大学物理实验思考题答案及解析

时间:2024.4.20

实验四、波器及其应用

1.在示波器状况良好的情况下,荧光屏看不见亮点,怎样才能 找到亮点?显示的图形不清晰怎么办?
首先将亮点旋钮调至适中位置,不宜过大,否则损坏荧光屏,也不宜聚焦。在示波器面板上关掉扫描信号后(如按下x-y键),调节上下位移键或左右位移键。调整聚焦旋钮,可使图形更清晰。

2.如果正弦电压信号从Y轴输入示波器,荧光屏上要看到正弦波,却只显示一条铅直或水平直线,应该怎样调节才能显示出正弦波?
如果是铅直直线,则试检查x方向是否有信号输入。如x-y键是否弹出,或者(t/div)扫描速率是否在用。如果是水平直线,则试检查y方向是否信号输入正常。如(v/div)衰减器是否打到足够档位。 

3.观察正弦波图形时,波形不稳定时如何调节?
调节(t/div)扫描速率旋钮及(variable)扫描微调旋钮,以及(trig level)触发电平旋钮。

4.观察李萨如图形时,如果只看到铅直或水平直线的处理方法?
因为李萨如图形是由示波器x方向的正弦波信号和y方向的正弦波信号合成。所以,试检查CH1通道中的(v/div)衰减器旋钮或CH2通道中的(v/div)衰减器旋钮。

5.用示波器测量待测信号电压的峰-峰值时,如何准确从示波器屏幕上读数?
在读格数前,应使“垂直微调”旋到CAL处。建议用上下位移(position)旋钮将正弦波的波峰或波谷对齐某一横格再数格数,就不会两头数格时出现太大的误差。

6.用示波器怎样进行时间(周期)的测量?
在读格数前,应使“垂直微调”旋到CAL处。根据屏幕上x轴坐标刻度,读得一个周期始末两点间得水平距离(多少div),如果t/div档示值为0.5ms/div,则周期=水平距离(div)×0.5ms/div。

7.李萨如图形不稳定怎么办?
调节y方向信号的频率使图形稳定。

实验六、霍尔效应(Hall Effect)

1、实验过程中导线均接好,开关合上,但Vh无示数,Im和Is示数正常,为什么?
(1) Vh组的导线可能接触不良或已断。仔细检查导线与开关连接以及导线是否完好正常。
   (2)Vh的开关可能接触不良。反复扳动开关看是否正常。
  (3)可能仪器的显示本身有问题。

2、Im和Is示数稳定,Vh示数极不稳定,为什么?

仪器本身问题。更换仪器。

3、利用对称测量法测霍耳电压时,改变Is或Im方向,霍耳电压值的符号不改变?
(1)可能由于霍耳元件的四根连线连接错误而导致霍耳元件已烧坏。
(2)可能导线未接在中间的接线柱上,导致开关不能改变方向。

4、接好连线后打开仪器Im或Is示数为零,Vh有示数?
(1) 导线及霍耳元件的连线接触不良或已断,重新将连线连好,已断的重新焊接。
(2) 两组开关可能接触不良。

5、Im或Is示数不稳定从而Vh示数不稳定?
(1)仪器本身有故障。
(2)调节Im或Is过快使仪器反应发生失灵现象。关闭仪器,重新打开仪器后缓慢调节Im或Is           (3)调节Im或Is的旋钮接触不良。

6、结果误差偏大?
(1)霍耳电压电压值偏离原定的值,而操作者未注意。
(2)长时间通电流是霍耳元件性能有影响,造成误差偏大。
(3)仪器X2刻度尺下的小游标的位置可能被移动,使得结果误差偏大。

注意事项
1. Is的最大值不能超过40mA。Im值不超过1mA。
2. 仔细检查每组的接线,决不能将Is的输入连接到Im的输出,否则通电后即会烧坏霍耳元件。
3. 为减少热磁流效应引起的误差,测Vh--Im曲线时测完Im=1mA时断开仪器冷却几分钟,同时在实验过程中尽可能的减少长时间通电流。
4. 不能擅自拆开霍耳元件的四根连线。

实验七、声速测量

1.用“驻波共振法”测波长时,如何调出示波器上正弦波形?
⑴示波器“Y轴衰减”旋钮应置于较小数值档。
⑵移动接收器S2时,荧光屏上宽带的宽度应变化。如不变,可交换输入到示波器的两接线柱位置,或交换输入到发射器S1的两接线柱位置。
⑶调节扫描频率即可调出正弦波。

