大学物理实验全

电表改装与校准

一、选择题

1、电表准确度等级是国家对电表规定的质量指标，它以数字标明在电表的表盘上，共有七

个等级，请从下列给出的数字中选出选择正确的等级指标：（ ）

A ：0.1、0.5、1.0、1.5、2.0、3.0、4.0 B ：0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0

C ：0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、3.0 D ：0.1、0.2、0.5、1.0、1.2、1.5、2.0 2、已知一电表满偏电流I g =100uA,Rg =3800Ω, 现要将其改装为量程是2 mA的电流表，则需并联电阻为 （ ）

A 、100Ω B、200Ω C、400Ω D、1000Ω 二、填空题

1、电表改装实验中表头的内阻和灵敏度采用__半偏_______法测量，改装电流表时，与表头并联的电阻起___分流______作用。改装后的电流表必须经过___校准______才能使用。 2、一多量程电压表内部电路如图所示. 其中电流计G 的内阻R g =1500Ω，满偏电流I g =1mA，则R 1= 1500 ，R 2= 12000 .

三、问答题

1、校准电流表时，如果发现改装表的读数相对于校准表的读数都偏高，试问要使改装表达到校准表的数值，此时改装表的分流电阻Rs 应如何校准？为什么？

答案：分流电阻Rs 应该减小。因为改装表的读数偏高说明流过表头的电流过大，需要再分一部分电流给分流电阻，所以应该减小电阻阻值，以使流过电阻的电流增大。 2、校准电压表时，如果发现改装表的读数相对于校准表的读数都偏低，试问要使改装表达到校准表的数值，此时改装表的分压电阻Rm 如何校准？为什么？

答案：分压电阻Rm 应该减小。因为改装表的读数偏低说明流过表头的电流过小，需要减小一部分电压给分压电阻，所以应该减小电阻阻值，以使流过表头的电流增大。

电桥法测电阻

1、在调节下图电路时，发现灵敏检流计光标始终向一边偏转，仅当Rc=0时，光标才指零，则可能是由于下图中( )断线而引起的。

A. B. C. D. AB 段 BC 段 BD 段 AD 段

2、用惠斯登电桥测电阻时，如果出现下列情况，试选择出仍能正常测量的情况 ( ) （A ） 有一个桥臂电阻恒为零 （B ）有一个桥臂电阻恒为无穷大 （C ） 电源与检流计位置互换 （D ）检流计支路不通（断线） 3、电桥法测电阻实验数据的精度受以下哪些因素的影响（ ）

A ．标准电阻精度 B ．比例臂精度 C ．检流计灵敏度 D ．以上都是 4、在0~100℃范围内，Pt100输出电阻和温度之间关系近似呈如下线性关系：

R T =R 0(1+AT ) ，式中A 为温度系数，约为3.85×10-3℃-1。则当温度为100℃对

5、在滑线电桥测量电阻实验中，用 对称测量 方法消除米尺刻度不均匀、电阻丝粗细不均匀等引起的固定系统误差。

6、热敏电阻的阻值可以用单臂电桥测量，电桥原理图如右图所示，

单臂电桥的平衡条件是_________R1/R2=RX /R0___________。

7、电桥法测电阻有什么优点？

电桥法测电阻准确度相当高，结构简单，使用方便。

8、电桥法测量电阻的过程中保护开关组的具体作用是什么？操作过程如何？

应电阻为（ ）

A ．100Ω B ．385Ω Ｃ．138.5Ω Ｄ．485Ω

具体作用是保护检流计安全，先粗调再中调后细调，每步检流计都调至零点。

光的等厚干涉

一、选择题：

1、实验中，若十字叉丝与外标尺不垂直，测量结果会（ ） A 偏小 B 偏大； C不变； D无法确定 2、在牛顿环观测实验中，下列正确的说法是（ ） A 测量时要注意空程差的影响; B 用汞灯做光源效果最好；

C 牛顿环中央是暗斑时误差最小；D 牛顿环半径应从暗斑中央开始测量; 3、在牛顿环实验中，我们看到的干涉条纹是由哪两条光线产生的？（ ）

A 2和3 ； B 1和2 C3和4； D1和4 4、牛顿环是 产生的现象。（ ） A 等厚干涉 B等倾干涉；C 声光干涉；D 玻璃干涉

二、填空题： 1、牛顿环干涉是薄膜干涉中的其图象是以接触点为中心的一组__明暗相间的同心圆________________________________。

2、当单色光垂直照射到牛顿环上，经空气薄层的上下表面反射后，将在凸面相遇处产生____干涉_________，其干涉图像是以接触点为中心的一组________明暗相间的同心圆 _______________________。

3、光的等厚干涉实验中用到的数据处理方法是_________逐差法______________. 三、简答题：

1、牛顿环实验中不测量环的半径，而是测量环的直径。其原因是什么？

其原因是无法确定干涉级次和暗环的圆心。 直接测量半径会产生较大误差，所以改为测量直径。

2、在光的等厚干涉实验中，测量时为避免空程误差，应该怎么做?

