大學(xué)物理實驗練習(xí)題

及部分解析參考

編者杜義林

安徽工業(yè)大學(xué)工商學(xué)院

2010年6月修訂

使用說明

解答物理實驗題遠不同于解答物理習(xí)題，同學(xué)一般習(xí)慣做物理習(xí)題，學(xué)生拿到

習(xí)題后，容易通過列方程求解。而實驗題的解法其實是一種方案的設(shè)計過程，要求

將實驗知識與理論相結(jié)合，例如對測量的量，首先要考慮用什么方法和原理可以測

量出來，并選擇能夠達到測量要求精確度的正確實驗方案，例如測量電阻有伏安法、

電橋法、補償法等，你如何選擇合理的測量方法？此外，考慮如何選擇測量的條件、

如何選擇適當?shù)膬x器設(shè)備、如何正確地調(diào)整儀器以及如何分析判斷所得的結(jié)果等。

所以，求解實驗習(xí)題并不是單純目的，而是培養(yǎng)自己全面思考問題和分析問題的能

力。本書中的所有命題，都結(jié)合圍繞物理實驗課程中的學(xué)習(xí)內(nèi)容，有些命題能起到

鞏固和復(fù)習(xí)的作用。有相當一部分選題是在課程內(nèi)容基礎(chǔ)上的延展，要靈活應(yīng)用，

此類選題不可不解。最后還有部分國內(nèi)外實驗競賽試題，對開闊思路有很好作用。

總之，在做每一道題之前，必先看清看懂題意，并結(jié)合教材中的相關(guān)內(nèi)容，在相關(guān)

實驗原理、規(guī)則的基礎(chǔ)上靈活去完成各習(xí)題。應(yīng)該堅信，真正能理解和應(yīng)用與命題

有關(guān)的基本原理比得到一個正確的答案重要的多。

本書的編寫目的是為了讓學(xué)生在平時學(xué)習(xí)以及在迎考時對《物理實驗

?內(nèi)容加深理解，起到系統(tǒng)復(fù)習(xí)之作用。在使用時應(yīng)該結(jié)合平時所學(xué)知識,

不可偏廢。

本書在安徽工業(yè)大學(xué)近年來使用的“物理實驗習(xí)題集”的基礎(chǔ)上加以

重新組織編寫而成。

由于日常教學(xué)工作繁重，編寫時間緊，小書中尚有不周之處，錯誤也

可能存在，敬請指正。

注：帶“*”號的習(xí)題不作要求。

編者2010年

內(nèi)容頁碼

（-）有關(guān)測量、誤差、有效數(shù)字及數(shù)據(jù)處理...................3

（二）有關(guān)實驗原理、實驗方法和儀器.........................9

（三）部分解答參考..........................................28

（四）競賽命題選答43

（一）有關(guān)測量、誤差、有效數(shù)字及數(shù)據(jù)處理

1.什么是“直接測量”和“間接測量”？這兩種測量方式之間有何聯(lián)系？試以若

干例子說明。

2.實驗中所謂“系統(tǒng)誤差”與“偶然誤差”各有什么特征和性質(zhì)？

3.實驗中哪些因素能夠引起“系統(tǒng)誤差”？如何消除或減小這類誤差？

哪些因素能夠引起“偶然誤差”？又如何消除或減小這類誤差？

4.什么是“等精度”的多次測量？說明之。

5.對實驗測量結(jié)果的評價，用標準絕對誤差。.和標準相對誤差E,這兩種測量誤

差表示各有什么含義？

6.標準絕對誤差a*的物理意義是什么？

7.儀器的最小分度（或儀器精度3）、△儀、。,三者的區(qū)別與關(guān)系是怎樣的？

8.為什么要逐步推廣使用“不確定度”來對實驗結(jié)果進行合理評定？“不確定度”

有幾部分組成，如何計算？

9.某長度測量的結(jié)果表達式為：L=（24.20±0.03）厘米，下列各種解釋中哪

些是正確的？

a.被測長度是24.23厘米或24.17厘米。

b.被測長度在24.23厘米和24.17厘米之間。

c.被測長度的真值包含在區(qū)間（24.23,24.17）厘米內(nèi)的概率是68.3機

d.用24.20厘米表示該長度時，其隨機（偶然）誤差的絕對值小于0.03厘米

的概率是68.3%o

e.用24.20厘米表示該長度，隨機(偶然)誤差包含在區(qū)間(一0.03,+0.03)

厘米內(nèi)的概率是68.3機

f.若對該長度作等精度的測量，測量1000次，則大約有680次左右的測量值

出現(xiàn)在24.17—24.23厘米范圍內(nèi)。

10.指出下列各量現(xiàn)為幾位有效數(shù)字，再將各量改取成三位有效數(shù)字并寫成科學(xué)

表示式：

A.1.0850cmB.2575.0gC.3.1415926s

D.0.86249mE.0.0301kgF.979.436cm/s-2

11.根據(jù)表達式的規(guī)則，改正下列各測量結(jié)果表達式中的錯誤寫法：

L=(126.46±0.3)mm

D=(23.52+0.0115)mm

P=(32690±200)Kg

S=(26.46X10'±200)Km

N=(12.46Km±400m)

P=(7.8446X103Kg/m：i±26Kg/m3)

