1、實(shí)驗(yàn)七單擺設(shè)計(jì)【思考題】1用秒表自動(dòng)檢測(cè)單擺周期時(shí)，從檢測(cè)方法上來(lái)考慮，應(yīng)注意什么方面能夠使周期測(cè)得更確切些？答：（1）注意定點(diǎn)觀察，在擺線通過(guò)平衡位置時(shí)開(kāi)、停秒表。（2）適當(dāng)降低單擺震動(dòng)次數(shù)，及重復(fù)檢測(cè)。2在室外天棚上掛一單擺，擺長(zhǎng)很長(zhǎng)難以用尺直接測(cè)下來(lái)，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)用簡(jiǎn)單的工具和方式檢測(cè)其擺長(zhǎng)。答：測(cè)出單擺震動(dòng)的周期，查出本地重力加速度g，即可通過(guò)估算出擺長(zhǎng)。實(shí)驗(yàn)八用直流電橋檢測(cè)內(nèi)阻【預(yù)習(xí)題】1如何去除比列臂兩只內(nèi)阻不確切相等所導(dǎo)致的系統(tǒng)偏差？答：可以交換和，進(jìn)行換臂檢測(cè)，這樣最終，就與比列臂沒(méi)有關(guān)系了。【思考題】1改變電源極性對(duì)檢測(cè)結(jié)果有哪些影響？答：在調(diào)節(jié)檢流計(jì)平衡時(shí)，改變極性對(duì)未知內(nèi)阻
2、的檢測(cè)沒(méi)有影響。檢測(cè)電橋靈敏度時(shí)，改變電源極性會(huì)改變表針偏轉(zhuǎn)方向，但對(duì)偏轉(zhuǎn)格數(shù)沒(méi)有影響。反正，改變電源極性對(duì)檢測(cè)結(jié)果沒(méi)有影響。2影響雙臂電橋檢測(cè)偏差的誘因有什么？答：（1）電橋靈敏度的限制，（2）內(nèi)阻箱各旋鈕讀數(shù)的確切度等級(jí)（3）內(nèi)阻箱各旋鈕的殘余內(nèi)阻（接觸內(nèi)阻）實(shí)驗(yàn)九液體粘滯系數(shù)的測(cè)定【預(yù)習(xí)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(zhì)量和小球最大截面積有關(guān)。即通分后得：從上式可見(jiàn)，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(shù)。2試剖析實(shí)驗(yàn)中導(dǎo)致偏差的主要誘因是哪些？若要降低實(shí)驗(yàn)偏差，應(yīng)對(duì)
3、實(shí)驗(yàn)中什么量的檢測(cè)方式進(jìn)行改進(jìn)？答：在實(shí)驗(yàn)中，小球的直徑r和下落速率是對(duì)粘滯系數(shù)檢測(cè)偏差影響最大的兩個(gè)誘因。（1）小球半徑的檢測(cè)：由于該量的絕對(duì)量值較小，如檢測(cè)儀器選用不當(dāng)或檢測(cè)方式不當(dāng)就會(huì)導(dǎo)致檢測(cè)的相對(duì)偏差較大。應(yīng)選用規(guī)則的小球，小球半徑盡量小些。測(cè)量?jī)x器的精度要較高。如選用螺旋測(cè)微器電流場(chǎng)的測(cè)量思考題，讀數(shù)顯微鏡。（2）的檢測(cè)：的檢測(cè)又決定于檢測(cè)距離和t這兩個(gè)量的檢測(cè)。在可能的條件下，降低的量值是很重要的（即增強(qiáng)了本身檢測(cè)精度，又提升了t的檢測(cè)精度）；在t的檢測(cè)中，秒表的啟動(dòng)和停止的判定果斷，直接影響檢測(cè)結(jié)果電流場(chǎng)的測(cè)量思考題，實(shí)驗(yàn)前可進(jìn)行訓(xùn)練。其實(shí)改進(jìn)檢測(cè)方式，如用光電計(jì)時(shí)裝置，可提升t的檢測(cè)的確切度。（3）氣溫對(duì)液體的粘
