物理实验引导问题库.doc

大学物理实验引导学习问题库
A. 基本测量实验
A1. 密度测量（501实验室）
1. 本实验的任务是什么？
2. 测量密度有哪些方法？
3. 固体密度测量公式？
4. 天平如何调平衡?
5. 质量需要多次测量吗？为什么？
6. 固体体积测量有几种方法？本实验采用什么方法？
7. 长度和高度需要多次测量吗？为什么？
8. 实验结果就是真值吗？
9. 误差与不确定度有什么区别与联系？
10. 描述被测量值分散性的参数就是测量不确定度，怎样计算不确定度？
A2. 扭摆法测量物体转动惯量(工科) （501实验室）
1. 本实验的任务是什么？
2. 转动惯量与质量有什么联系与区别？
3. 扭摆法测量物体转动惯量的原理是什么？与单摆法测量重力加速度常数g有什么异同点？
4. 扭摆左右摆动是等周期的吗？
5. 计时器如何使用？
6. 如何实验才能保证周期比较准确？
7. 如何才能测出系统自身的转动惯量和弹簧扭转系数K ?
8. 理论上如何计算金属圆筒转动惯量？
9. 理论值与实验结果有多大差别？
10.这种差别产生的主要原因是什么？
A2. 比较法测液体黏滞系数（农科）（501实验室）
1. 本实验的任务是什么？
2. 你是如何理解黏滞系数的？
3. 如何推导比较法测η公式?
4. 在比较法测η公式中，有那几个量会影响实验结果？
5. 水浴的作用是什么？
6. 秒表如何读数?
7. 实验中，水和酒精体积是否要求一致，为什么？
8. 液体密度如何测量？
9. 实验结果与理论值有多大差别？
10. 这种差别产生的主要原因是什么？

B. 示波器的原理及其应用
B1. 示波器的使用（503实验室）
1.开机之后，荧光屏上没有任何信号，估计是哪些原因？
2.将待测信号接到输入端，调节扫描及同步，但始终只有一条水平亮线，试分析原因。
3.屏幕上始终只有一条竖直亮线，试分析原因。
4.怎样用示波器定量地测量交流信号电压的有效值和频率？
正弦波、三角波、方波、锯齿波，但只有什么波才能作为观察信号波形的扫描信号？
5.如在荧光屏上出现如图所示的李萨如图形 ， 现固定x轴的信号频率不变，只能调节y轴信号的频率，欲要调出的图形，问是增加还是减小？为什么？
B2. 声速的测量（503实验室）
1.本实验电信号、声波转换及传递的流程是什么？
2.为什么实验用逐差法处理数据？
3.如何调节最佳工作频率？
4.温度的变化对声速是否有影响？

C. 物理光学实验
C1. 迈克耳逊干涉仪测量光源波长（506实验室）
1.光屏上干涉条纹的最高级次在哪里？
2.本实验测量光波波长，是怎样测量的？
3.迈干仪有什么用途？本实验如何使用？
4.本实验光路图是怎样的？什么情况下出现等倾条纹？什么情况下出现等厚条纹？具体到仪器，怎么调节才能改变光路到我们需要的位置？
5.本实验采用逐差法处理实验数据，逐差法在什么情况下使用，有什么优点？本实验要怎样测定数据才能用逐差法？
C2. 测量牛顿环仪的曲率半径（506实验室）
1.牛顿环干涉图样是怎样形成的？
2.牛顿环暗纹满足什么条件？
3.能否直接利用暗纹条件公式，通过测量某级暗纹的半径来计算曲率半径？为什么？
4.读数显微镜在使用中应注意避免什么误差？应怎样避免？
5.读数显微镜的零点误差对测量结果有无影响？
6.接近（或远离）中心的暗纹是否适于测量，为什么？
7.牛顿环的固定螺钉是否应尽量的拧紧？为什么？

