器的主要功能是什么?示波器的组成? 3 示波器为什么能显示周期信号的变化过程?

4 如果锯齿信号周期是正弦信号周期的一半,屏上是什么图形? 5 李萨如图形不稳定,怎么调节?

4.4.6.1 单臂电桥测热敏电阻的温度系数

1 半导体热敏电阻具有怎样的温度特性？ 2 平衡电桥和非平衡电桥有何异同点？

3 电桥选择不同量程时，对结果的准确度(有效数字)有何影响？ 4 如何利用非平衡电桥测电阻? 5 非平衡电桥测电阻应注意什么？

4.4.6.2 直流双臂电桥测金属导体电阻率

1 直流双臂电桥与惠斯登电桥有那些异同之处？ 2 实验中采用何种措施提高测量灵敏度？ 3 双臂电桥平衡的条件是什么？

4 四端电阻器的电流端和电压端是如何区分的？

5 在测量电阻过程中应尽量使通电时间短，为什么？

4.5.1 分光仪的使用及三棱镜顶角的测定

1 在望远镜调焦时，为什么当观察到反射回来的绿“十”字像清楚时，说明望远镜已聚焦于无穷远处?

2 分光仪调节好的具体要求是什么? 3 调节的原理是什么?怎样才能调节好?

4 为什么分光仪要设两个游标？计算角度时，应注意什么? 5 分光仪有哪几部分组成？各部分作用是什么？

6 调整望远镜光轴垂直仪器转轴时，若观察到的现象是：平面镜A面反射的绿色十字像在上十字叉丝下方2mm处，而平面镜转过1800 后至B面，绿色十字像在上十字叉丝下方10mm处。 问：

（a）望远镜是否垂直仪器转轴？平面镜是否平行仪器转轴？若两者均不满足，何者偏离较大？

（b）如何调节能较迅速使得平面镜转过1800 的前后两次反射的绿色 十字像都和上十字叉丝重合？

4.5.2 光栅衍射

1 实验中如何测定光谱线衍射角

?？如何测定光谱级次?

2 用光栅观察衍射条纹的时候，光栅密度越大，衍射条纹将如何变化? 3 结合实验，你能观察到几级衍射条纹？

4 实验中如果把钠光源换成汞光源将观察到什么现象？

5 本实验是在分光仪上测量的，分光仪调节好的具体要求是什么?

4.5.5 用超声光栅测定液体中的声速 1 为什么说声光器件相当于相位光栅？ 2 声光效应有哪些可能的应用？ 3 简述超声光栅形成的原理。 4 什么是驻波？形成条件是什么？