12.用不同的測長儀器分別測得結(jié)果表示為：

D尸(10.800±0.02)cm

Dz=(10.800±0.123)cm

D3=(10.8±0.002)cm

D4=(10.8±0.12)cm

試正確表示各測量結(jié)果，然后計算各次測量的相對誤差，進行比較說明哪次

測量的絕對誤差最大，哪次測量的相對誤差最小。

13.用最小分度值為1mm的尺，測量一約2cm的長度，能讀出幾位有效數(shù)字？如

用厘米尺去測量，能讀出幾位有效數(shù)字？

14.用不同測長儀器，分別測得以下數(shù)據(jù)：

12.54mm12.547mm1.256cm

12.0mm1.252cm1.2548cm

可以判定,使用米尺測得的數(shù)是。

使用讀數(shù)顯微鏡測得的數(shù)是O

使用游標卡尺測得的數(shù)是________________________________

15.根據(jù)以下各單次測量，寫出結(jié)果表達式：

1.用毫米尺測得156.4mm,結(jié)果表達式X±。*=mm

2.用50分度游標卡尺測得46.78mm,表達式X±ox=mm

3.用0.5級，量程為50mA,測得電流39.78mA,X+ox=mA

16.按照有效數(shù)字計算和表示規(guī)則，改正以下錯誤：

(1)48厘米=480毫米480毫米=0.48米

(2)60mv=0.06v=60000uv

(3)25.56mm是用分度值為0.05mm的游標卡尺測到的；

25.5mm是用分度值為0.1mm的直尺測到的。

17.完成以下各實驗測量值的有效數(shù)字演算:

sin60°00'lgl.983IO6-2510°,0035

18.按照有效數(shù)字計算和表示規(guī)則，計算下列各式的結(jié)果(應(yīng)寫出每一步簡化的過

程：

(1)20022500(2)302.1+3.12+0.385

16.80-15.8

(3)3.00X2.00+40.0X1.00+20X0.2

(4)品6廠忌而(其中被除數(shù)“1”是常數(shù))

4

(5)2.000x4.000x(1+——)

50

⑹50.00x(15.20—14.2)

(102-2.0)x(100-0.4)

400.0x(6.8+3.212)

⑺(59.00-58.0)x10.000

(8)(痣的有效位數(shù)可自定)

28U.U-270

19.測讀實驗數(shù)據(jù)，正確讀出下圖中的a、b、c三個指示處的量值:

1.如圖（1）的毫米刻度尺，則a、b、c三點的讀數(shù)？

2.如圖（2）量程為100mA,分度值為1mA的電表，則abc三點的讀數(shù)？

3.圖（2）量程為300mA,分度值為3mA的電表，則abc三點的讀數(shù)？

20.在相同條件下對某一圓柱體的直徑d測量8次，Ad為各次測量值的殘差。將

表格中的各欄計算出來，并計算圓柱體的直徑測量結(jié)果的最佳值、絕對誤差、

相對誤差和儀器的絕對誤差并寫出測量結(jié)果表達式。（儀器的最大誤差△儀

=0.0005cm）

次數(shù)d(cm)Ad(cm)Ad2(cm2)

12.8496

22.8520

32.8482

42.8475

52.8502

62.8492

72.8463

82.8510

21.已知T=（2.000±0.002）s,則1/T的相對誤差和絕對誤差各是多少？1/』的

相對誤差和絕對誤差又各是多少？

22.已知正立方體的邊長a=（10.00±0.02）cm,則：

其一個面的周長L=4a的絕對誤差為,相對誤差為

其一個面的面積S=a?的絕對誤差為,相對誤差為

其體積V=a，的絕對誤差為，相對誤差為。

23.已知（4.40±0.02）cm,h2=（3.40±0.02）cm

計算N=』一的值及誤差，寫出結(jié)果表達式。

hl-h2

24.根據(jù)間接測量的誤差傳遞規(guī)則，推導(dǎo)出下列各間接測量量的誤差計算式（絕對

誤差或相對誤差）：

K為常數(shù)）

3.x=--c4.丫=羋

Bnd2L

6.T=2*

5.z=^/x

7aS；8.F=I

2Su+v

sin0

10

9卬=—四____Pn（Po為常數(shù)）-?丫

+M2-M3

25.設(shè)間接測量量N=x-'y3則N的誤差計算式,以下哪些是正確的？

2

1?8=,一（#%）2,--GN=.+（gy&）2

3?%=Jo.+（'%）.4.<^N=^Gx+（|y2Oy）2

5乳得）Y?濘

7.5+（”%）2

8.

」/Nv13

NXX+-y

2，2-

27.固體物質(zhì)密度P=m/v,某同學(xué)按求全微分的方法，得出以下密度P的實驗結(jié)果

相對誤差計算式：

由ln(P)=ln(m)Tn(v)得E°=^=也■-即

pmv

若處=[0%,a=io%所以E.=o問錯在哪里？正確的計算應(yīng)該怎樣？

mv

28.試確定卜.列幾種游標卡尺的測量精度3：

游標上的格數(shù)1010202050

與游標總格數(shù)對應(yīng)的主尺讀數(shù)(mm)919193949

卡尺的精度§(mm)

29.用伏安法測量電阻值，在不同的電壓下得出相應(yīng)的電流值如下表，試用毫米方

格坐標紙作伏安特性曲線，并由圖求出電阻值，另外與直接計算電阻值的平均

值作比較。

電壓(V)0.2000.4000.6000.8001.0001.2001.4001.600

電流（mA）5.21.415.522.525.630.035.538.2

30.在測定彈簧倔強系數(shù)的實驗中，現(xiàn)得到如下數(shù)據(jù):