D. 分光计的调节和使用
D1. 分光计的结构与调节（507实验室）
1.分光计主要用途是什么，由那几个部分组成，各部分的功能？
2.分光计处在正常的工作状态须达到什么要求？
3.调节望远镜的哪个部件能清晰看到黑十字分划线，此时分划板位于望远镜目镜的什么位置？
4.如何才能观察到望远镜中的绿十字光源发出的光线，调节望远镜的什么部件才能在望远镜中清晰的看见绿十字的像，此时分划板与望远镜的物镜在位置上有何关系？
5.为何要调节望远镜和载物台的水平度，如何调节？
6.如何检验望远镜和载物台是否调节水平，平面反射镜在检验中起什么作用，什么是各半调节法（渐进法）？
7.平行光管由那几个部分组成，调节哪个部件使平行光管出来的是平行光，如何检验？此时狭缝与透镜在位置上有何关系？
8.如何调节平行光管的光轴与分光计主光轴垂直？
9.分光计读数盘上为何有两个读数，需要都读吗？读数盘的最小分度是多少？读数盘上的一个读数有什么物理意义吗？
D2. 分光计测介质折射率（507实验室）
1.测量棱镜折射率的理论依据是什么？
2.什么是偏向角，出射光线的偏向角和哪些因素有关？
3.什么时候偏向角最小，如何利用实验的方法找出最小偏向角？
4.载物台上棱镜的方位可以任意吗？
5.平行光管射到棱镜上的光线光路是怎样的？

E. 电学磁学实验
E1. 分压电路特性曲线的测定（510实验室）
1.弄清楚每个实验中使用仪器的量程和最小分度是多少？
2.分压的目的是什么？如何来确定分压电路性能的好坏？
3.分压电路实验中的测量数据应如何分布，两个的端点附近的数据是否一定需要测量？
4.分压电路中K取值的大小通常取5个左右，那么这5个K值应该如何分布比较好呢？
5.理解分压电路图中每个量，每条曲线的物理意义，并能据此设计实验方案进行验证？
E2. 用霍尔元件测螺线管轴向磁感应强度（510实验室）
1. 本实验的任务是什么？
2. 测量磁场有哪些方法？
3. 本实验间接测量磁场的原理是什么？
4. 什么是传感器？其作用是什么？在自己所在的专业中有哪些应用？
5. 在中各字母的物理含义分别是什么？
6. 本实验的磁场是如何产生的？
7. KHIS的值如何测量？
8. 在中各字母的物理含义是什么？该公式与测KHIS有什么关系？
9.双刀双置开关在试验中的作用是什么？为什么在每个位置该开关要换向？
10.本实验要求至少要测量20组数据，在测量数据时，这些数据应如何分布？

小组协作实验：
F. 全息照相（509实验室）
1.全息摄影记录了被摄物体的哪些信息？
2.什么是物光？什么是参照光？
3.物光与参照光的光强为何不能差别过大?
4.全息摄影的曝光过程为何不能有振动?
5.全息摄影有哪几个过程?
6.如何观察全息影像？

G. 数码图像信息采集及处理（505实验室）——设计实验
实验内容：使用数码相机测量光栅常数
实验目的：
1.了解数码摄影的基本过程。
2.初步掌握图像处理方法，了解像素的概念。
3.通过计算机图像编辑软件获取光栅衍射图像信息，计算光栅常数，表示为1mm内的刻痕条数n。
实验仪器：
光栅、He-Ne激光器、滑轨、偏振片、光屏、坐标纸、白纸、可调支架、数码相机 Canon PowerShot A 630/640、三脚架、计算机(内装Photoshop、画图等软件)。
实验原理：（阅读实验教材p165~167，回答练习题）
。
实验过程：
1.准备工作
1）阅读相机使用者指南，熟悉数码相机的基本使用方法。
2）设计实验方案。
2.拍摄照片
按照实验方案，在滑轨上布置光路，使得在光屏上能够看到清晰且光强适当的光栅衍射图像。同时在适当位置架好相机，选取适当模式拍摄衍射图像。
3.衍射图像照片处理
1）参照相机使用指南，将所拍摄到的光栅衍射图像照片下载到计算机，查看照片及其属性（右击照片>属性>摘要>高级），选择相关图片编辑软件对相片进行编辑，获取光栅衍射图样点的像素信息。
2）通过设计方案，将像素信息转化为距离信息，并根据光栅衍射公式计算得到光栅常数。
预习思考题：
1.为了得到光栅常数应测量哪些量？
2.在测量过程中，若光源光强太大，会产生怎样的后果？可采取哪些方法改善？
3.将偏振片放置于光栅与光源之间得到的图像与其放置在光栅与光屏之间得到的图像会有怎样的不同？
4. 像素是什么？
课后思考题：
1.偏振片在实验中起到的作用是什么？偏振片的位置是处于在光屏与光栅之间还是光源与光栅之间？为什么？
2.实验中使用坐标纸的原因是什么？能不能更替为普通白纸？
实验讨论：
描述实验中观察到的异常现象及可能的解释，分析实验误差的主要来源，对实验仪器和方法的建议及本实验在其它方面的应用等。
4