5 我们用的光源是什么？有几条特征谱线？

二、综合及应用型实验

5.1.1 用塔轮式转动惯量仪测量刚体的转动惯量5.1.2用气垫转盘测量刚体的转动惯量

1 刚体的转动惯量与哪些因素有关？如何通过实验验证？ 2 滑轮半径及其质量对实验有无影响？

3 用转动惯量仪进行摩擦力矩和砝码下落时间的测量分别属于 （A）直接测量和间接测量 （B）间接测量和直接测量 （C）直接测量和直接测量 （D）间接测量和间接测量

4 用转动惯量仪测定转动惯量实验中，所画的直线为以下哪两个量的关系 (A) t―m (B) t2―m (C) t–1―m (D) t–2―m

5 用转动惯量仪测定转动惯量实验中，所画的直线为y = kx + C ，则C将 (A) C<0 (B)C=0 (C) C>0 (D) 不能确定

5.2 杨氏模量的测量

1 什么是杨氏模量？

2 弯曲法测量杨氏模量的公式是什么？

3 用公式来测量E，需要保证哪些实验条件？

4 在本实验中，为什么可以用不同精确度的量具测量多种长度量?为什么有些需要多次测量，有些单次测量就可以？

5 在本实验的磁场中在小于2MM的范围内，微小位移Z和霍尔电压时什么样的关系？

5.3.1 变温粘滞系数研究

1 若有两个密度不同的针，试说明如何利用本实验装置测量液体的密度？并推导测量公式。 2 针在下落过程中应保持垂直状态：

若针头部偏向霍耳探头，时间数据偏大还是偏小？ 若针尾部偏向霍耳探头，时间数据偏小还是偏大？

3 如果盛油的容器有略微倾斜，对测量结果有无影响？

4 粘滞力的大小与接触面面积以及接触面处的速度梯度成正比。

5 对于半径为r的球形物体，在无限宽广的液体中以速度v运动，无涡流产生时，小球受到的粘滞阻力？

5.4 弦音振动

1 弦线上的驻波是如何形成的？

2 根据公式（5-49）振幅与什么有关？与什么无关？ 3 如何确定该波的波长？

4 张力、频率一定时，想调出较多的波腹，弦线应紧些还是松些？ 5 当弦线的线密度加大时，应如何做才能使波的传播速度不变？

5.5 振动的研究——波尔共振实验

1 本实验不做自由震荡直接做阻尼振荡可以吗？为什么？ 2 本实验的自由震荡少做几组可以吗？

3 波尔共振实验中做幅频特性及想频特性曲线为什么横坐标都采用?/?r而不是?？ 4 本实验是否可以脱离网络单独操作？

5 做波尔共振实验没有任何意义？

5.6 液体表面张力系数的测量

1 液体表面张力系数和什么因素有关?

2 利用力敏传感器测量液体表面张力系数有什么优点？ 3 液体表面张力产生的原因是什么？

4 实验过程中金属环有微弱的晃动对实验结果有什么影响？ 5 室温的变化对实验有没有影响？

5.7 线膨胀系数测定

1 线胀系数的概念是什么？

2 不同物质线胀系数是否相同？为什么？ 3 同一物质的线胀系数和什么有关？

??4

?LL1(t2?t1)，此式中哪些量容易测量？哪些量不易测量？

从上面的分析可以看出△L的测量是本实验要解决的关键问题，为了能准确测量这样微小的伸长量， 必须采用哪些特殊的方法？ 5.8 不良导体导热系数的测量实验

5.9金属比热容实验

5.10 小型制冷装置制冷功率和制冷效率的测量

5.11声速测量实验

1 本实验用什么方法测量空气中声速?理论依据是什么?具体测那些物理量? 2 为什么要在超声换能器固有共振频率下进行声速的测量? 3 如何调整超声换能器固有共振状态?判断依据是什么? 4 超声换能器的作用? 5 如何测液体中声速?

5.13 热电偶定标

5.17 通电圆线圈和亥姆霍兹线圈磁场的测量 1 本实验如何测磁场?

2 每次测量不同位置磁感应强度时,为何要将毫特计调零? 3 通电圆线圈轴线上磁场的分布有什么特点? 4 亥姆霍兹线圈所产生的磁场有什么特点? 5 亥姆霍兹线圈能产生强磁场吗?为什么?

5.18 几何光学的应用与研究

1 根据自己的实际光路画出显微镜光路图？ 2 试计算所组显微镜的有效放大率？ 3 试自己画出显微镜的成像光路？

4 根据所给的实验器件自组望远镜系统？

5 根据实验内容研究潜艇潜望镜原理，给出主要光路图？

5.20 等厚干涉的研究与应用 1 什么是等厚干涉？

2 计算平凸透镜曲率半径的公式是什么？ 3 用劈尖测量细丝直径的公式是什么？

4 若视场中呈亮黄色却看不到牛顿环，是什么原因？ 5 以毫米为单位，本实验读数精确到小数点后几位？

5.21 单缝衍射的相对光强分布

1 单缝衍射中央亮条纹的角宽度是次级明纹宽度的________倍 2 暗条纹以中央明纹中心为中心，________左右对称分布 3 增加（减小）接收屏到单缝的距离，条纹间距______ 4 什么叫光的衍射现象？试说明单缝衍射的两大种类。 5 单缝衍射图样中明纹和暗纹的产生条件？

5.22 光 的 偏 振

1 玻璃平板在布儒斯特角的位置上时，反射光束是什么偏振光？它的振动是在平行于入射面内还是在垂直于入射面内？

2 通过起偏和检偏的观测，应当如何判别自然光和偏振光？ 3 光的偏振现象说明了什么?一般用哪个矢量表示光的振动方向? 4 2片正交偏振片中间再插入一偏振片会有什么现象？怎样解释？

5 迎着太阳驾车，路面的反光很耀眼，一种用偏振片做成的太阳镜能减弱甚至消除这种眩光。这种太阳镜较之普通的墨镜有什么优点？应如何设置它的偏振化方向？

5.26 多普勒效应的研究与应用

1.一架低空飞行的飞机，从远处水平匀速地飞至某同学头顶上空，若飞机振动的频率始终不变，从听到声音至飞机飞到该同学头顶上空时刻前，他听到的飞机声音的音调（） A.不变，且一直与飞机实际发出的声音音调相同； B.不变，且一直与飞机实际发出的声音音调低；

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