高中物理实验预习题

1绪论习题１．试述系统误差、随机误差和粗大误差的区别及产生原因。２．重复测量某物体Ｍ质量６次，数据为零点读数：0.000g［单位：g］已知天平误差限为Δ仪＝0.005g，求Ｍ的不确定度，并表示出测量结果。３．用精度为0.02mm的游标卡尺测圆柱体的高为h=8.012cm，用精度为0.01mm的千分尺测直径d=2.0315cm，试正确表示圆柱体体积的测量结果。４．写出下列函数的不确定度表示式：（１）234DFLM（２）)31(23yxkfk为常数5.已知金属圆环外直径cmD)004.0600.3(2，内直径cmD)004.0880.2(1，高度cmh)004.0575.2(，求环的体积Ｖ和不确定度ΔＶ。6.按有效数字规则要求，将下列各量中符合有效数字规范的数据选出来。(1)用精度为0.01mm的千分尺测物体的长度，测值为0.46cm0.5cm0.317cm0.0236cm(2)用精度为0.0２mm的游标卡尺测物体的长度，测值为40mm71.05mm52.6mm23.46mm(3)用最小分度为0.５ＯＣmm的温度计测温度，测值为45.4ＯＣ10.0ＯＣ26.50ＯＣ13.73ＯＣ7.按照误差理论和有效数字规则，改正以下错误：（１）cmd02.0800.10（２）kmD100027000（３）st45.050.8（４）20004841.0221.0221.0mmm８．按有效数字运算规则计算下列各式结果（１）6.2625.86（２）2)2.4(（３）25.20039.021.5（４）12.05.240（５）25.17534.0)0038.0334.2(９.下列是测量金属丝电阻～温度系数的实验数据，试绘制Ｒ～t关系图。若Ｒ＝Ｒ０（１＋αt），求α。t(oC)0.008.214.732.551.168.182.193.4Ｒ(Ω)3.97.411.519.127.033.437.841.5实验一、物理密度的测量［预习题］1．游标卡尺的读数可归纳为先读______左边主尺上的分度数，加上游标上某刻度与主尺分度对齐的_________。32.12532.12632.12132.12432.12232.12222．螺旋测微计上微动螺杆移动一螺距为_________，微分筒旋过一格，测微螺杆移动___________3．物理天平必须先_________横梁后，才能取放物体、加减法码、调节螺母、移动游码。[思考题]1．一方形薄板的长、宽、厚相差很大，为什么应当用米尺、游标卡尺和螺旋测微计分别进行测量？2．读出图一所示的螺旋测微计读数。3．某螺旋测微计（零点读数如图2所示）测量某试件的直径为3.745毫米，试问应如何修正？该零件的实际尺寸是多少？4.若固体的密度小于水的密度，如何用流体静力法测量其密度？5.设计一种方法以测量某种油的密度,假定0.80gcm/3油1.00gcm/3。对于油密度的自动化检测，你能否提出一个方案？实验二、用光电计时法测重力加速度[预习题]1．立柱不铅直对实验有没有影响？怎样判断立柱是否铅直？2．在用（6）式所示的方法测g时，hh12,是什么距离？图二中的两个光电门哪一个需要移动？应该怎样移动才比较合适？3．由（6）式判别,为保证g的测量精度,对h1、h2、t1、t2的选择有什么要求？[思考题]1.南京地区g＝9.7944米·秒2，为什么比北京地区的g小？2.实验内容6中的测量结果偏差往往很大,试分析可能的误差来源。实验三、用拉伸法测量金属的杨氏模量［预习题］1．（5）式中涉及哪些长度的量？各用什么仪器测量的？2．怎样调节，才能看到平面镜中有标尺的像？图1图233．调节望远镜使最清晰。怎样才能无视差？4．推导光杠杆的放大倍数。［思考题］1．本实验为什么要用不同仪器测不同长度？2．本实验中，哪个量的测量误差对测量结果的影响最大？3．什么样的数据才能用逐差法处理？实验四、用拉脱法测定液体表面张力系数［预习题］1．什么是拉脱法？它具有什么优点？2．