4、滯系數(shù)的影響極大，故在用一組小球檢測(cè)液體粘滯系數(shù)時(shí)，在第一個(gè)小球下落前要檢測(cè)一次液體體溫，最后一個(gè)小球下落后又要檢測(cè)一次液體體溫，取其平均值為液體粘滯系數(shù)檢測(cè)時(shí)的氣溫。【思考題】1哪些是粘滯阻力？答：液體流動(dòng)時(shí)，流速層間的內(nèi)磨擦力與磨擦面積S、速度梯度成反比：或,比列系數(shù)稱為粘滯系數(shù)。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(yùn)動(dòng)的物體所受合外力為“0”時(shí)所具有的速率。在這一時(shí)刻后物體將以“收尾速率”作勻速直線運(yùn)動(dòng)。3在實(shí)驗(yàn)中怎樣確定A、B兩標(biāo)線？答：確定小球下落時(shí)合適的計(jì)時(shí)點(diǎn)（A點(diǎn)）非常必要，可依照小球由液面從靜止?fàn)顟B(tài)開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)多項(xiàng)式：來(lái)進(jìn)行剖析討論
5、。式中：壓強(qiáng)為為液體的密度；V為小球的容積）、粘滯阻力為。導(dǎo)入小球由液面從靜止?fàn)顟B(tài)開(kāi)始下落到合外力為“0”時(shí)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(shù)（可進(jìn)行粗測(cè)，也可通過(guò)查表得到）。通常地計(jì)時(shí)起點(diǎn)的的位置（A點(diǎn)）在液面下方5能夠?qū)崿F(xiàn)小球勻速下落。至于下標(biāo)線B點(diǎn)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(shí)驗(yàn)十模擬法勾勒靜電場(chǎng)【預(yù)習(xí)題】1用二維穩(wěn)恒電壓場(chǎng)模擬靜電場(chǎng)，對(duì)實(shí)驗(yàn)條件有什么要求？答：（1）穩(wěn)恒場(chǎng)中電極形狀與被模擬的靜電場(chǎng)的帶電體幾何形狀相同。（2）穩(wěn)恒場(chǎng)中的導(dǎo)電介質(zhì)應(yīng)是不良導(dǎo)體且內(nèi)阻率分布均勻，電壓場(chǎng)中的電極（良導(dǎo)體）的表面也近似是一個(gè)等位面。（
6、3）模擬所用電極系統(tǒng)與被模擬電極系統(tǒng)的邊界條件相同。2等勢(shì)線與電場(chǎng)線之間有何關(guān)系？答：等勢(shì)線與電場(chǎng)線處處正交。3假如電源電流降低一倍，等勢(shì)線和電場(chǎng)線的形狀是否變化？電場(chǎng)硬度和電勢(shì)分布是否變化？為何？答：電源電流降低一倍，等勢(shì)線和電場(chǎng)線的形狀不變，但原先電勢(shì)為U的等勢(shì)線變?yōu)殡妱?shì)為2U的等勢(shì)線。依據(jù)（10-9）、（10-10）可知，電場(chǎng)硬度和電勢(shì)分布變化：當(dāng)r不變時(shí)，Ur2Ur，Er2Er。【思考題】1出現(xiàn)下述情況之一時(shí)，用我們實(shí)驗(yàn)中所用裝置畫(huà)出的等位面和電力線形狀有無(wú)變化？（1）電源電流提升一倍；（2）導(dǎo)電紙上的導(dǎo)電材料的導(dǎo)電率相同但長(zhǎng)度不同；（3）電流表讀數(shù)有比實(shí)際值大10%的系統(tǒng)性偏差；（
7、4）電極邊沿和導(dǎo)電紙接觸不良；（5）檢測(cè)時(shí)電源電流不穩(wěn)定，在平緩降低。答：等勢(shì)面和電場(chǎng)線形狀變化情況為：（1）形狀不變，但依據(jù)（10-9）可知，原來(lái)電勢(shì)為Ur的等勢(shì)線變?yōu)殡妱?shì)為2Ur的等勢(shì)線。（2）形狀不變，依據(jù)（10-9）、（10-10）可知，Ur、Er與長(zhǎng)度t無(wú)關(guān)。（3）形狀不變，但依據(jù)（10-9）可知，所測(cè)電勢(shì)為Ur的等勢(shì)線實(shí)為電勢(shì)為U的等勢(shì)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(huán)型。（5）形狀有變化，對(duì)于同一電勢(shì)來(lái)說(shuō)，后檢測(cè)的點(diǎn)所測(cè)出的等勢(shì)線電勢(shì)直徑將逐步減少。2如何由測(cè)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(fù)交換一下，實(shí)驗(yàn)得到的等位線