作用力F（g）2.004.006.008.0010.0012.0014.00

彈簧的長度y（cm）6.9010.0013.0515.9519.0022.0525.10

已知y-y°=U/k）F,用作圖法處理數(shù)據(jù)從圖中求出彈簧倔強系數(shù)k以及彈簧

原來的長度yoo

31.實驗中常接觸有直接單次測量、直接多次測量以及間接測量（含混合測量），

你能否系統(tǒng)地列出實驗數(shù)據(jù)處理的流程圖？

32.在有的實驗中連續(xù)得到一系列的測量結(jié)果，若求差數(shù)，為什么采用采用逐差

法？逐差法又是怎樣處理數(shù)據(jù)的？

33.作圖法是數(shù)據(jù)處理計算的重要方法之一，能夠正確完整反映出實驗所測數(shù)據(jù)

并能夠方便地從圖紙上得到所求結(jié)果，作圖的基本要點有哪些？

34.最小二乘法（一元線性回歸）處理實驗數(shù)據(jù)的優(yōu)點是什么？如何計算？

35.在上面的第30題中除了用作圖法求出彈簧倔強系數(shù)k之外，還可以用什么

方法計算？最佳的方法是哪種方法？

（-）有關(guān)實驗原理、實驗方法和儀器

36.使用螺旋測微計（千分尺），為什么要注意核定有無“校零值”（或稱“初讀

數(shù)”），如果不這樣做，可能會帶來哪類誤差？

37.在使用物理天平之前，要對儀器做哪幾項調(diào)節(jié)，其目的是什么？

38.物理天平存不存在有“初讀數(shù)”的情況？什么情況下會存在“初讀數(shù)”？

39.一游標卡尺存在有“初讀數(shù)”，如下圖所示。當測量某物體的長度為139.45mm

時,真實長度是多少？

051055主又

J.1.1.1」」［口,1J,1.1」,山一

rr???IIfIIririiii

o5120峙標

mm

40.一物體的長度a約為16厘米，寬度b約為4厘米,高度c約為0.15厘米，現(xiàn)測

算其體積，要求體積的測量結(jié)果為四位有效數(shù)字，問測量a、b、c時應(yīng)選擇什

么儀器，這些儀器的技術(shù)規(guī)格（分度值、精度）各應(yīng)為何值？

41.各種物質(zhì)的密度測定，其核心的問題是稱量出該物質(zhì)的質(zhì)量m,還是測算出它

的體積v?為什么？

42.試用流體靜力稱衡法測量一密度比水小，形狀不規(guī)則物體的密度，寫出測量的

方案和步驟，給出相應(yīng)的密度計算式。

43.試用流體靜力稱衡法測量某種液體的密度，寫出測量的原理和步驟，給出相

應(yīng)的密度計算式。

44.實驗室提供的儀器設(shè)備有：物理天平、比重瓶、溫度計、燒杯、純水。請自

選以上的儀器，擬定一方案測量某種油的密度。

要求：1.擬定方案,寫出測量的計算公式

2.扼要說明測量步驟和注意事項

3.對測量的誤差進行推算。

45.在“金屬熱線脹系數(shù)測量”實驗中，使用了光杠桿與望遠鏡組成的系統(tǒng)。設(shè)

D=2.00米、b=8.00厘米，則測量時望遠鏡能夠分辨的最小長度變化是多大？

46.在“靜態(tài)拉伸法測量金屬楊氏模量”實驗中，如果儀器支架未調(diào)垂直，引起

夾金屬的圓柱體與小平臺之間有摩擦，所以因此產(chǎn)生的測量誤差屬于

誤差，它會使測量的結(jié)果比實際值____。

47.試用光杠桿及所給儀器，設(shè)計測量一只彈簧的彈性系數(shù)K（K很大）的實驗，

寫出設(shè)計的測量

方案、實驗步驟及測量公式并畫圖。

給定的儀器：望遠鏡及標尺、米尺、祛碼。

48.對測量儀器--光杠桿系統(tǒng)的調(diào)節(jié)，主要是：

1.目測粗調(diào)，使望遠鏡和光杠桿上的平面鏡位于高度，并使望遠

鏡軸線與平面鏡大致o

2.調(diào)節(jié)望遠鏡目鏡，使最清晰，

3.調(diào)節(jié)望遠鏡物鏡，使清晰，并且十字叉絲與標尺刻度

無。

49.在“金屬熱線脹系數(shù)測量”實驗中，測量的熱環(huán)境是在0℃—100℃左右。如

果要測金屬在較高溫度范圍（如300°至600°）的平均線脹系數(shù)，那么，實

驗中儀器裝置應(yīng)當做哪些相應(yīng)的改進呢？

50.用光杠桿法測量固體線脹系數(shù)，記錄的數(shù)據(jù)如下；

L=50.00cmb=7.50cmD=150.00cm

t(℃)25.035.045.055.065.075.0

N(cm)-0.57-0.200.150.480.861.19

1.用逐差法求An的平均值

2.畫出本實驗的光杠桿放大原理圖（此圖與“楊氏模量實驗”原理不同）

3.計算金屬形變量AL,此測量系統(tǒng)的放大倍數(shù)是多少？

4.求線脹系數(shù)a

51.如圖1,用伏特表測量電壓量程選擇為2v,電壓測量值是?

