1、實驗七單擺設計【思考題】1用秒表自動檢測單擺周期時，從檢測方法上來考慮，應注意什么方面能夠使周期測得更確切些？答：（1）注意定點觀察，在擺線通過平衡位置時開、停秒表。（2）適當降低單擺震動次數，及重復檢測。2在室外天棚上掛一單擺，擺長很長難以用尺直接測下來，請設計用簡單的工具和方式檢測其擺長。答：測出單擺震動的周期，查出本地重力加速度g，即可通過估算出擺長。實驗八用直流電橋檢測內阻【預習題】1如何去除比列臂兩只內阻不確切相等所導致的系統偏差？答：可以交換和，進行換臂檢測，這樣最終，就與比列臂沒有關系了。【思考題】1改變電源極性對檢測結果有哪些影響？答：在調節檢流計平衡時，改變極性對未知內阻
2、的檢測沒有影響。檢測電橋靈敏度時，改變電源極性會改變表針偏轉方向，但對偏轉格數沒有影響。反正，改變電源極性對檢測結果沒有影響。2影響雙臂電橋檢測偏差的誘因有什么？答：（1）電橋靈敏度的限制，（2）內阻箱各旋鈕讀數的確切度等級（3）內阻箱各旋鈕的殘余內阻（接觸內阻）實驗九液體粘滯系數的測定【預習題】1在一定的液體中，若減少小球半徑，它下落的掃尾速率如何變化？減少小球密度呢？答：在一定的液體中，小球下落的掃尾速率與小球的質量和小球最大截面積有關。即通分后得：從上式可見，小球的掃尾速率與小球直徑和密度的平方根成反比，其中K為比列系數。2試剖析實驗中導致偏差的主要誘因是哪些？若要降低實驗偏差，應對
3、實驗中什么量的檢測方式進行改進？答：在實驗中，小球的直徑r和下落速率是對粘滯系數檢測偏差影響最大的兩個誘因。（1）小球半徑的檢測：由于該量的絕對量值較小，如檢測儀器選用不當或檢測方式不當就會導致檢測的相對偏差較大。應選用規則的小球，小球半徑盡量小些。測量儀器的精度要較高。如選用螺旋測微器電流場的測量思考題，讀數顯微鏡。（2）的檢測：的檢測又決定于檢測距離和t這兩個量的檢測。在可能的條件下，降低的量值是很重要的（即增強了本身檢測精度，又提升了t的檢測精度）；在t的檢測中，秒表的啟動和停止的判定果斷，直接影響檢測結果電流場的測量思考題，實驗前可進行訓練。其實改進檢測方式，如用光電計時裝置，可提升t的檢測的確切度。（3）氣溫對液體的粘
4、滯系數的影響極大，故在用一組小球檢測液體粘滯系數時，在第一個小球下落前要檢測一次液體體溫，最后一個小球下落后又要檢測一次液體體溫，取其平均值為液體粘滯系數檢測時的氣溫。【思考題】1哪些是粘滯阻力？答：液體流動時，流速層間的內磨擦力與磨擦面積S、速度梯度成反比：或,比列系數稱為粘滯系數。單位為帕斯卡·秒，用Pa·s表示。2哪些是掃尾速率？答：做直線運動的物體所受合外力為“0”時所具有的速率。在這一時刻后物體將以“收尾速率”作勻速直線運動。3在實驗中怎樣確定A、B兩標線？答：確定小球下落時合適的計時點（A點）非常必要，可依照小球由液面從靜止狀態開始下落的運動多項式：來進行剖析討論
