大学物理实验报告思考题

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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划大学物理实验报告思考题大学物理实验报告答案大全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?，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，DF1730SB

2、3A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?Umax?%，得到?；U1?,?U2?(2)由?I?Imax?%，得到?I1?,?I2?；22)?(，求得uR1?9?101?,uR2?1?；(3)再由uR?3VI(4)结果表示

3、R1?(?)?103?,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若以单色平行光垂直照射在光栅面上，按照光栅衍射理论，衍射光谱中明条纹的位置由下式决定：=dsink=k(a+b)sink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

4、，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

5、测数据。数据处理(1)与公认值比较0为公认值。(2)计算出紫色谱线波长的不确定度差?0其中u()=(a?b)|cos?|u(?)1?=;U=2u()=nm60060?1801.最后结果为:=()nm当用钠光(波长=)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90o2.-6得k=(a+b)/sin所以sin=1又a+b=1/500mm=2*10m，69=*10m-9k=2*10/*10=最多只能看到三级光谱。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

6、，透光太少，光线太弱，视场太暗不利于测量。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180o。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。22(2)电光源发光后,其照度随距光源的距离的平

7、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22-2数也与r成反比,形成的饱和光电流也与r成反比,即Ir。(3)若给光电管接反向电压u反，在eU反法测透镜曲率半径的特点是：实验条件简单，操作简便，直观且精度高。3参考答案若实验中第35个暗环的半径为a,其对应的实际级数为k,a2=kRk=2d35+d0=(2k+1)(k=0,1,2)d=实验七传感器专题实验电涡流传感器【预习思考题】1电涡流传感器与其它传感器比较有什么优缺点？这种传感器具有非接触测量的特点，而且还具有测量范围大、灵敏度高、抗干扰能力强、不受油污等介质的影响、结构简单及安装方便等优点。缺点是电涡流位移传感器只能在一

8、定范围内呈线性关系。2本试验采用的变换电路是什么电路。本实验中电涡流传感器的测量电路采用定频调幅式测量电路。【分析讨论题】1若此传感器仅用来测量振动频率，工作点问题是否仍十分重要？我们所说的工作点是指在振幅测量时的最佳工作点，即传感器线性区域的中间位置。若测量振幅时工作点选择不当，会使波形失真而造成测量的误差或错误。但仅测量频率时波形失真不会改变其频率值。所以，仅测量频率时工作点问题不是十分重要。2如何能提高电涡流传感器的线性范围？一般情况下，被测体导电率越高，灵敏度越高，在相同的量程下，其线性范围越宽线性范围还与传感器线圈的形状和尺寸有关。线圈外径大时，传感器敏感范围大，线性范围相应也增大，

9、但灵敏度低；线圈外径小时，线性范围小，但灵敏度增大。可根据不同要求，选取不同的线圈内径、外径及厚度参数。霍尔传感器【预习思考题】1写出调整霍尔式传感器的简明步骤。按图接线；差动放大器调零；接入霍尔式传感器，安装测微头使之与振动台吸合；上下移动测微头4mm，每隔读取相应的输出电压值。2结合梯度磁场分布，解释为什么霍尔片的初始位置应处于环形磁场的中间。在环形磁场的中间位置磁感应强度B为零。由霍尔式传感器的工作原理可知，当霍尔元件通以稳定电流时，霍尔电压UH的值仅取决于霍尔元件在梯度磁场中的位移x，并在零点附近的一定范围内存在近似线性关系。【分析讨论题】1测量振幅和称重时的作用有何不同？为什么？测量

10、振幅时，直接测量位移与电压的关系。要求先根据测量数据作出Ux关系曲线，标出线性区，求出线性度和灵敏度。称重时测量电压与位移的关系，再换算成电压与重量的关系。振动台作为称重平台，逐步放上砝码，依次记下表头读数，并做出UW曲线。在平台上另放置一未知重量之物品，根据表头读数从UW曲线中求得其重量。2描述并解释实验内容的示波器上观察到的波形。交流激励作用下其输出输入特性与直流激励特性有较大的不同，灵敏度和线性区域都发生了变化。示波器上的波形在振幅不太大时为一正弦波。若振幅太大，超出了其线性范围，则波形会发生畸变。试验八铁磁材料磁滞回线的测绘【预习思考题】1.测绘磁滞回线和磁化曲线前为何先要退磁？如何退

11、磁？答：由于铁磁材料磁化过程的不可逆性即具有剩磁的特点，在测定磁化曲线和磁滞回线时，首先必须对铁磁材料预先进行退磁，以保证外加磁场H=0时B=0。退磁的方法，从理论上分析，要消除剩余磁感应强度Br，只需要通以反向电流，使外加磁场正好等于铁磁材料的矫顽力即可，但实际上矫顽力的大小通常并不知道，则无法确定退磁电流的大小。常采用的退磁方法是首先给要退磁的材料加上一个大于原磁化场的交变磁场，铁磁材料的磁化过程是一簇逐渐扩大的磁滞回线。然后逐渐减小外加磁场，则会出现一簇逐渐减小而最终趋向原点的磁滞回线。当外加磁场H减小到零时，铁磁材料的磁感应强度B亦同时降为零，即达到完全退磁。2.如何判断铁磁材料属于软

12、、硬磁性材料？答：软磁材料的特点是：磁导率大，矫顽力小，磁滞损耗小，磁滞回线呈长条状；硬磁材料的特点是：剩磁大，矫顽力也大，磁滞特性显著，磁滞回线包围的面积肥大。【分析讨论题】1.本实验通过什么方法获得H和B两个磁学量？简述其基本原理。答：本实验采用非电量电测技术的参量转换测量法，将不易测量的磁学量转换为易于测量的电学量进行测定。按测试仪上所给的电路图连接线路，将电压UH和UB分别加到示波器的“x输入”和“y输入”，便可观察到样品的磁滞回线，同时利用示波器测绘出基本磁化曲线和磁滞回线上某些点的UH和UB值。根据安培环路定律，样品的磁化场强为(L为样品的平均磁路)根据法拉弟电磁感应定律，样品的磁

13、感应强度瞬时值由以上两个公式可将测定的UH和UB值转换成H和B值，并作出HB曲线。【实验仪器】2.铁磁材料的磁化过程是可逆过程还是不可逆过程？用磁滞回线来解释。答：铁磁材料的磁化过程是不可逆过程。铁磁材料在外加磁场中被磁化时，外加磁场强度H与铁磁材料的磁感应强度B的大小是非线性关系。当磁场H从零开始增加时，磁感应强度B随之以曲线上升，当H增加到Hm时，B几乎不再增加，达到饱和值Bm，从O到达饱和状态这段B-H曲线，称为起始磁化曲线。当外加磁场强度H从Hm减小时，铁磁材料的磁感应强度B也随之减小，但不沿原曲线返回，而是沿另一曲线下降。当H下降为零时，B不为零，仍保留一定的剩磁Br，使磁场反向增加到-Hc时，磁感应强度B下降为零。继续增加反向磁场到-Hm，后逐渐减小反向磁场直至为零，再加上正向磁场直至Hm，则得到一条闭合曲线，称为磁滞回线。从铁磁材料的起始磁化曲线和磁滞回线可以看到，外加磁场强度H从Hm减小到零时的退磁曲线与磁场H从零开始增加到Hm时的起始磁化曲线不重合，目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。