普通物理实验题
力学及热学部分 长度测量
1. 用游标卡尺测量圆柱内径,测三次,求测量不确定度。 2. 用螺旋测微计测一钢丝直径,测三次,求测量不确定。 3. 用移测显微镜测一头发的直径,使用中要注意哪三点?
4. 调节天平,测天平的灵敏度,怎样消除天平不等臂引起的系统误差。
单摆
1. 设单摆摆角?接近0o时的周期为T0,任意幅角?时周期为T,二周期间的关系近似为
1?T?T0(1?sin2),若在?42=10o条件下测得T值,将给g值引入多大的相对不确定度?
2. 用停表测量单摆摆动一周的时间T和摆动50周的时间t,试分析二者的测量不确定度相近否?相对
不确定度相近否?从中有何启示?
d2?g???3. 单摆的运动方程为2Ldt要原因。
,解释其物理意义,找出实验中,产生系统误差和偶然误差的主
4. 为什么要测量连续摆动几个周期的时间,面不是测一个周期,怎样才能将时间尽量测准确? 5. 假定测得摆长为L(cm):99.85,100.00,100.15;30个周期的时间为t(g):60.23,59.57,59.20,求当
地重力加速度g的不确定度。
精密称衡
1. 就你使用的天平考虑,物体质量小于多少克时,可以不必进行复称? 2. 就你称量的物体,其质量小于多少克时,可以不必进行空气浮力补正?
3. 图3-1为一自制的天平梁(横梁和指针),如果使用自制天平的灵敏度大约为1div/10mg,应如何检
验和调节?
密度的测量
1. 设计一个测量小粒状固体密度的方案。
2. 将一物体用二细线如图4-4吊起,两侧加上质量已知的砝码m1和m2,此外有一杯水,你设法用此
装置测出被测物的密度。
3. 简述用静力称衡法测固体密度的原理(?水为已知),假定测利铁块的密度为7.90g/cm(铁块密
度的标准值为7.86g/cm),求测量相对误差,写出测量结果。
4. 简述用静力称衡法测液体密度的原理(?水为已知),假定测得酒精的密度为0.770g/cm(酒精
密度的标准值为0。789g/cm),求测是相对误差,写出测量结果。
杨氏模量的测定(伸长法)
1. 设计一种不用光杠杆测量?的方法,并估计其不确定度。 2. 安放好光杠杆,调节望远镜至看清标尺的像。
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3. 已知测量杨氏模是的函数式为E?8gLd2,取L,d2,d为直接测量量,写出计算E值的标准不
?d2kd1确定度u(E)的计算式。设算得E写出E的测量结果的表达.
?20.5437*1010N?m?2,U(E)?0.03*1010N?M?2,
杨氏模量的测定(梁弯曲法)
1. 就你的测量,说明光杠杆测量的精密度如何?如改用读数显微镜直接去测?,何者效果好些? 2. 如果被测棒为一圆棒,你参照前述原理,推导出其测量公式,主要区别在于对圆棒,截面为圆形,b
值是变量。
切变模量的测定
1. 用图8-6的装置测量金属丝的切变模量,对装置的制作应有什么要求?实验应如何进行?
d2Q??cQ(C2. 扭摆的运动方程为
dt2原因。
为常量),解释其物理意义,找出实验中产生系统误差的主要
3. 实验中采用什么方法测准周期T,应注意哪些事项?
4. 假定测得30个周期的时间为t(s):60.23,59.57,59.20,求测量的标准偏差s(t)。
自由落体运动
1. 设计只用一个光电门去完成些实验的方案。
倾斜气垫导轨上滑块运动的研究)
1. 根据你的测量记录和计算结果,评论你做的实验。
牛顿第二运动定律的验证
1. 如果在测量误差范围内你的实验结果可认为F如果不能认为a?a??a线性关系中的a?0,其物理意义如何?
?0又如何解释?
2. 你能否提出验证牛顿第二定律的其它方案? 3. 实验中怎样测定气轨的粘性阻尼常量b? 4. 简述实验中验证牛二定律的判据。
碰撞实验
1. 对你使用的实验装置,如果取m12. 当取m1?m2,v20?0,并且认为v1?0,将给结果引入多大的误差?