2.用“相位比较法”测波长时,如何调出椭圆或直线?
⑴接收器S2接收到的信号应从示波器“X输入”端输入,发射器S1信号应输入到示波器“Y轴输入”端,且“Y轴衰减”旋钮应置于较大数值档。
⑵如果还不能出现椭圆或直线,可交换S1或S2两接线柱位置。

3.用“驻波共振法”和“相位比较法”测波长时,如严格按上述方法操作,还是调不出应有波形,怎么办?
此时可能是连接导线断路或接头接触不好,应用万用电表欧姆档对每根导线进行检查,确保每根导线无断裂,各个接头接触良好。

4.为什么在实验过程中改变S1S2间距离时,压电换能器S1和S2两表面应保持互相平行且正对?不平行会产生什么问题?
因为只有当S1S2表面保持互相平行且正对时,S1S2间才可能形成驻波,才会出现波腹和波节,S2表面才会出现声压极大值,屏幕上才会出现正弦波振幅发生变化,由此可测超声声波波长。
如果S1S2表面不平行,则S1S2间形不成驻波,屏幕上正弦波振幅不会发生变化,就不能用驻波共振法测波长,故实验中必须使S1S2表面平行。

5.如何调节与判断测量系统是否处于共振状态?
使用驻波共振法,当示波器上出现振幅最大正弦波时,表示S1S2间处于驻波共振状态。调节方法是移动S2,观察示波器上正弦波振幅变化。

6.使用“驻波共振法”测声速时,为什么示波器上观察到的是正弦波而不是驻波?
因为驻波是在发射器S1与接收器S2间形成,接收器S2接收到的是一个声压信号,在驻波波节位置,声压信号最强,输入到示波器Y偏转板,经X偏转板扫描,故示波器上观察到的是正弦波。

7.使用“驻波共振法”测声速时,示波器上观察到的正弦波振幅为什么随S1S2间距增大而越来越小?
这是因为超声波在空气中传播时,由于波动能量总有一部分会被空气吸收,波的机械能会不断减少,波强逐渐减弱,振幅逐渐减少。

8.用“相位比较法”测声速时,为什么只有当李萨如图为直线时才读数?
因为李萨如图形为椭圆时,由于椭圆形状、大小不确定,接收器S2位置难以确定。只有当李萨如图形为直线时,图形直观唯一,容易确定S2位置。

9.测声速时,“驻波共振法”与“位相比较法”两种电路可交换吗?
不能。因为驻波共振法只把接收器S2接收到的信号输入到示波器Y偏转板,观察到的是正弦波信号。而位相比较法把接收器S2信号输入示波器X偏转板,发射器S1信号输入到Y偏转板,观察到的是李萨如图形。

10.为何两种方法均测半波长值而不直接测波长值?
因为超声波在空气中有衰减,如果直接测波长值,测得数据个数少,由于衰减,后面数据测不出来。而测半波长,数据个数多,又便于用逐差法处理数据,减少测量误差

1.为什么需要在驻波系统共振状态下进行声速的测量

因为当驻波偏离共振状态时,驻波的形状不稳定且声压腹的振幅比共振时达到的最大值小得多,当驻波系统处于共振,这时驻波腹出现稳定的最大振幅。

2.用“驻波共振法”测波长时,如何调出示波器上正弦波形?

    ⑴示波器“Y轴衰减”旋钮应置于较小数值档。

    ⑵移动接收器S2时,荧光屏上宽带的宽度应变化。如不变,可交换输入到示波器的两接线柱位置,或交换输入到发射器S1的两接线柱位置。

    ⑶调节扫描频率即可调出正弦波。 

3.用“相位比较法”测波长时,如何调出椭圆或直线?

    ⑴接收器S2接收到的信号应从示波器“X输入”端输入,发射器S1信号应输入到示波器“Y轴输入”端,且“Y轴衰减”旋钮应置于较大数值档。

    ⑵如果还不能出现椭圆或直线,可交换S1或S2两接线柱位置。

4.用“驻波共振法”和“相位比较法”测波长时,如严格按上述方法操作,还是调不出应有波形,怎么办?

    此时可能是连接导线断路或接头接触不好,应用万用电表欧姆档对每根导线进行检查,确保每根导线无断裂,各个接头接触良好。

5.为什么在实验过程中改变S1、S2间距离时,压电换能器S1和S2两表面应保持互相平行且正对?不平行会产生什么问题?