該表的級別是1.0,則測量的絕對誤差是，相對誤差是。

90

0

壓，電表指示如上圖

3,現(xiàn)要使指針偏轉(zhuǎn)超過面板的一半，正確可靠的措施是:

1.其他不變，使電源輸出高電壓。

2.電源電壓不變，調(diào)節(jié)滑線變阻器的觸點。

3.其他不變，選電壓表上小一點的量程。

4.換一只等級K高的電壓表。

53.有兩只量程各為0—250mA和0—500mA的電流表，級別都是0.5,問兩表分別

對應(yīng)的最大絕對誤差是多少？若測量電流200mA,應(yīng)選用何電流表？

54.滑線變阻器的兩種接法分別為和。分別畫出其電路

圖，并說明實驗剛開始時，活動觸點應(yīng)在的位置。

55.滑線變阻器在下面A、B、C三種電路中，分別屬于哪種接法，其作用是什么？

56.要較準確測量1A的電流，應(yīng)選擇下面三種表中的（）:

1.量程0—2A,電表等級KA=1.0

2.量程0—1A,電表等級KB=2.5

3.量程0—1.5A,電表等級KC=1.5

57.某測量電路如下圖:

R0是滑線變阻器，R是負載，電壓表的量程為30伏。接通開關(guān)，

使滑線變阻器觸點從A端，滑向C端，電壓表上的讀數(shù)應(yīng)是（）。

a.由12伏逐漸增加到24伏.

b.由24伏逐漸減小到12伏.

c.基本維持在24伏，變化不大.

d.基本維持在12伏，變化不大.

58.某同學(xué)在調(diào)整分光計時，從望遠鏡中始終找不到由平面鏡反射回來的十字像,

原因可能是（）：

a.望遠鏡的目鏡未調(diào)好焦距。

b.載物臺傾斜較大。

c.望遠鏡中有視差未消除。

d.望遠鏡本身過分傾斜。

e.載物臺傾斜和望遠鏡都過分傾斜。

59.某同學(xué)做分光計上的光柵衍射實驗，測量汞光中某譜線，兩次記錄的四個角

游標讀數(shù)是：122°8'、91°49'、301°57'、272°6'但由于馬虎未能

將這四個數(shù)標記成5、5'、唯2、請完成以下要求：

1.根據(jù)所學(xué)知識，將四數(shù)用5、5'、W2、山2’正確標記之；

2.表示出光柵衍射光路圖；

3.計算該波長光的衍射角中。

60.分光計調(diào)節(jié)過程中，當完成整個調(diào)節(jié)時，在望遠鏡中應(yīng)看到下圖中那

樣的情況，這時就說明望遠鏡軸線、載物臺平面都與相垂直。

十十

ac

61.怎樣判斷分光計上望遠鏡已聚焦于無窮遠？這時望遠鏡的物鏡、目鏡與十字

叉絲之間的位置怎樣？

62a.分光計的調(diào)整有哪些步驟？都有哪些要求？

62b.調(diào)整分光計時，首先應(yīng)使望遠鏡中的分劃線清晰，所以應(yīng)調(diào)節(jié)望

遠鏡上的;然后在望遠鏡中尋找小平面鏡反射回的十七口）

字像，當十字像不清晰時應(yīng)伸縮；調(diào)節(jié)十字像的

高低，應(yīng)利用望遠鏡上的和下

的一個螺絲相配合，并采用調(diào)節(jié)法。

63.某同學(xué)在分光計上測定正三棱鏡頂角實驗時，采用反射法兩次記錄的四個角

游標讀數(shù)是：

175°45'、295°43'、115°40'、355°40'但由于未能將這四個數(shù)標記

成5、唯；、垢、%'，請完成以下要求：

1.根據(jù)所學(xué)知識，將四數(shù)用5、6'、甲2、唯2’正確標記之；

2.畫出本實驗測量方法的光學(xué)原理圖；

3.計算出頂角a（寫出計算過程）

64.在分光計的調(diào)整中，利用雙面鏡。若雙面鏡反射的十字像，一面像偏離分劃線

上的距離為a,另一面像偏離分劃線上的距離為6a,此時，應(yīng)如何調(diào)節(jié)分光

計？

65.在分光計的光柵衍射實驗中和分光計棱鏡折射率實驗中，都可以看到復(fù)色光的

彩色光譜，但是，光柵光譜和棱鏡光譜有哪些不同？

66.在物理實驗中，常用到各種光源，下面的光源中，有沒有屬于復(fù)色光的光源？

a.鈉光b.激光c.汞光

67.以下是校準改裝電表的實驗數(shù)據(jù):

改裝表讀數(shù)I改(mA)02.04.06.08.010.0

標準表讀數(shù)I標(mA)02.13.95.8S.210.0

1.作出被改表的校準曲線

2.確定被改表的準確度等級K

3.現(xiàn)若被改表的讀數(shù)是9.0mA,則電流的實際值是多少?

又若電流的實際值是3.0mA,則被改表上的讀數(shù)是多少?

試問：1.判斷此電路圖有無錯誤，有則改正過來。

2.若1mA擋已滿量程校準,而對10mA校準時,標準表讀數(shù)指示為10mA,但

改裝表讀數(shù)不到滿量程,這時應(yīng)如何調(diào)節(jié)？

3.設(shè)對10mA量程作逐點校正,測得數(shù)據(jù)如下,試計算確定此改裝表的級別。

改裝表I改(mA)10.008.006.004.002.000.00

標準表I標(mA)10.008.025.943.961.980.00

69.下圖1是一改裝電表(將檢流計擴大量程)的電路，但有錯誤,

請你改正并畫出正確的實驗電路圖。(重新畫電路時不

另加儀器，圖中R1是滑線變阻器，R2是電阻箱)

70.下圖2是一改裝電表的電路，K2斷開時，調(diào)R使檢流計滿格。合上K2,調(diào)節(jié)