5、。式中：壓強為為液體的密度；V為小球的容積）、粘滯阻力為。導入小球由液面從靜止狀態開始下落到合外力為“0”時的這距離h的估算公式：為小球的密度，為液體的密度，為液體粘滯系數（可進行粗測，也可通過查表得到）。通常地計時起點的的位置（A點）在液面下方5能夠實現小球勻速下落。至于下標線B點的位置在保證離容器頂部有一定距離情況下盡可能減小S的距離。實驗十模擬法勾勒靜電場【預習題】1用二維穩恒電壓場模擬靜電場，對實驗條件有什么要求？答：（1）穩恒場中電極形狀與被模擬的靜電場的帶電體幾何形狀相同。（2）穩恒場中的導電介質應是不良導體且內阻率分布均勻，電壓場中的電極（良導體）的表面也近似是一個等位面。（
6、3）模擬所用電極系統與被模擬電極系統的邊界條件相同。2等勢線與電場線之間有何關系？答：等勢線與電場線處處正交。3假如電源電流降低一倍，等勢線和電場線的形狀是否變化？電場硬度和電勢分布是否變化？為何？答：電源電流降低一倍，等勢線和電場線的形狀不變，但原先電勢為U的等勢線變為電勢為2U的等勢線。依據（10-9）、（10-10）可知，電場硬度和電勢分布變化：當r不變時，Ur2Ur，Er2Er。【思考題】1出現下述情況之一時，用我們實驗中所用裝置畫出的等位面和電力線形狀有無變化？（1）電源電流提升一倍；（2）導電紙上的導電材料的導電率相同但長度不同；（3）電流表讀數有比實際值大10%的系統性偏差；（
7、4）電極邊沿和導電紙接觸不良；（5）檢測時電源電流不穩定，在平緩降低。答：等勢面和電場線形狀變化情況為：（1）形狀不變，但依據（10-9）可知，原來電勢為Ur的等勢線變為電勢為2Ur的等勢線。（2）形狀不變，依據（10-9）、（10-10）可知，Ur、Er與長度t無關。（3）形狀不變，但依據（10-9）可知，所測電勢為Ur的等勢線實為電勢為U的等勢線。（4）形狀有變化，接觸不好造成電極的有效形狀不再是方形或圓環型。（5）形狀有變化，對于同一電勢來說，后檢測的點所測出的等勢線電勢直徑將逐步減少。2如何由測得的等位線勾勒電力線？電力線的明暗和方向怎樣確定？將極間電流的正負交換一下，實驗得到的等位線
8、會有變化嗎？答：見圖所示。電場線的明暗由等勢線的明暗確定，等勢線密的地方電場線也密。電場線的方向由正電位指向負電位。假如將極間電流正正極交換一下，得到的等勢線將會發生變化。原先電勢高的等勢線將弄成電勢低的等勢線，相反原先電勢低的等勢線將弄成電勢高的等勢線。實驗十一液體表面張力系數的測定【預習題】1怎么裝配及使用焦利氏秤？答：（1）安裝好彈簧，小鏡及玻璃管并初步調好她們之間的互相位置后，調正三足基座上的底腳螺母，使立管處于鉛直狀態。此時，小鏡在玻璃管內與玻璃管內壁應不觸及。（2）調節旋鈕時要平穩，視線平視，做到“三線對齊”。【思考題】1為何在拉液膜的過程中一直保持“三線合一”？答：普通彈簧秤
9、是左端固定，加負載后向上伸長，而焦利氏秤是控制彈簧的上端的位置不變，加負載后，彈簧伸長，調節旋鈕，使“三線合一”保證了上端位置不變，相當于彈簧向下拉伸，由標尺和游標確定彈簧伸長量。2測金屬絲框的長度L時應測它的內寬還是外寬？為何？答：應測外寬，由于表面張力與液膜周界成反比，而金屬絲框產生的液膜其周界為內側凈寬。3若空立管不垂直，對檢測有哪些影響？試做定性剖析。答：如圖所示：(1)中空立柱垂直時：設彈簧在受垂直力mg時伸長量為，受水的表面張力時的伸長量為（2）中空立柱不垂直時（與垂直方向有傾角）：彈簧在受垂直力mg時伸長量仍為，但中空立柱的伸長量則為=受水的表面張力時的伸