    因为只有当S1、S2表面保持互相平行且正对时,S1S2间才可能形成驻波,才会出现波腹和波节,S2表面才会出现声压极大值,屏幕上才会出现正弦波振幅发生变化,由此可测超声声波波长。

    如果S1、S2表面不平行,则S1、S2间形不成驻波,屏幕上正弦波振幅不会发生变化,就不能用驻波共振法测波长,故实验中必须使S1、S2表面平行。

6.如何调节与判断测量系统是否处于共振状态?

     使用驻波共振法,当示波器上出现振幅最大正弦波时,表示S1、S2间处于驻波共振状态。调节方法是移动S2,观察示波器上正弦波振幅变化。 

7.使用“驻波共振法”测声速时,为什么示波器上观察到的是正弦波而不是驻波?

    因为驻波是在发射器S1与接收器S2间形成,接收器S2接收到的是一个声压信号,在驻波波节位置,声压信号最强,输入到示波器Y偏转板,经X偏转板扫描,故示波器上观察到的是正弦波。

8.使用“驻波共振法”测声速时,示波器上观察到的正弦波振幅为什么随S1S2间距增大而越来越小?

    这是因为超声波在空气中传播时,由于波动能量总有一部分会被空气吸收,波的机械能会不断减少,波强逐渐减弱,振幅逐渐减少。

9.用“相位比较法”测声速时,为什么只有当李萨如图为直线时才读数?

    因为李萨如图形为椭圆时,由于椭圆形状、大小不确定,接收器S2位置难以确定。只有当李萨如图形为直线时,图形直观唯一,容易确定S2位置。 

10.测声速时,“驻波共振法”与“位相比较法”两种电路可交换吗?

    不能。因为驻波共振法只把接收器S2接收到的信号输入到示波器Y偏转板,观察到的是正弦波信号。而位相比较法把接收器S2信号输入示波器X偏转板,发射器S1信号输入到Y偏转板,观察到的是李萨如图形。

11.为何两种方法均测半波长值而不直接测波长值?

    因为超声波在空气中有衰减,如果直接测波长值,测得数据个数少,由于衰减,后面数据测不出来。而测半波长,数据个数多,又便于用逐差法处理数据,减少测量误差。

分光计

1.总结分光计精细调节应满足那几点要求?怎么判断是否调节好?

2.调节望远镜时,若找不到平面镜反射回来的绿色亮“十”字,估计有哪些原因?

3.在在舞台上放置三棱镜时,为什么要使折射面垂直于在舞台调平螺钉的连线?

1 分光计要作精密测量,它必须首先满足下述两个要求:

①入射光和出射光应当是平行光;

②入射光和出射光的方向以及反射面和出射面的法线都与分光计的刻度盘平行.

为达此目的,对分光计的调节要求是:

a.望远镜聚焦于无穷远;

b.望远镜光轴与分光计中心轴垂直;

c.平行光管发射平行光,且其光轴也与分光计中心轴垂直

2 如果找不到,则粗调没有达到要求,应重调

3 方便调节,只有这两个螺钉影响镜面的垂直度

1.已调好望远镜光轴垂直仪器主轴,若将平面镜取下后又放到载物台上(放的位置与拿下前的位置不同),发现两镜面又不垂直望远镜光轴了,即反射像的位置又不正确了,这是为什么?是否说明望远镜光轴还没调好?

2.用汞灯做光源测定最小偏向角时,当测完黄光的最小偏向角后,能否不再转动载物台,只稍微移动望远镜即可测出其他波长的最小偏向角?试说明之。

1.答:不能说明望远镜光轴还没有调好。因为将平面镜取下后,又放到载物台上(放的位置与拿下前的位置不同),这时平面镜已经不与仪器主轴平行了,所以不能说明望远镜光轴还没有调好。

2.因为黄光在此四色光中最小偏向角最小,当测试完黄光之后,若再把其他光的光谱线向光轴延长线方向移动,必然会向相反方向移动,此既说明其他光谱线已在最小偏向角需测量位置,故可以


第二篇:物理实验思考题答案


实验10  用直流电位差计校准电表

1.如果要校正电压表,线路图该怎样设计?

答:先把待测表调零,将标准表和待测表并接,调整待测表读数与标准表读数一致即可。

2.如果用普通电阻(例如偏差为5%)代替标准电阻,能否校正在本实验中使用的毫安表?