解：必须先将竖直叉丝转到13环以外，然后倒转鼓轮，往一个方向转, 不允许反转。 3、数据处理中为什么使用逐差法？ （1）解决了级数无法确定的困难； （2）减小系统误差。

光电效应测普朗克常数

一、选择题

1、对光电效应的研究，以下结论错误的是：（ ） （A ）光电效应在极短的时间内完成；

（B ）入射光的频率大于金属的极限频率才会发生光电效应现象； （C ）在已经发生光电效应的条件下，逸出光电子的数量跟入射光的强度成正比； （D ） 在已经发生光电效应的条件下，光电子最大初动能随入射光频率的增大

而减小。

2、 测量光电管伏安特性曲线是，电流表的量程开关应选择： （ D ）

A 10

-13

B 10

-12

C 10

-11

D 10

-10

二、填空题

1、光电效应发生的条件是v ≥

A

h

2、在测量截至电压时，“手动/自动”状态键应选择键；在测量

伏安特性曲线时， “手动/自动”状态键应选择 自动 键；

三、问答题：

1、定出光电效应方程及其意义。

12

1、答：光电效应方程为：h ν=m υ0+A

2

12

式中，h ν为光子的能量，A 为金属的逸出功，m υ0为光电子获得的初始动能。

2

2、用光电效应测普朗克常数h 的基本原理是什么？ 2、答：由光电效应方程：

12

m υ0+A （1） 2

和截止电压与速度的关系：

12

eU 0=m υ0 （2）

2

h ν=

可得： eU 0=hv -A （3） 其中测得两组U 0和ν的值，就可以算出h 的值。

空气比热容比

一、选择题：

1. 在空气比热容比测定实验中，我们用到的两种传感器是

（A ）压强传感器和体积传感器 （B ）压强传感器和温度传感器 （C ）温度传感器和体积传感器 （D ）压强传感器和时间传感器

2. 在空气比热容比测定实验中，我们采取多次测量求平均值的办法，目的是为了消除 （A ）随机误差 （B ）系统误差 （C ）不确定度 （D ）无法确定

3. 在空气比热容比测定实验中，气体的状态变化是

（A ）先等体升压再绝热膨胀（B ）先绝热膨胀再等体升压 （C ）先等温升压再绝热膨胀（D ）先绝热膨胀再等温升压

4．在空气比热容比测定实验中，我们的研究对象是

（A ）充完气后贮气瓶内的气体 （B ）绝热膨胀后贮气瓶内的气体 （C ）绝热膨胀后跑出贮气瓶的气体 （D ）无法确定

二、填空题：

1、在空气比热容比的测定实验当中，我们所采取的方法叫做绝热膨胀法

2、比热容比的定义式γ=

C p C V

，其中C p 称为 定压热容 ；C V 称为 定

体热容 。

3、在本实验中，我们使用了 温度 传感器和 压强 传感器，使得实验过程大大简化，而且精度又高，操作简便。

三、简答题：

1. 在往贮气瓶内充气时，我们发现数字电压不断增加。此时，迅速关闭阀门，停止充气，我们发现数字电压会慢慢下降直至稳定不变，其原因是什么？

解：充气过程中，瓶内温度升高 ，大于环境温度。停止充气后，温度要慢慢下降 ，故瓶

内气压慢慢下降，数字电压表显示数据会慢慢下降直至稳定不变。

2. 在本实验中，我们用到了温度传感器和压力传感器，请根据你的理解，给传感器下个定义。 解：传感器由感应元件和传输元件组成，是一种能把待测物理量或化学量转变成便于利用的电 信号的器件。