Rl=R0時（保持原電流不變），檢流計偏轉(zhuǎn)1/3處，試問R.是多大？

71.某同學(xué)在雙臂電橋?qū)嶒灷?，用坐標紙上繪制出金屬的

電阻隨溫度變化的關(guān)系圖如下：

1.請你指出該同學(xué)繪制出的圖線,有什么不妥？不

妥的原因是什么？

2.依據(jù)下列數(shù)據(jù)，請重新繪制出圖線，并在圖線求出R,）

及溫度系數(shù)。

t（℃）R（Q）

20.81.3725

32.01.4399

40.01.4753

50.01.5328

60.11.5885

70.11.6437

78.51.6857

72.雙臂電橋?qū)嶒灷?，被測的低電阻和標準電阻都采用四端接線法（所謂四端電

阻），這是為了o四端接線法分為—和O

73.用霍耳元件測量螺繞環(huán)的磁場，霍耳元件上產(chǎn)生霍耳電壓V”必須是（）：

1.螺繞環(huán)上通以電流。

2.霍耳元件上通以電流。

3.螺繞環(huán)和霍耳元件上分別通以不同的電流。

4.要使用換向開關(guān)。

74.請在右圖中的K處畫出換向開關(guān)。當換向開關(guān)

推向A部分時，電流應(yīng)從a流向，經(jīng)過

回到—。開關(guān)推向B部分時，電流應(yīng)從a流向—，經(jīng)過回到_。

75.用霍耳元件測量螺繞環(huán)的磁場，霍耳元件上產(chǎn)生的霍耳電壓V”的大小以及極

性和（）

1.只與螺繞環(huán)上通過的電流有關(guān)。

2.只與霍耳元件上通過的電流有關(guān)。

3.只與螺繞環(huán)上通過的電流大小、流向有關(guān)。

4.只與霍耳元件上通過的電流大小、流向有關(guān)。

5.與螺繞環(huán)上通過的電流大小、流向和霍耳元件上通過的電流大小、流向都

有關(guān)。

6.與電位差計上“未知”接線有關(guān)。

7.與換向開關(guān)有關(guān)。

76.在霍耳元件測量螺繞環(huán)磁場的實驗中，使用霍耳元件作為探測器件，它能夠

將轉(zhuǎn)換成。若霍耳元件的靈敏度

K,nO.580V/100mA?mT,其物理含義是。

77.左圖是邁克爾遜干涉儀上出現(xiàn)的等傾干涉，兩虛光源

發(fā)出的光線到達觀屏上P點時，其0角較小，光程差3

=2dcos?,第K級條紋對應(yīng)的入射光應(yīng)滿足的條件為

2dcos0K=KA，由此可知：K+1級條紋應(yīng)在K級條紋的

側(cè)。0點處的干涉級別最o當d增大時，對同一級

條紋而言，0K將變，所以可觀察到條紋

的現(xiàn)象。d每改變的距離，條紋將或一次。

現(xiàn)測得數(shù)據(jù)如下，求人=?

級別KK+100

78.邁克爾遜干涉儀上粗

d(mm)33.5363733.50462

調(diào)手輪轉(zhuǎn)一周，使可動平

面反射鏡移動

mm,微調(diào)手輪轉(zhuǎn)-周，可移動mm,使兩相干光的光程

差改變mm0現(xiàn)若平面反射鏡移動了0.01575mm,對應(yīng)的觀察屏上''淹

沒〃50條條紋，則使用的單色光波長是

79.用內(nèi)接法測電阻，兩電表的示數(shù)和有關(guān)參數(shù)如下所示:

1.繪出實驗用的完整電路圖

2.計算被測電阻的準確值

3.計算誤差并寫出測量結(jié)果表達式。

80.如右圖，是伏安法測量電阻的實驗

電路，圖中電壓表、電流表都為多

量程電表，Rx是待測大電阻，回答:

1.圖中R和R2的作用各是什

么？

2.接通電路測量時，“如何倒

向？

3.測量中如果電流表指針偏轉(zhuǎn)已過電流表面板的一半，而電壓表指針未過一

半，此時應(yīng)如何操作？

81.可以用一根拉直的細單絲代替單縫完成衍射實驗，測得實驗數(shù)據(jù)為：

單絲到測微目鏡的距離b=45.50cm,已知激光波長X=6328埃,利用暗紋衍射

公式asin①=KA（①很小），求細絲的直經(jīng)a（不求誤差）

干涉暗紋K=+6K=+2

測微測微目鏡讀數(shù)（mm）6.2414.081

*82.微波布喇格衍射實驗中，采用模擬，而用

模擬真實晶體。

*83.針對有關(guān)微波衍射實驗，請完成：

1.布喇格衍射公式為，期1d是,弧是指o

2.將（101）晶面、（110）晶面、（011）晶面分別在下面3個圖中用斜線表

示出來。

3.已知微波的波長為3.20cm,（110）晶面發(fā)生一級衍射極大的入射角56°,則

（110）晶面的間距是O

*84.根據(jù)導(dǎo)熱方程絲='0s（T,測量物質(zhì)導(dǎo)熱系數(shù)的關(guān)鍵是測量___________。

Ath

用穩(wěn)態(tài)法測量時，需要知道的質(zhì)量、的厚度、以及的

直徑和要測定穩(wěn)態(tài)時的溫度和測量的冷卻速率。

*85.在測量不良導(dǎo)體的導(dǎo)熱系數(shù)h］實驗中,因為試樣的

（加（（-TJs）

難以直接測定，所以利用穩(wěn)態(tài)法通過求散熱銅盤的從而間接求出，

而這一測量過程又歸結(jié)為求散熱銅盤的o

*86.測量橡膠樣品的導(dǎo)熱系數(shù)實驗中，已知熱電偶為銅-康銅材料構(gòu)成，其溫差

電系數(shù)a=0.0425mV/℃,冷端溫度To=17.5℃,熱平衡時,樣品上表面熱電偶的

電動勢E,=2.17mV,下表面熱電偶的電動勢E2=1.45mVo散熱銅盤冷卻的數(shù)