答:可以。

实验14  用牛顿环测透镜曲率半径

 1.如果将纳光灯换为白光光源,所看到的牛顿还将会有什么特点?

答:所看到的牛顿环中间仍是暗斑,但暗斑往外形成彩纹,由于白光光源有不同波长的单色光 组成,所以相干的光程差不同.

2 .为什么说读数显微镜测量的是牛顿环的直径,而不是牛顿环放大像的直径?

答:因为在测量时被放大牛顿环直径时,显微镜内的叉丝(即标尺)也放大,移动叉丝测量的 直径为所得直径.

 3.为何牛顿环不一样宽,而且随级数增加而减少?

答:由于牛顿环上透镜是球面,下透镜是平面,所以靠近中间位置空气膜比较薄,因此光程 差小,所以中间条纹宽,而边缘处相反。二.迈实验15 迈克尔逊干涉议测光波波长
1.在麦克尔逊干涉实验中,等厚干涉与等倾干涉条纹有什么区别?

等厚干涉:干涉条纹是明暗相间的直条纹

等倾干涉:干涉条纹是一系列与不同倾角θ(出或入射角)相对应的明暗相间的同心圆环条 等倾干涉纹
2.怎么利用迈克尔逊干涉仪测量透明介质的折射率?

答: ①以钠光为光源调出等倾干涉条纹。

 ②移动 M2 镜,使视场中心的视见度最小,记录 M2 镜的位置;在反射镜前 平行地放置玻璃薄片,继续移动 M2 镜,使视场中心的视见度又为最小,再记录 M2 镜位置,连续测出 6 个视见度最小时 M2 镜位置。

 ③用逐差法求光程差 ? d 的平均值,再除以该透明介质得厚度,就是折射率

 实验16 光栅衍射光谱及光波波长的测定

1. 试分析光栅衍射光谱变化的特点和规律

答:当入射光线为平行单色光是,得到明暗相同的衍射条纹,明条纹很窄,相邻明条纹见的暗 区间的暗区很宽,当入摄光为白光时 ,中央零放明纹们为白光.其两册则形成各种颜色条纹的光谱,不同波长由短到长的次序自中央向外侧依次分开排列,形成由紫到红对称排列的彩色光带. 2. 实验中狭缝太宽或太窄时将会出现什么现象?为什么?

答: 狭缝太宽最终也只会形成白光,由衍射形成条件,当光波波长比缝大得多才能明显衍射; 由光栅公式(a+b)sinφ=kλ 可知狭缝太窄则给人一种形成单色光的感觉,因为光强太弱,而没有 射条纹.

实验17 偏振光分析

1.研究光的偏振物性有何意义?有哪些实际应用?

答:研究光的偏振性质可以把它用于各个领域,例如利用偏振光读出光盘记录的信息;利用偏 振光放立体电影和做糖度计;利用偏振光分析物质内部产生的应力的光弹性学;利用偏振光的反射研究表面状态等.由于偏振光具有包括偏振方向在内的更多的信息,偏振光可作为高效 信息的传输和测试手段,而用计算机进行控制处理,又能将复杂的偏振光通过计算机界面直观地显示出来

2.如果在互相正交的偏振片 P1.P2 中间插入一块λ/2 片,使其光轴与起偏器 P1 的偏振化方向 平行,那么,透过检偏器 P2 的光是亮的还是暗的?为什么?将检偏器 P2 转动 90 度后光是亮的还 是暗的?为什么? 答:a 暗的,没有设变振的方向 b 暗的,相当于 180 度夹角,振动方向还是一样。

实验18.普朗克常量的测定

 1.如图2-18-3所示,详细说明为何选择遏止电位时选 B 点而不选 A 点.

答:A 是理想情况下的遏止电位, 曲线为零处阳极光电流并未被遏止, 此处电位不是遏止电 位,B 点是实际遏止电位,考虑了暗电流等非理想因素,所以选 B

 2.请叙述什么是光电效应?

答:光照射到金属表面时,有电子从金属表面逸出,这种现象称光电效应.

实验20 居里点的测定

1.样品的磁化强度在温度打到居里点时发生突变的微机原理是什么?试用磁畴理论进行解释。

答:高温时,铁磁质中自发磁化区域因剧烈的分子热运动而遭到破坏 磁畴随之瓦解,铁磁质的磁性就消失了。

2.铁磁质的三个特性是什么?

答:能够吸引铁、钴、镍等物质;磁性两端强中间弱;磁感线从N极出来回到S极。

3. 用磁畴理论解释样品的磁化强度在温度打到居里点时发生突变的微机原理是什么?