3．在气体的状态变化过程中，我们可以得到绝热线比等温线要陡峭一些，为什么？

解：因为等温膨胀中，压强的降低仅有分子数密度减小引起，而绝热膨胀中，不仅分子数密度减小，温度降低也要引起压强的降低，故绝热线比等温线要陡峭一些。

密立根油滴

一、选择题：

1．密立根油滴实验中，先调节置于盖板处的水平仪，其目的是什么？ A 、保证测量室处于水平状态，电场与重力场相平衡。 B 、调节上下极板对齐。

C 、没什么实际意义，实验操作一下而已。

2．密立根油滴实验的主要目的是什么？

A 、主要目的是测量基本电荷的电量。B 、主要目的是测量油滴的电量； C 、测量两平行极板间电压。 D、测量油滴下落时间。

二、填空题：

3、进行密立根油滴实验时，按油滴作匀速直线运动或静止两种运动方式分类，油滴法测电子电荷分为 1 和 2 。

4、密立根油滴实验中测量油滴一定受到的力有重力，电场力，浮力。

三、简答题：

1、为什么实验要先调整水平？

确保重力、电场力、空气阻力三力方向同在竖直方向上。 2、什么样的油滴是合适的？ 1）下落时间在8至20秒之间； 2）极板间电压在200至300之间。

示波器的原理和使用

一、选择题：

1、示波器调节实验中，当待测信号为200Hz 时，要得到该信号的完整、稳定波形时，扫描

频率应为 （ ） A 、150Hz B 、1000 Hz C 、125 Hz D 、50 Hz 2、用示波器观察信号的波形，如果波形不稳定，应调节： ( ) A 、 Y 轴的偏转因素档位旋钮。 B 、波形位移旋钮。 C 、扫描电平旋钮。 D 、亮度旋钮。

3、在自检好的示波器荧光屏上观察到稳定的正弦波，当X 时间增益（衰减）选择开关置于0.4ms/div水平方向峰—峰之间荧光屏上显示为五大格，正弦波的频率为（ ） A 、 500Hz B、 2.0Hz C、 0.4Hz D、 2000Hz 4、在示波器实验中，时间X 轴上加的信号为（ ）

A 、正弦波 B 、方波 C 、锯齿波 D 、三角波

二、填空题：

1、示波器实验中的同步条件为T x =nT y , n =1,2,3 ，其中 T x 为锯齿波周期， _________为被测信号周期（或正弦波周期）

2、已知f x =300Hz ，李萨如图形为 “ ”，则f y

三、简答题：

1、如果被观测的图形不稳定，出现向左移或向右移的原因是什么？该如何使之稳定？ 原因是扫描电压周期与被测信号周期不相等或不成整数倍，以至于每次扫描开始时波形曲线上的起点均不一样。解决的办法一是利用扫描微调旋钮，使扫描电压周期与被测信号周期成整数倍，或者利用触发同步系统。

2、 在观察李萨如图形时，能否用示波器的“同步”将其稳定下来？如果不能，那是为 什么？

不能，因为观察李萨如图形时工作在X-Y 方式下，内部锯齿波扫描信号被切断，两路信号

都是从外部输入，而示波器的“同步”是调节内部锯齿波扫描信号的，所以“同步”对李萨

如图形没有影响。

谐振动的研究 一、选择题

1、 谐振动的周期是__________。（ ） A

、T =

B

、 D

、T = C

、T =2T =22、谐振动的研究实验中发现机械能有一定的差别，是因为：（1）实验中的摩擦力无法完全

消除；（2）弹簧的劲度系数测量存在误差；（3）滑块的质量称取存在误差；（4）每次测量选取振幅时存在误差。

以上说法正确的是：（ ） （A ）、（1）正确 （B ）、（1）（2）正确 （C ）、（2）（3）正确 （D ）、（1）（2）（3）（4）正确 3、影响谐振动周期的因素为 （ ）