據(jù)記錄如下：（每30秒記錄一次）

￡2(mV)1.651.601.561.521.481.441.401.361.331.30

求：1.冷卻速率K

2.達到熱平衡時,樣品上下兩表面的溫度「、Tz各為多少？

87.超聲聲速測量實驗中，利用來產(chǎn)生和接受超聲波，利用

法測超聲波頻率，利用法測超聲波波長。得測量數(shù)據(jù)如下：諧振

頻率f=35.600KHz,

示波器上各極大所對應(yīng)的游標卡尺讀數(shù)依次是：

n12345678910

X?(cm)4.0604.5425.0385.5186.0006.4866.9567.4467.9228.408

用逐差法計算出聲速的值。

88.超聲聲速測量實驗中，產(chǎn)生電信號的儀器是,將電信號轉(zhuǎn)換為

超聲波的是，將超聲波轉(zhuǎn)換成電信號的是，最后，將

電信號強弱的變化由來表現(xiàn)。

89.超聲聲速測量實驗中，正確測定超聲儀固有頻率的方法是：

先將信號發(fā)生器的頻率調(diào)至接近的固有頻率，然后移動聲速測定

儀上的位置，使示波器上產(chǎn)生波形幅度的起伏狀并達較大，再仔

細調(diào)節(jié)，使波形幅度達最大（共振態(tài)），此時信號發(fā)生器上的頻

率就是系統(tǒng)的固有頻率。

90.下圖是一同學(xué)設(shè)計的用補償法測量未知電動勢反的電路圖，試問:

1.判斷此圖有無錯誤，若有錯在此圖中改正。

2.在20°時,Es=l.0186V,現(xiàn)若設(shè)計1=10.000。,則Rs應(yīng)取Q,才能使

回路①得到補償。如果測量

中，Rx的電阻值為156.00Q,相

應(yīng)的回路②得到補償時，則

Vx=o

91.下圖是用補償法測量未知電動勢的實驗電路，回答:

1.實驗時，合上K。，L應(yīng)倒向端，根據(jù)標準電動勢Es的大小，調(diào)

定的值。

2.斷續(xù)按下開關(guān)K”調(diào)行,

使檢流計指針由偏轉(zhuǎn)至不偏

轉(zhuǎn)，此過程是為了o

3.測量電動勢時，K2打向

端，調(diào)節(jié)，使檢流計指

針至不偏轉(zhuǎn)。

4.用電橋儀測量的具體

值，則未知電動勢

Ex=

5.如果Ex的正、負極性接反了實驗中會出現(xiàn)的現(xiàn)象。

92.下圖是一種用電位補償原理測量未知電動勢的電路，但圖中有一些錯誤之處,

請改正過來。敘述測量未知電動勢的實驗步驟。（圖中AB是一段電阻絲，其

總長為L、阻值為R,Es是標準電動勢）

93.用補償法可以測量電阻和校正電流表。下圖中R是已知的可讀精密電阻箱,

Rx是待測電阻，A是待校準電流表。

回答以下問題：.z2

1.測定電阻時，從圖中的1、2、3、4哪兩點用導(dǎo)線連-ni

接到電位差計的“未知”端？簡述測定Rx的步驟。,

2.校準電流表時，又應(yīng)該將哪兩點連接到電位差計的\~~1/T

R

“未知”端，簡述校準電流表的步驟。

94.右圖中所給的實驗電路，可以用來在不知道電

流表和電壓表內(nèi)阻的情況下，精確測定未知

電阻Rx的阻值（即無需考慮電表內(nèi)阻引起的

測量誤差）。請按下列要求解答：

1.在圖中和X2處標注應(yīng)添加的儀器符號，

并對圖中所有有極性的儀器標注出“十，

a"，，號jo.。

2.寫出實驗步驟。

3.寫出Rx的測量計算公式。

95.右圖是用補償法測量電池電動勢

&和電池內(nèi)阻口的一種電路。

R。是一個精密的電阻箱，L。和L分別是K2斷開

和接通時電位差計處于補償狀態(tài)時的電阻絲的

長度，試證明電池&的內(nèi)阻為：

〃小。

96.什么是示波器的“掃描”？用示波器觀察周期為0.2毫秒的正弦信號，要在熒

光屏上出現(xiàn)3個完整穩(wěn)定的正弦波,掃描的周期應(yīng)等于多少？

97.在示波器實驗中，當觀察某信號的波形時，示波器的X偏轉(zhuǎn)板和Y偏轉(zhuǎn)板之

間有和兩個信號電場的迭加。當觀察李薩如圖形

時，X偏轉(zhuǎn)板和Y偏轉(zhuǎn)板之間有

和兩個信號電場的迭加。

98.當電信號接入示波器，要能夠觀察到完整穩(wěn)定的波形，示波器工作的必要狀

態(tài)是處于，其充分條件是。

99.當外電信號接入示波器，如果觀察到的波形不穩(wěn)定，則選擇哪種調(diào)節(jié)：

L改變外接信號的頻率

2.調(diào)節(jié)示波器上的“Y軸衰減”旋鈕

3.調(diào)節(jié)示波器上的“水平（X）掃速”旋鈕

4.調(diào)節(jié)示波器上的“電平”旋鈕。

100.用示波器觀察測量李薩如圖形時，如果波形很不穩(wěn)定，則選擇哪種調(diào)節(jié):