答:达到居里点时分子热运动足以破坏相邻原子,分子间的交换耦合作用,从而瓦解了磁畴内有规律的排列,致使磁畴的消失,使磁性变为顺磁性。

4.测出V-T曲线,为什么与横坐标没有交点?

答:因为磁性意境基本转为顺磁性。

实验22 霍尔效应

1.本实验是采用什么方法消除(或减小)各种副效应的?

答:对于V可以通过改变I的方向予与消除;由热电效应和热磁效应所引起的各种副效应,可以通过改变I和磁场B的方向加以消除。对称测量法,改变电流I和磁场B的方向。

2.如何由测量出的电导率,求载流子的迁移率?迁移率的定义:在单位电场作用下载流子的漂移速度,即,其中为载流子的漂移速度。

答:其中,v为载流子的迁移率,Rh为电导率,I为电流 l 为导体板宽度,d 为板的厚度

更多相关推荐:
东北大学物理实验报告

实验一霍尔效应及其应用预习思考题1列出计算霍尔系数载流子浓度n电导率及迁移率的计算公式并注明单位霍尔系数载流子浓度电导率迁移率2如已知霍尔样品的工作电流及磁感应强度B的方向如何判断样品的导电类型以根据右手螺旋定...

东北大学大物实验报告(含灵敏电流计)

东北大学大物实验报告(含灵敏电流计),内容附图。

东北大学物理实验电桥的使用 实际体会详细过程

1实验前进教室以后把书包什么的放到一个角落里不能放实验台上占地方把实验报告和书拿出来最好再拿个本好随时记老师说的注意事项教室的黑板上有板书有关电桥实验的原理的一些东西还有就是一些需要的数据可以把一些必需数据抄下...

东北大学15秋学期《大学物理Ⅰ》在线作业3答案

谋学网15秋学期大学物理在线作业3单选题一单选题共20道试题共100分1选择22R24R2R2R2选择3题面为图片选择4题面为图片选择5根据热力学第二定律下列说法正确的是功可以全部转换为热但热不能全部转换为功热...

东北大学大物实验灵敏电流计

东北大学大物实验灵敏电流计,内容附图。

东北大学数值分析第一次实验报告

数值分析实践报告东北大学软件学院实验一1实验目的1通过上机计算体会迭代法求解线性方程组的特点并能和消去法比较2运用所学的迭代法算法解决各类线性方程组编出算法程序3体会上机计算时终止步骤lt或kgt予给的迭代次数...

东北大学大学物理期末考题及答案20xx

一填空题3cost1已知两分振动的振动方程分别为x1cost和x22其中x的单位为mt的单位为s则合振动的振幅为A2m2在驻波中设波长为则相邻波节和波腹之间的距离为43火车A行驶的速率为20ms火车A汽笛发出的...

东北大学大学物理期末考题及答案20xx

一填空题1已知某简谐运动的振动曲线如图所示则此简谐运动的运动方程为x2cos43t232一声源以20ms的速率向静止的观察者运动观察者接收到声波的频率是1063Hz则该声源的振动频率为10005Hz声速为340...

20xx东北大学大学物理期末考题及答案

东北大学大学物理期末一填空题t1已知两分振动的振动方程分别为x1cost和x23cos2其中x的单位为mt的单位为s则合振动的振幅为A2m2在驻波中设波长为则相邻波节和波腹之间的距离为43火车A行驶的速率为20...

1309东北大学大学物理I在线作业2

东北大学土木工程qq群24304749东北大学土木工程qq群24304749A电荷在点和在点时面上的电通量并不相同B电荷在球面外的点和在点时面上的电通量并不相同C电荷在点和在点时面上的电通量会不同但都不为零D电...

东北大学软件学院汇编实验报告1

附录二汇编语言程序设计实验报告实验名称班级学号姓名日期成绩评阅人实验1数据传送指令软件学院一实验目的与意义了解和掌握MOVPUSHPOPXCHG四条指令的作用和在编程中的用法二实验环境操作系统windows7调...

东北大学面向对象程序设计实验报告模板

课程编号B080103110面向对象程序设计实验报告东北大学软件学院一实验目的写出你认为比较重要的实验目的二实验内容简短明确地写出实验的内容三实验步骤1分析要解决的问题给出你的思路2根据对问题的分析写出你的设计...

东北大学大学物理实验报告(29篇)