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1、大学物理实验报告答案大全（实验数据及思考题答案全包括）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。实验方法原理根据欧姆定律， R=UI，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，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，05mA 电流表 1 只，05V 电压表 1 只，050mA 电流表 1 只，010V 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，
2、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(1) 由 U= U max 1.5% ，得到 U 1 = 0.15V , U 2 = 0.075V；(2) 由 I= I max 1.5% ，得到 I1 = 0.075mA, I 2 = 0.75mA ；(
3、3) 再由 uR= R (3V) + (3I)，求得 uR1= 9 101 , uR 2 = 1 ；(4) 结果表示 R1= (2.92 0.09) 10 3 , R2 = (44 1)光栅衍射实验目的(1) 了解分光计的原理和构造。(2) 学会分光计的调节和使用方法。(3) 观测汞灯在可见光范围内几条光谱线的波长实验方法原理测量次数 123U1 /V 5.46.98.5I1 /mA 2.002.603.20R1 / 270026542656测量次数 123U2 /V 2.082.222.50I2 /mA 38.042.047.0R2 / 54.752.953.2U2I2若以单色平行光垂直照射
4、在光栅面上，按照光栅衍射理论，衍射光谱中明条纹的位置由下式决定：(a + b) sin k=dsin k =k如果人射光不是单色，则由上式可以看出，光的波长不同，其衍射角也各不相同，于是复色光将被分解，而在中央 k =0、 =0 处，各色光仍重叠在一起，形成中央明条纹。在中央明条纹两侧对称地分布着 k=1，2，3，级光谱，各级光谱线都按波长大小的顺序依次排列成一组彩色谱线，这样就把复色光分解为单色光。如果已知光栅常数，用分光计测出 k级光谱中某一明条纹的衍射角，即可算出该明条纹所对应的单色光的波长。实验步骤(1) 调整分光计的工作状态，使其满足测量条件。(2) 利用光栅衍射测量汞灯在可见光范围
5、内几条谱线的波长。 由于衍射光谱在中央明条纹两侧对称地分布，为了提高测量的准确度，测量第k级光谱时，应测出+k级和-k级光谱线的位置，两位置的差值之半即为实验时k取1 。 为了减少分光计刻度盘的偏心误差，测量每条光谱线时，刻度盘上的两个游标都要读数，然后取其平均值(角游标的读数方法与游标卡尺的读数方法基本一致)。 为了使十字丝对准光谱线，可以使用望远镜微调螺钉12来对准。 测量时，可将望远镜置最右端，从-l 级到+1 级依次测量，以免漏测数据。数据处理(1) 与 公 认 值 比 较计算出各条谱线的相对误0 为公认值。(2) 计算出紫色谱线波长的不确定度差 x 0其中u() = (a + b)
6、sin )2u( ) = (a + b) | cos | u( )=1600 cos15.092 60 180=0.467nm ; U =2u() =0.9nm最后结果为:=(433.90.9) nm1.当用钠光(波长=589.0nm)垂直入射到 1mm 内有 500 条刻痕的平面透射光栅上时，试问最多能看到第几级光谱?并请说明理由。答：由(a+b)sin=k最大为 90-6 -9-6得 k=(a+b)/sin所以 sin=1-9最多只能看到三级光谱。2.当狭缝太宽、太窄时将会出现什么现象?为什么? 答：狭缝太宽，则分辨本领将下降，如两条黄色光谱线分不开。狭缝太窄，透光太少，光线太弱，视场太暗
7、不利于测量。3. 为什么采用左右两个游标读数?左右游标在安装位置上有何要求?答：采用左右游标读数是为了消除偏心差，安装时左右应差 180。谱线游标左1级(k=-1)右1级(k=+1)nm0nmE黄l(明)左10245621320.258577.1579.00.33右2824824218黄2(明)左10240622020.158574.4577.90.45右2824224224绿(明)左10131632919.025543.3546.10.51右2813424330紫(明)左9735672315.092433.9435.80.44右2773724728又a+b=1/500mm=2*10m，=58
8、9.0nm=589.0*10mk=2*10/589.0*10=3.4光电效应实验目的(1) 观察光电效现象,测定光电管的伏安特性曲线和光照度与光电流关系曲线;测定截止电压,并通过现象了解其物理意义。(2) 练习电路的连接方法及仪器的使用; 学习用图像总结物理律。实验方法原理(1) 光子打到阴极上,若电子获得的能量大于逸出功时则会逸出，在电场力的作用下向阳极运动而形成正向电流。在没达到饱和前，光电流与电压成线性关系,接近饱和时呈非线性关系,饱和后电流不再增加。2 22 2 -2(3) 若给光电管接反向电压 u 反，在 eU 反 mvmax / 2=eUS 时(vmax 为具有最大速度的电子的速度
9、) 仍会有电子移动到阳极而形成光电流，当继续增大电压 U反，由于电场力做负功使电子减速，当使其到达阳极前速度刚好为零时 U 反=US，此时所观察到的光电流为零，由此可测得此光电管在当前光源下的截止电压 US。实验步骤(1) 按讲义中的电路原理图连接好实物电路图；(2) 测光电管的伏安特性曲线： 先使正向电压加至30伏以上，同时使光电流达最大（不超量程）， 将电压从0开始按要求依次加大做好记录；(3) 测照度与光电流的关系： 先使光电管距光源20cm处，适当选择光源亮度使光电流达最大(不超量程)； 逐渐远离光源按要求做好记录；实验步骤(4) 测光电管的截止电压： 将双向开关换向； 使光电管距光源
10、20cm处，将电压调至“0”， 适当选择光源亮度使光电流达最大（不超量程），记录此时的光电流I0，然后加反向电压使光电流刚好为“0”，记下电压值US； 使光电管远离光源（光源亮度不变）重复上述步骤作好记录。数据处理(1) 伏安特性曲线(2) 照度与光电流的关系-1001020304050伏安特性曲线照度与光电流曲线(3) 零电压下的光电流及截止电压与照度的关系L /cm 20.025.030.035.040.050.060.070.080.00.00221/L50.00160.00110.00080.00060.00040.00030.00020.00015I /A 19.9712.546.854.272.881.510.870.530.322520151050U /V-0.6401.02.04.06.08.010.020.030.040.0I /mA02.965.6810.3416.8518.7819.9019.9219.9419.9519.97(2)电光源发光后,其照度随距光源的距离的平方成(r)反比即光电管得到的光子数与r成反比,因此打出的电子数也与r成反比,形成的饱和光电流也与r成反比,即Ir。1. 临界截止电压与照度有什么关系?从实验中所得的结论是否同理论一致?如何解 释光的波粒二象性?答：临界截止电压与照度无关，实验结果与理论相符。光具