什么是三线对齐，怎样才能使三线始终对齐？3．使用弹簧、形丝时，各有什么要求？［思考题］1．测时，为什么必须在液膜破裂时记录x2值。2．试用图示法求焦利秤弹簧的倔强系数，并与用逐差法得到的结果相比较。3．为什么温度越高越小？实验中，为什么不能直接从水笼头接水而要用桶中24小时以前接的水？实验五、测定刚体转动惯量及验证转动定律［预习题］1．刚体的转动惯量和＿＿＿＿＿＿＿＿有关。它是描述＿＿＿＿＿＿＿的物理量。2．刚体转动的角加速度与＿＿＿＿＿＿正比，与＿＿＿＿＿＿＿＿＿成反比。3．（7）式中＿＿＿＿＿＿＿是直接测出的，＿＿＿＿＿＿＿是通过作图得来的，＿＿＿＿＿＿作为已知量。4．测量时，绕线的方向与测量有什么关系？对绕线的方向有什么要求？［思考题］1．通过本实验，对作图法的优点有何体会？一张完整的图应标出哪些标记和文字说明？2．分析实验中产生误差的主要原因。4实验六、电表的改装和校正［预习题］1.本实验中改装表与标准表的量程各为多少？怎样计算分流电阻及分压电阻？2.在线路中哪一部分相当于改装表，其中Rg及Rs应如何连接？3.考虑到标准表的准确度等级，改装表的准确度等级如何确定？［思考题］1．校正电流表时，如果改装表的读数总是比标准表偏高，分流电阻应怎样调？为什么？校正电压表时，如果改装表的读数总是比标准表偏低，分压电阻应怎样调？为什么？2．用一量程500mA的0.5级电流表测得某电流值为300mA，问测量的最大电流误差m是多少？最大相对误差是多少（参考“电学基本仪器介绍”）？再用此表测得电流值为100mA，重新回答上述问题。3．根据什么确定RH实验值的有效数字位数？实验七、用模拟法测静电场［预习题］1．为什么能用稳恒电流场模拟静电场？2．实验发现，电子通过各种物质时极容易被物质吸收，无法象可见光一样用凸透镜聚焦。请设计一种方法，以便进行电子聚焦。3．空间各点的场强E和电势V的微分关系为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿积分关系为＿＿＿＿＿＿＿＿。4．本实验对水这种导电介质的特性有什么要求？［思考题］1．为什么要采用模拟场的方法测量静电场？2．任两个相邻等势面间的电势差为什么要求一致？３．如果电源电压增加一倍，dudn是否变化？等势面和电力线的形状是否变化？实验八、晶体三极管特性实验[预习题]1.半导体PN结是如何形成的？晶体二极管为什么会有单向导电性？2.晶体三极管为什么会有放大作用？共发射极放大电路的Ib,Ic,Ie间有和关系？3.你能画出PNP型晶体管共发射极放大电路吗？5[思考题]1．测晶体管输出特性，当Uce调到接近于零时，测Ib的微安表会有明显变化，为什么？2．晶体管导通时，Ube基本维持恒定，硅管约0.6～0.7V，锗管0.2～0.3V,为什么？对测Ube的电压表有何要求？3．画出PNP型晶体管输入、输出特性测量电路。实验九、用惠斯登电桥测电阻[预习题]1．为什么电桥法测电阻比伏安法测量的精度高？要提高测量精度，可采取哪些措施？2．保护开关应如何使用？[思考题]1．在箱式电桥中，若被测电阻Rx20，实验要求测得Rx应为四位有效数字，倍率应选取多少？2．在图一中，当电桥平衡后，若各桥臂电阻保持不变，只把两个桥路即检流计和电源的位置互换，是否仍能平衡？为什么？3．用箱式电桥测阻值较大的电阻会出现较大的仪器误差，本实验在测量240K电阻时，相应地应采取什么措施去减少这种误差？实验十、示波器的使用［预习题］1．示波管内的两对偏转板各起什么作用？正常工作时，所加电压的形式如何？2．李萨如图形与水平线有m个切点，与竖直线有n个切点，则ffxy/是否等于m/n？3．如何校准图形的电压值和频率值？4．加1kHz信号，总共十格的屏幕显示两个波，问每一格代表多少扫描时间？［思考题］1．加1kHz信号后，屏上出现五个波，试判断扫速选择旋钮拨在哪一档？2．本实验有几种估计未知信号频率的方法？各如何估计？3．