10、長量仍為，但相應的中空立柱的伸長量則為=垂直時=不垂直時=；=從三角形的幾何關系可知：=；所以=。故對檢測結果無影響。實驗十三拉伸法測金屬絲的揚氏彈性摸量【預習題】1怎么按照幾何光學的原理來調節望遠鏡、光杠桿和標尺之間的位置關系？怎么調節望遠鏡？答：（1）依據光的反射定理分兩步調節望遠鏡、光杠桿和標尺之間的位置關系。第一步：調節來自標尺的入射光線和經光杠桿鏡面的反射光線所構成的平面大致水平。具體做法如下：用目測法調節望遠鏡和光杠桿大致等高。用目測法調節望遠鏡下的高低調節螺絲，使望遠鏡大致水平；調節光杠桿鏡面的仰俯使光杠桿鏡面大致鉛直；調節標尺的位置，使其大致鉛直；調節望遠鏡上方的
11、瞄準系統使望遠鏡的光軸垂直光杠桿鏡面。第二步：調節入射角（來自標尺的入射光線與光杠桿鏡面法線間的傾角）和反射角（經光杠桿鏡面反射步入望遠鏡的反射光與光杠桿鏡面法線間的傾角）大致相等。具體做法如下：沿望遠物鏡方向觀察光杠桿鏡面，在鏡面中若看見標尺的像和觀察者的雙眼，則入射角與反射角大致相等。假如看不到標尺的像和觀察者的雙眼，可微調望遠鏡標尺組的左右位置，使來自標尺的入射光線經光杠桿鏡面反射后，其反射光線能射入望遠鏡內。（2）望遠鏡的調節：首先調節物鏡認清十字叉絲，之后目鏡對標尺的像（光杠桿面鏡旁邊2D處）變焦，直到在物鏡中見到標尺清晰的像。2在砝碼盤上加載時為何采用正反向檢測取平均值的辦法？答
12、：由于金屬絲彈性形變有滯后效應，因而帶來系統偏差。【思考題】1光杠桿有哪些優點？如何提高光杠桿檢測微小寬度變化的靈敏度？答：（1）直觀、簡便、精度高。（2）由于，即，所以要提高光杠桿檢測微小寬度變化的靈敏度，應盡可能減少光杠桿寬度（光杠桿后支點到兩個前支點連線的垂直距離），或適當減小D（光杠桿小穿衣鏡到標尺的距離為D）。2假如實驗中操作無誤，得到的數據前一兩個偏大，這可能是哪些緣由，怎么避開？答：可能是由于金屬絲有彎曲。避開的方式是先加一兩個發碼將金屬絲的彎曲剪短。3怎么避開檢測過程中標尺讀數超出望遠鏡范圍？答：開始實驗時，應調節標尺的高低，使標尺的上端大致與望遠鏡光軸等高，這樣未加砝碼時從望
13、遠鏡當中見到的標尺讀數接近標尺的上端，漸漸加砝碼的過程中見到標尺讀數向下端變化。這樣就防止了檢測過程中標尺讀數超出望遠鏡范圍。實驗十四冰的熔解熱的測定【思考題】1設計一實驗，通過實驗的方式測定量熱器的水當量。答：用混和法，將質量分別為、，氣溫分別為、的兩份水倒入量熱器里混和，熱平衡方程式，式中為量熱器的水當量（、分別為量熱器的質量和材料的比熱容），為體溫計的水當量，為水的比熱容，測出各水溫和質量即可求出。2為了減少實驗偏差，操作時應注意什么問題？答：（1）在檢測量熱器質量時注意使量熱器干燥。（2）加入冷水的氣溫不超過溫度10，水量為量熱器的五分之二（3）加冰前讀出冷水的體溫（4）冰塊大小合適，應當是融化的冰，但表面用紙吸走水。（5）加冰后攪亂冰塊，仔細觀察混和后混度的變化，讀出最低氣溫。