8、會(huì)有變化嗎？答：見(jiàn)圖所示。電場(chǎng)線的明暗由等勢(shì)線的明暗確定，等勢(shì)線密的地方電場(chǎng)線也密。電場(chǎng)線的方向由正電位指向負(fù)電位。假如將極間電流正正極交換一下，得到的等勢(shì)線將會(huì)發(fā)生變化。原先電勢(shì)高的等勢(shì)線將弄成電勢(shì)低的等勢(shì)線，相反原先電勢(shì)低的等勢(shì)線將弄成電勢(shì)高的等勢(shì)線。實(shí)驗(yàn)十一液體表面張力系數(shù)的測(cè)定【預(yù)習(xí)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(diào)好她們之間的互相位置后，調(diào)正三足基座上的底腳螺母，使立管處于鉛直狀態(tài)。此時(shí)，小鏡在玻璃管內(nèi)與玻璃管內(nèi)壁應(yīng)不觸及。（2）調(diào)節(jié)旋鈕時(shí)要平穩(wěn)，視線平視，做到“三線對(duì)齊”。【思考題】1為何在拉液膜的過(guò)程中一直保持“三線合一”？答：普通彈簧秤
9、是左端固定，加負(fù)載后向上伸長(zhǎng)，而焦利氏秤是控制彈簧的上端的位置不變，加負(fù)載后，彈簧伸長(zhǎng)，調(diào)節(jié)旋鈕，使“三線合一”保證了上端位置不變，相當(dāng)于彈簧向下拉伸，由標(biāo)尺和游標(biāo)確定彈簧伸長(zhǎng)量。2測(cè)金屬絲框的長(zhǎng)度L時(shí)應(yīng)測(cè)它的內(nèi)寬還是外寬？為何？答：應(yīng)測(cè)外寬，由于表面張力與液膜周界成反比，而金屬絲框產(chǎn)生的液膜其周界為內(nèi)側(cè)凈寬。3若空立管不垂直，對(duì)檢測(cè)有哪些影響？試做定性剖析。答：如圖所示：(1)中空立柱垂直時(shí)：設(shè)彈簧在受垂直力mg時(shí)伸長(zhǎng)量為，受水的表面張力時(shí)的伸長(zhǎng)量為（2）中空立柱不垂直時(shí)（與垂直方向有傾角）：彈簧在受垂直力mg時(shí)伸長(zhǎng)量仍為，但中空立柱的伸長(zhǎng)量則為=受水的表面張力時(shí)的伸
10、長(zhǎng)量仍為，但相應(yīng)的中空立柱的伸長(zhǎng)量則為=垂直時(shí)=不垂直時(shí)=；=從三角形的幾何關(guān)系可知：=；所以=。故對(duì)檢測(cè)結(jié)果無(wú)影響。實(shí)驗(yàn)十三拉伸法測(cè)金屬絲的揚(yáng)氏彈性摸量【預(yù)習(xí)題】1怎么按照幾何光學(xué)的原理來(lái)調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡、光杠桿和標(biāo)尺之間的位置關(guān)系？怎么調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡？答：（1）依據(jù)光的反射定理分兩步調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡、光杠桿和標(biāo)尺之間的位置關(guān)系。第一步：調(diào)節(jié)來(lái)自標(biāo)尺的入射光線和經(jīng)光杠桿鏡面的反射光線所構(gòu)成的平面大致水平。具體做法如下：用目測(cè)法調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡和光杠桿大致等高。用目測(cè)法調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡下的高低調(diào)節(jié)螺絲，使望遠(yuǎn)鏡大致水平；調(diào)節(jié)光杠桿鏡面的仰俯使光杠桿鏡面大致鉛直；調(diào)節(jié)標(biāo)尺的位置，使其大致鉛直；調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡上方的