?m2,进行碰撞时,其测量误差与m1?m2时相比,哪一种可能小些?
转动惯量的测定
1. 如果被测物的形状不是对称的,能否用此装置去测转动惯量?
刚体转动的研究
1.如果重物对回转轴的分布不是对称的,这对实验有否影响?
三线摆
1. 将一半径小于下圆半径的圆盘,放在下圆盘上,并使中心一致,试讨论此时三线摆的周期和空载时的
周期相比是增大、减小还是不一定?说明理由。
2. 你能否考虑一测量方案,测量一个具有轴对称的不规则形状的物体,对对称轴的转动惯量? 3. 试从式(15-9)的推导过程考虑,在此实验中应注意哪些问题? 4. 你是否能用其它的方法验证平行轴定理?
5. 评价三线摆测转动惯量装置的优缺点,并提出改进设想。
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6. 从操作中,你发现了利用三线摆测量转动方法,存在着哪些问题?有何改进设想? 7. 设计一利用三线摆验证平行轴定理的方案。
8. 设计一利用三线摆验证平行轴定理的数据处理方案。
弹簧振子的研究
1. 你对如何测准周期有何体会?
2. 对此实验的结果你作些什么说明?设想再做什么探索? 3. 设计一研究柱形弹簧C值的实验方案。 4. 自制一柱形弹簧,并测出C值。 5. 自制一锥形弹簧,并测出C值。
6. 自制两种材料相同,两粗细不同的柱形弹簧,比较它们的C值。 7. 自制两种材料相同,而粗细不同的锥形弹簧,比较它们的C值。 8. 比较两种材料相同,粗细相同,而形状不同的弹簧的C值。
复摆振动的研究
1. 设想在复摆的某一位置上加一配重时,其振动周期将如何变化(增大、缩短、不变)?
2. 用一块均匀的平板,切割下如图18-5的船形板,如何用实验的方法求出该船形板在其重心(位置未
知)周围的转动惯是(轴与板面垂直)? 3. 根据T-h图试分析复摆振动的特点。
天平振动的研究
1. 要调分析天平的灵敏度,应调何处?观察天平并结合式(17-3)去思考。 2. 在什么情况下,天平只偏向左(或右)侧,而不振动?原因是唯一的吗?
阻尼振动
1. 阻尼振动周期比无阻尼(或阻尼很小时)振动周期长,你能否利用此实验装置设法加以证明? 2. 讨论在振动系统的m和k相同的情况下,阻尼的大小对对数减缩?及品质因数Q的影响。 3. 现有直径不同而质量相同的有机玻璃圆板,可安装在滑块上,圆板面和振动方向垂直,滑块振动时在
有机玻璃圆板的后面将产生空气的旋涡,这时有压差阻力作用在圆板上。研究加上圆板后,振动系统粘性阻尼常量b将如何变化?b值和圆板面积大小有何关系? 4. 分析讨论粘性阻力和磁阻尼力是否满足线性相加的关系?
受迫振动(扭摆法)
1. 试用简洁语言描述受迫振动的特点。
2. 用式(23-8)算出在阻尼因素为?1时,各?对应的?值,并与用式(23-9)求出的?值进行比
较,二者是否相同?如有差异试加以解释。
弦振动的研究
1. 增大弦的张力时,如线密度?有变化,对实验将有何影响?能否在实验中检查?的变化? 2. 将线密度为?的细铜线用张力FT拉紧,其上通以频率为
f交流电,在弦的中间放置一永久磁铁,
如图24-3,说明在什么条件下,弦上出现明显振动?它的频率和弦上交流电频率
f有何关系?
3. 图24-3的装置上,弦的两端如果所加简谐波交流信号的频率是可变的,将频率从很低慢慢增到较高
时,弦上的振动将会如何变化?
4. 弦线上的驻波是怎样产生的?驻波的频率由什么决定?波长与什么因素有关?
液体粘度的测量(落球法)
1. 如果用实验的方法求补正项(1?r2.4)的补正系数2.4,应如何进行?
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