A 、滑块质量和弹簧的长度 B 、振动的振幅和弹簧的劲度系数 C 、滑块所受摩擦力和弹簧的劲度系数 D 、滑块质量和弹簧的劲度系数

4、测量弹簧的倔强系数时，焦利氏秤上已经按顺序挂好仪器仪器，但是发现游标卡尺没有出现刻度，这时应该：（ ）

A 、往弹簧上加挂额外质量的铁片或砝码，调节底座的转动旋钮，直到三线对齐，需要记录附加的质量。

B 、往弹簧上加挂额外质量的铁片或砝码，调节底座的转动旋钮，直到三线对齐，它们的质量在逐差法处理数据的过程中被消除了，因此不必记录附加的质量。

C 、往托盘上加挂额外质量的铁片或砝码，调节底座的转动旋钮，直到三线对齐，它们的质量在逐差法处理数据的过程中被消除了，因此不必记录附加的质量。

D 、往托盘上加挂额外质量的铁片或砝码，调节底座的转动旋钮，直到三线对齐，需要记录附加的质量。

二、填空题

1、在谐振动实验中，“三线对齐”指的是： 线、玻璃管上的刻线在平面镜中的像，三者在同一水平面内

2、为减小谐振动的研究实验中的摩擦阻力，应保持气轨表面的

三、问答题

1、 如何判断气垫导轨水平，如果不平，怎样调节？

若滑块以匀速运动，或在小范围内来回匀速运动，则表明导轨水平。

若不平，则通过调平螺丝调节至水平。

2、谐振动的研究实验中，处理焦利称数据使用了什么方法？该方法有什么优点？

逐差法。可以充分利用数据，具有对数据取平均和减小随机误差的效果。

用动态悬挂法测定金属的杨氏弹性模量

一、选择题：

1、对本实验的原理描述中，以下说法正确的是（ ）

A 首先由信号发生器输出的等幅正弦波信号，加在传感器I 上，通过传感器I 把机械振动转变为电信号。

B 其次再由悬线把机械振动传给试样，使试样受迫作横向振动。

C 接着，试样另一端的悬线吧试样的振动传给传感器II ，这时电信号又转变为机械振动，信号最后被送到示波器中显示。

D 传感器I 的作用是拾振，传感器II 的作用是激振。

2、动态杨氏模量实验中，有以下仪器和信号输入、输出端：（1）实验仪激振信号输出、（2）拾振器、（3）激振器、（4）试样棒、（5）示波器、（6）实验仪信号放大输入、（7）实验仪信号放大输出，信号传输的路线是（ ） A ．（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7） B ．（1）（4）（3）（2）（6）（7）（5） C ．（1）（3）（4）（2）（6）（7）（5） D ．（1）（5）（3）（2）（6）（7）（4）

二、填空题： 1、外力消除后能恢复原来的形状的形变称为外力消除后不能恢复原来的形状的形变称为 范性形变 。

2、杨氏模量是工程材料的一个重要参数，它标志着材料抵抗弹性形变 的能力。

三、简答题：

1、试画出用动态悬挂法测定金属杨氏模量的原理图，并简要说明如何测到共振频率。 当信号发生器的频率不等于试样的共振频率时，试样不发生共振，示波器上几乎没有信号波形或波形很小。当信号发生器的频率等于试样的共振频率时，试样发生共振。这时示波器上的波形突然增大，这时读出的频率就是试样在该温度下的共振频率。

绪论

一、选择题：

1、用游标卡尺（游标为50分度）测量玻璃球的直径，测量的标准偏差S D =0.01mm ，直径的不确定度是（ ）

A ．∆D =0.1mm ； B 、∆D =0.02mm ； C 、 ∆D =0.0283mm ； D 、∆D =0.03mm 2、某长度测量值为3.250mm ，则所用仪器可能是( ) 。

A. 毫米尺 B.50分度卡尺 C.20分度卡尺 D. 千分尺

cm 3(通过某一关系式计算得到) ，3、某同学得计算得某一体积的最佳值为=5. 356782不

确定度为∆V =0. 023871cm ，则应将结果表述为：( )

A ：V=5.356782±0.023871cm B: V=5.36±0.02cm

3 3

C: V=5.357±0.024cm D: V=5.36±0.03cm 4、请选出下列说法中的不正确者（ ）

A：当被测量可以进行重复测量时，常用重复测量的方法来减少测量结果的偶然误差。 B：对某一长度进行两次测量，其测量结果为3cm 和3.0cm ，则两次测量结果是一样的。 C：已知测量某电阻结果为：R =35. 67±0. 02Ω, 表明测量电阻的真值位于区间

3

3

3

[35.65~35.69]之外的可能性很小。

D：测量结果的三要素是测量量的最佳值（平均值），测量结果的不确定度和单位。

二、填空题：

1、指出下列情况分别属于系统误差还是偶然误差:

(1) 由于多次测量结果的随机性而产生的误差；（ 偶然误差 ）

(2) 天平不等臂引起的误差；（ 系统误差 ）

2、改正下列各结果表达式：

（1） X =15. 323±0. 025mm X = 15. 32±0. 03mm

D =21.25⨯10-3m ±3.2⨯10-4m __D =（21.3±0.4）⨯10-3m ___________; （2） h =15.529-11=4.529(m )_h =4_______________.

（4）0.05250mm 的有效数字为三位

3、指出下列各数的有效数字的位数：

1) 0.0050 是

2) π是位。

3)

（3）0. 322⨯0. 115=0. 03703 0. 322⨯0. 115=0. 0370

4） 12.06×10-5是 4 位。

4、数据处理最基本的四种方法是

______列表法_________、_____作图法___________、______逐差法__________、____最小二乘法____________。

5、物理实验中，测量值最后一位与总不确定度所在位对齐，尾数采用 四舍五入 。

6、不确定度一般取 一 位有效数，对保留的位数应采取 只进不舍 ，以免产生估计不足。

7、有效数字计算

42.28－， 8.584×

8、误差按来源和性质分为____系统误差______和_____偶然误差________两大类。