11、瞄準(zhǔn)系統(tǒng)使望遠(yuǎn)鏡的光軸垂直光杠桿鏡面。第二步：調(diào)節(jié)入射角（來(lái)自標(biāo)尺的入射光線與光杠桿鏡面法線間的傾角）和反射角（經(jīng)光杠桿鏡面反射步入望遠(yuǎn)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(yuǎn)物鏡方向觀察光杠桿鏡面，在鏡面中若看見(jiàn)標(biāo)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(biāo)尺的像和觀察者的雙眼，可微調(diào)望遠(yuǎn)鏡標(biāo)尺組的左右位置，使來(lái)自標(biāo)尺的入射光線經(jīng)光杠桿鏡面反射后，其反射光線能射入望遠(yuǎn)鏡內(nèi)。（2）望遠(yuǎn)鏡的調(diào)節(jié)：首先調(diào)節(jié)物鏡認(rèn)清十字叉絲，之后目鏡對(duì)標(biāo)尺的像（光杠桿面鏡旁邊2D處）變焦，直到在物鏡中見(jiàn)到標(biāo)尺清晰的像。2在砝碼盤上加載時(shí)為何采用正反向檢測(cè)取平均值的辦法？答
12、：由于金屬絲彈性形變有滯后效應(yīng)，因而帶來(lái)系統(tǒng)偏差。【思考題】1光杠桿有哪些優(yōu)點(diǎn)？如何提高光杠桿檢測(cè)微小寬度變化的靈敏度？答：（1）直觀、簡(jiǎn)便、精度高。（2）由于，即，所以要提高光杠桿檢測(cè)微小寬度變化的靈敏度，應(yīng)盡可能減少光杠桿寬度（光杠桿后支點(diǎn)到兩個(gè)前支點(diǎn)連線的垂直距離），或適當(dāng)減小D（光杠桿小穿衣鏡到標(biāo)尺的距離為D）。2假如實(shí)驗(yàn)中操作無(wú)誤，得到的數(shù)據(jù)前一兩個(gè)偏大，這可能是哪些緣由，怎么避開(kāi)？答：可能是由于金屬絲有彎曲。避開(kāi)的方式是先加一兩個(gè)發(fā)碼將金屬絲的彎曲剪短。3怎么避開(kāi)檢測(cè)過(guò)程中標(biāo)尺讀數(shù)超出望遠(yuǎn)鏡范圍？答：開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)調(diào)節(jié)標(biāo)尺的高低，使標(biāo)尺的上端大致與望遠(yuǎn)鏡光軸等高，這樣未加砝碼時(shí)從望
13、遠(yuǎn)鏡當(dāng)中見(jiàn)到的標(biāo)尺讀數(shù)接近標(biāo)尺的上端，漸漸加砝碼的過(guò)程中見(jiàn)到標(biāo)尺讀數(shù)向下端變化。這樣就防止了檢測(cè)過(guò)程中標(biāo)尺讀數(shù)超出望遠(yuǎn)鏡范圍。實(shí)驗(yàn)十四冰的熔解熱的測(cè)定【思考題】1設(shè)計(jì)一實(shí)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方式測(cè)定量熱器的水當(dāng)量。答：用混和法，將質(zhì)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(dāng)量（、分別為量熱器的質(zhì)量和材料的比熱容），為體溫計(jì)的水當(dāng)量，為水的比熱容，測(cè)出各水溫和質(zhì)量即可求出。2為了減少實(shí)驗(yàn)偏差，操作時(shí)應(yīng)注意什么問(wèn)題？答：（1）在檢測(cè)量熱器質(zhì)量時(shí)注意使量熱器干燥。（2）加入冷水的氣溫不超過(guò)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(yīng)當(dāng)是融化的冰，但表面用紙吸走水。（5）加冰后攪亂冰塊，仔細(xì)觀察混和后混度的變化，讀出最低氣溫。