如果接线正确,示波器没有故障,但示波器分别显示如图十所示图形,试说明哪些旋钮位置不对,应如何调节?6实验十一、电位差计实验［预习题］1．什么是补偿法？电位差计由哪几个回路组成？各有什么作用？2．电位差计为什么能有很高的测量准确度？3．什么是工作电流标准化？实现标准化后哪些量不能再改变？4．用箱式电位差计测Ux，先后需几次调节检流计指针指零？测试中要注意哪几点？［思考题］1．调节电位差计补偿时，检流计指针总偏向一边，可能有哪些原因？2．用100mV量程的电位差计如何校正量程为1V的电压表？画出电路图。实验十二、用霍耳元件测量磁场［预习题］1．霍耳效应是霍耳片中＿＿＿＿在垂直＿＿＿＿场的方向上作定向运动，受到＿＿＿力的作用发生偏转，在垂直于＿＿＿＿和＿＿＿＿的方向上产生一个＿＿＿＿场，当达到＿＿＿＿状态时，在两个横端面间形成一个稳定的＿＿＿＿。2．在测霍耳片的VH时，产生哪些副效应？怎样予以消除？3．实验时通过螺线管的励磁电流为＿＿＿＿A，通过霍耳片的电流不得超过＿＿＿＿。霍耳片的＿＿＿＿引线连接工作电流回路，＿＿＿＿引线连接测试回路，如果接反，将会出现什么情况？4．从调节到测试，电位差计指针需几次指零？［思考题］1．如果工作电流在测试中发生变化，将对测量结果产生什么影响？2．为什么测试回路要连接换向开关？3．当霍耳片面的法线与被测磁场方向不重合时，对测量有什么影响？4．如何测量霍耳元件的灵敏度？实验十三、光的等厚干涉［预习题］1．等厚干涉条纹的分布和形状由什么决定？为什么不用（4）式直接测环直径求R？2．本实验中，读数显微镜的调整需注意哪些问题？73．本实验对牛顿环直径的测量提出哪些要求？［思考题］1．在本实验中，如果平板玻璃上有一微小的凸起，试问在该处的牛顿环将局部内凹还是局部外凸？为什么？２．投射光的牛顿环和反射光的牛顿环在明暗上有何区别？实验十四、分光计的调整和折射率的测定[预习题]1．分光计调整的目的是什么？2．熟悉图七的光路，说明为什么望远镜在调整后看到的是平行光。3．什么是自准直状态？4．什么是三棱镜的最小偏向角？[思考题]1．若双面镜反射的十字像，一个在上横叉丝上面距离a的位置，一个在下面距离5a的位置，应怎样调到自准直态？２．实验中使用的分光计的分度值是多少？其读数最大有效数字有几位？３．在测量棱镜顶角时，常用自准直法，试简要说明这种方法的基本原理和测量过程。实验十五、光栅衍射法测波长［预习题］1.若光栅中每毫米有400条刻痕，则光栅常数d＝_________。2.汞的光谱线为什么会有不同颜色？3.使叉丝正确对准谱线，应该用什么旋钮？图十三8[思考题]1.利用本实验装置怎样测量光栅常数？2.当用钠光（5893Å）垂直入射到每毫米有500条刻痕的光栅上时，最多可见几级光谱？请说明理由。3.如果光线不是垂直入射光栅面，对测量结果有什么影响？实验十六、照相技术［预习题］1．说明照相机操作中的注意事项。2．什么是超焦距？为什么调焦距离大于超焦距时，成像将完全清晰？［思考题］1．如果希望近景与远景都能在底片上清晰成像，则如何选择光圈与快门？2．简述照相机使用注意事项。实验十七、迈克尔逊干涉仪及其应用［预习题］1．简述实验主要注意事项。2．薄膜的等倾干涉与等厚干涉有何不同？3．简述用迈克尔逊干涉仪测钠光波长的原理。4．什么是视见度为零？如果光源换用氦－氖激光器，能否观察到视见度为零的现象？为什么？［思考题］1．如果条纹非常细密，是什么原因？如何把条纹调得又粗又稀？2．怎样判断和寻找d0（即M1与M2重合）的位置？３．观察视场中的同心圆环时，若视线左移，中心有条纹冒出；右移时，条纹收进，根据此现象，对M1'与M2的相对位置可作出什么判断？调整哪个部件可以获得严格的等倾条纹？实验十八、夫兰克—赫兹实验[预习题]1．什么叫定态？什么叫能级？原子被激发后将出现什么现象？原子在什么情况下被激发，在什么情况下辐射能量？92．夫兰克——赫兹实验用_________方法，测量汞原子的_________，证明了________的存在。