1.只需仔細改變被測信號的頻率

2.只需仔細調(diào)節(jié)示波器上的“Y軸衰減”旋鈕

3.只需仔細調(diào)節(jié)示波器上的“水平（X）掃速”旋鈕

4.只需仔細調(diào)節(jié)示波器上的“電平”旋鈕。

5.只需仔細調(diào)節(jié)標準信號的頻率。

101.在示波器上利用李薩如圖形測量未知信號的頻

率，現(xiàn)得到兩種圖形（如右圖所示），并已知fx

之值,分別求出兩個未知信號的頻率。

fx=246HZfx=5065HZ

102.在牛頓環(huán)等厚干涉實驗中，必須使光線入射實驗裝置。如十

字叉絲不清楚，應(yīng)調(diào)節(jié)。調(diào)整干涉圖樣時，顯微鏡調(diào)焦應(yīng)該由

而調(diào)整。測讀過程中，測微手輪應(yīng)旋轉(zhuǎn)，以避

免O

103.在牛頓環(huán)等厚干涉實驗中，通過測量（m-n）級干涉環(huán)直徑的平方差，而不

采用通過測量干涉環(huán)的半徑，原因有兩個：一是,二

是,這兩個原因都會給測量結(jié)果帶來o

104.做牛頓環(huán)等厚干涉實驗時;如果干涉環(huán)一邊清晰，一邊模糊是由于：

1.讀數(shù)顯微鏡的目鏡尚未調(diào)好

2.讀數(shù)顯微鏡的焦距尚未調(diào)好

3.讀數(shù)顯微鏡鏡筒下端的45°反射鏡偏斜

4.牛頓圈裝置或讀數(shù)顯微鏡傾斜。

105.牛頓環(huán)等厚干涉實驗中，半波損失發(fā)生在裝置的哪個層面上？干涉發(fā)生在裝

置的哪個層面上？

106.在圖示的牛頓環(huán)干涉實驗中，設(shè)問系

統(tǒng)所產(chǎn)生的干涉環(huán)中心是亮斑還是暗斑？為什

么？

107.讀數(shù)顯微鏡的調(diào)節(jié)和用來測量干涉環(huán)直徑的過程中,以下的做法錯誤的是（

1.調(diào)焦時鏡筒由上向下調(diào)節(jié)。

2.顯微鏡沿一個方向移動。

3.顯微鏡移動中，目鏡視場中的十字分劃線沿干涉環(huán)的直徑方向移動。

4.必須是測量干涉暗環(huán)的數(shù)值。

108.使用電橋儀測量一只約680Q的電阻時，電橋比例系數(shù)K應(yīng)選擇,

比較臂Rs的旋鈕應(yīng)置于約Qo設(shè)電橋的準確度為0.2%,電橋平衡時

Rs=6848Q,則電阻測量的結(jié)果表達式為o

109.用惠斯登電橋測量電阻，當Rx斷路時會出現(xiàn)什么現(xiàn)

象？而Ra斷路時又會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？兩種現(xiàn)象有

何區(qū)別？

110.右圖，電橋平衡之后，互換卜列兩種儀器，問電橋是

否保持平衡?

LRa與Rb互換(RaWRb)

2.R與R互換(RaWR)

3.一與Rx互換(RaWRx)

4.電流計與電源E互換。

111.用惠斯登電橋測量一個2KQ左右的電阻，電橋比

例臂的選擇應(yīng)取“1”。如果有同學(xué)選取了“10”、“100”、“0.1”，則測量結(jié)

果會是什么？

112.右圖是電橋測量電阻的實驗電路圖R、旦、Rs

均為四位旋鈕電阻箱，Rx為約47KQ待測電阻。

實驗時應(yīng)將R、R2>Rs先置于Rk。、

R2=Q、

Rs=Q，合上氏，按下“，若

檢流計指針偏轉(zhuǎn)，調(diào)整的阻值，

直至電橋平衡。此時，為提高電橋平衡的準確性

變阻器應(yīng)由向滑動后，再檢驗電橋是否仍平衡。

113.惠斯登電橋?qū)嶒炛?，對同樣的電阻測量，其他條件不變，只換用不同的電源

電動勢，對實驗結(jié)果有無影響，為什么？

114.仿照惠斯登電橋電路原理，選用儀器自搭電橋電路，測量一個標稱值約為62

Q的電阻，要求測量示值為XX.XXQ。

提供的儀器：0.1級電阻箱若干只、電源、電流計、滑線變阻器等。

1.自擬出測量電路圖，寫出測量過程和步驟。

2.若測得Rx=62.45Q,寫出測量表達式。

115.電橋電路有哪幾個組成部分？電橋的平衡條件是什么？

116.當電橋達到平衡后，若將電源和檢流計的位置互換，電橋是否仍維持平衡，

試證明之。

117.現(xiàn)有以下一些儀器：電阻箱3只、滑線變阻器一只、電源一臺、開關(guān)一只。

你能否依據(jù)電橋平衡原理，設(shè)計一個實驗方案來測量一只電表的內(nèi)阻（大約

幾十歐）

要求：1.畫出測量用的電路圖，并正確標明各符。

2.測量應(yīng)盡可能的準確。

3.寫出測量步驟,實驗中對電路的靈敏度要有一定的控制辦法。

118.利用電橋法測量一只電阻的阻值。提供的儀器：電阻箱一只、檢流計一只、

電源一臺、電鍵開關(guān)兩只、滑線變阻器兩只。

1.畫出測量用的電路圖，并正確標明各符號。

2.寫出測量步驟,實驗中對電路的靈敏度要有一定的控制辦法。

119.設(shè)計一測量方案，測定一團無法理直的漆包線的電阻率（約為幾個歐姆）。

提供選擇的儀器有：天平、電橋儀、米尺、游標卡尺、

螺旋測微計、溫度計、沙紙等。

1.擬定測量方案，推導(dǎo)出測量公式

2.寫出測量步驟和注意事項

3.對實驗結(jié)果的誤差進行分析。

120.用電橋測電阻絲的電阻率p=2一工，數(shù)據(jù)如下：

采用毫米尺測長度L一次,得27.00cm,用千分尺測直徑d三次，

得：0.03000.02990.0301cm用電橋儀(準確度1%)測阻值Rx一次得:

4.000Qo試計算電阻率P值、測量誤差，寫出結(jié)果表達式。

121.單臂電橋與雙臂電橋有哪些異同？

*122.在動態(tài)懸掛法測量材料的楊氏彈性模量的實驗中，最重要的測量量是頻

率f,它是通過什么方法獲得的？

123.密立根油滴實驗是測量什么物理量的實驗？實驗公式中的驍和v各代表

什么物理含義？如何測定兩者？

124.在密立根油滴實驗中如何選擇合適的油滴？

125.在密立根油滴實驗中，當實驗儀器功能開關(guān)置“平衡”檔時，油滴受力

的情況怎樣？當實驗儀器功能開關(guān)置''測量”檔時，油滴受力的情況又怎

樣？

126.在富蘭克一赫茲(F—H)是研究什么的實驗？

127.在F—H實驗中，采用什么方法來實現(xiàn)能量傳遞的？能量傳遞的結(jié)果會是

怎樣？

128.在富蘭克―赫茲(F—H)實驗中%、U腳、&2A各代表什么?其作用各是

什么？

129.在富蘭克一赫茲(F—H)實驗中，1A―也2K曲線的峰值為什么越來越高？

*130.鐵磁材料實驗中，為什么可以U1描述H,U2描述B?要在示波器上顯示磁

滯回線如何連接電路？

*131.鐵磁物質(zhì)的磁性與材料內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)有什么關(guān)系？

*132.鐵磁物質(zhì)的磁性與溫度有關(guān)系嗎？居里點指的是什么？

*133.我們在實驗中是采用什么方式測定居里點的？

*134.針對磁滯回線，說明磁滯回線上各線段的意義。

*135.解釋光電效應(yīng)實驗中的“逸出功”“紅限”“截止電壓”“飽和電流”。

*136.愛因斯坦方程式中，光的頻率對光電效應(yīng)有什么影響？

*137.關(guān)于光電效應(yīng)，下面說法中完全正確的有哪些？

a.能夠產(chǎn)生光電效應(yīng)的必要充分條件是有光的照射。

b.光的頻率越高光電流越大。

c.光的頻率越高，光電子獲得的能量越大。

d.入射光的強度（光照度）只與逸出的光電子數(shù)量有關(guān)。

e.光電流為零，一定是因為采用了“減速電勢法”而形成的。

f.逸出功大小與陰極金屬材料有關(guān)。

*138.傳感器測量系統(tǒng)的構(gòu)成是怎樣的？你能否說出在生活學(xué)習(xí)的環(huán)境中利用了

傳感器原理的例子？

*139.在應(yīng)變片傳感器實驗中，測量使用的是電橋電路，它與“惠斯通電橋”的

工作方式有什么異同？

*140.光纖傳感器的工作原理是什么？

（三）部分解答參考

4.“等精度測量”是指：對某物理量進行的測量過程中，其測量環(huán)

境（或條件）未發(fā)生變化。例如，在較短的時間內(nèi)，用同樣的

儀器對該物理量作多次測量。

6.標準誤差o的物理意義是：任作一次測量，測量誤差落在-b到

之間的可能性為68.3%。

9.(c),(d),(e),(f)

11.L=(126.5±0.3)mmd=(23.52±0.01)mmP=(32.7±0.2)xlO：!kg

S=(26.46±0.02)xlO1kmN=(12.5±0.4)xlOm

p=(7.84±0.03)xl03kg/mJ

14.12.012.547L254812.541.2561.252

15.1.(156.4±0.3)mm2.(46.78±0.01)mm

3.(39.8±0.DmA

16.48cm=4.8xl02mm,480mm=48.Ocm

60mv=0.060v=6.OxlO'uv

25.56mm是用分度值為0.02mm的游標卡尺測量的，

25.5mm是用精度為1mm的直尺測量的。

18.⑴50x10'⑵305.6⑶50

⑷原式=1.000x1()2-4.000=96.0

⑸原式=2.000x4.000x(1+0.08)=2.000x4.000x1=8

(6)原式=50.00x1.0/100x100=5.OxiO-3

(7)原式=400.0x10.0/1.0x10.000-110=4.0x10-1.10xl02=2.9xl02

(8)原式=1000/10x71=1.4xlO?

20.

次數(shù)d(cm)Ad(cm)Ad2(cm)2

12.84960.000351.2xl07

22.85200.002757.56xl06

32.8482-0.001051.lOxlO45

42.8475-0.001753.06x106

52.85020.000959.OxiO7

62.8492-0.000053x10^

72.8463-0.002958.70xl06

82.85100.001753.06x10F

d.=2.84925(cm)^Ad2=24.50xl0-6(cm)2

%124.50X10-6

=0.66x103(cm)

V8x7

駕出=0.00029(cm)

。儀=oa>o儀

6

d=2.8493±0.0007(cm)

測量結(jié)果表達式

E=0.025%

21.因為已知Et=d膽xl00%=0.10%

t2.000

所以Ei=E=0.10%x0.10%=0.0005(s)

t%t%2.000

=2