實驗一物體密度的測定
【預習題】
1．簡述游標卡尺、螺旋測微器的測量原理及使用時的注意事項。
答：（1）游標卡尺的測量原理及使用時的注意事項：
游標卡尺是一種利用游標提高精度的長度測量儀器，它由主尺和游標組成。設主尺上的刻度間距為，游標上的刻度間距為，比略小一點。一般游標上的個刻度間距等於主尺上(-1)個刻度間距，即。
由此可知，游標上的刻度間距與主尺上刻度間距相差,這就是游標的精度。
教材p33圖1-2所示的游標卡尺精度為,即主尺上49mm與游標上50格同長，如教材圖1-3所示。這樣，游標上50格比主尺上50格（50mm）少一格（1mm），即游標上每格長度比主尺每格少1÷50 = 0.02(mm)， 所以該游標卡尺的精度為0.
02mm。
使用游標卡尺時應注意：①一手拿待測物體，一手持主尺，將物體輕輕卡住，才可讀數。②注意保護量爪不被磨損，決不允許被量物體在量爪中挪動。
③游標卡尺的外量爪用來測量厚度或外徑，內量爪用來測量內徑，深度尺用來測量槽或筒的深度，緊固螺絲用來固定讀數。
（2）螺旋測微器的測量原理及使用時的注意事項：
螺旋測微器又稱千分尺，它是把測微螺桿的角位移轉變為直線位移來測量微小長度的長度測量儀器。螺旋測微器主要由固定套筒、測量軸、活動套筒(即微分筒)組成。如教材p24圖1-4所示，固定套管d上套有乙個活動套筒c(微分筒)，兩者由高精度螺紋緊密咬合，活動套筒與測量軸a相聯，轉動活動套筒可帶動測量軸伸出與縮排，活動套筒轉動一周()，測量軸伸出或縮排1個螺距。
因此，可根據活動套筒轉動的角度求得測量軸移動的距離。對於螺距是0.5mm螺旋測微器，活動套筒c的周界被等分為50格，故活動套筒轉動1 格，測量軸相應地移動0.
5/50=0.01mm,再加上估讀，其測量精度可達到0.001 mm。
使用螺旋測微器時應注意：①測量軸向砧臺靠近快夾住待測物時，必須使用棘輪而不能直接轉動活動套筒，聽到「咯、咯」即表示已經夾住待測物體，棘輪在空轉，這時應停止轉動棘輪，進行讀數，不要將被測物拉出，以免磨損砧臺和測量軸。②應作零點校正。
2．為什麼膠片長度可只測量一次？
答：單次測量時大體有三種情況：（1）儀器精度較低，偶然誤差很小，多次測量讀數相同，不必多次測量。
（2）對測量的準確程度要求不高，只測一次就夠了。（3）因測量條件的限制，不可能多次重複測量。本實驗由對膠片長度的測量屬於情況（1），所以只測量1次。
【思考題】
1．量角器的最小刻度是。為了提高此量角器的精度，在量角器上附加乙個角游標，使游標30分度正好與量角器的29分度等弧長。求該角游標的精度(即可讀出的最小角度)，並讀出下圖所示的角度。
答：因為量角器的最小刻度是30』，游標30分度與量角器29分度等弧長，所以游標的精度為，圖示角度為 。
2．用螺旋測微器進行測量時要考慮螺距誤差嗎？
答：不要。因為用螺旋測微器進行測量時，活動套筒（即微分筒)只向乙個方向轉動，所以不考慮螺距誤差。
3．設計一種修正齒孔面積的方案。
答：齒孔形狀如圖1所示。齒孔面積s等於長方形
面積xy減去修正面積△s。由圖1、圖2可知修正面積
等於正方形和內切圓面積之差，所以只要測出內切圓
的半徑，就可求出△s。
用讀數顯微鏡測出圖1中的x1、x2、z1、z2，得
內切圓的半徑：
則修正面積為：
實驗二電阻的測量和伏安特性的研究
【預習題】
1．測量二極體伏安特性曲線時，為什麼正向曲線的測量要用外接法，而反向曲線的測量要用內接法?
答：因為二極體正向電阻較小，反向電阻較大，所以正向曲線的測量宜採用電流錶外接法，反向曲線的測量宜採用電流錶內外置法。
2．電源、電表、滑線變阻器接到電路中要注意什麼？
答：在使用電源時，應注意：(1)注意人身安全，一般安全電壓為36v。高於36v操作時盡量用乙隻手操作。
(2)不能使總電路中的總電流超過額定電流值，更不能使電源短路（即不能使外電阻接近於零）。(3)直流電表的正、負極應與直流電源的正、負極對應聯接（即正接正，負接負），否則會使電表損壞。而交流電沒有正負極之分。
(4)在電路中必須連電源開關，接線時和不進行測量時，要使電源開關斷開且將輸出旋鈕逆時針調至零，線路接好經查無誤後開啟電源。做完實驗，一定要先切斷電源，然後再拆去其他部分。
使用電表時應注意以下幾點：（1）選擇電表：根據待測電流（或電壓）的大小，選擇合適量程的電流錶（或電壓表）。
如果選擇的量程小於電路中的電流（或電壓），會使電表損壞；如果選擇的量程太大，指標偏轉角度太小，讀數就不準確。使用時應事先估計待測量的大小，選擇稍大的量程試測一下，再根據試測值選用合適的量程，一般要盡可能使電表的指標偏轉在量程的2/3以上位置。（2）電流方向：
直流電表指標的偏轉方向與所通過的電流方向有關，所以接線時必須注意電表上接線柱的「+」、「-」標記。電流應從標有「+」號的接線柱流入，從標有「-」號的接線柱流出。切不可把極性接錯，以免損壞指標。
（3）視差問題：讀數時，必須使視線垂直於刻度表面。精密電表的表面刻度尺下附有平面鏡，當指標在鏡中的像與指標重合時，所對準的刻度，才是電表的準確讀數。
（4）要正確放置電表，表盤上一般都標有放置方式，如用「—」或「┌┐」表示平放；用「↑」或「⊥」表示立放；「∠」表示斜放，不按要求放置將影響測量精度。（5）使用前電表的指標應指零，若不指零，需要調零。
使用滑線變阻器時要注意：通過滑線變阻器的電流不能超過其額定電流。
3．被測低電阻為何要有4個端鈕？
答：消除接觸電阻。
【思考題】
1．滑線變阻器主要有哪幾種用途？如何使用？結合本次實驗分別給予說明。
答：（1）滑線變阻器主要有兩種用途：限流和分壓。
（2）對限流電路（如教材圖3-10）：在接通電源前，一般應使c滑到b端，使最大，電流最小，確保安全。以後逐步調節限流器電阻，使電流增大至所需值。
對分壓電路（如教材圖3-11）：在接通電源前，一般應使c滑到b端，使兩端電壓最小，確保安全。以後逐步調節分壓器電阻，使兩端電壓增大至所需值。
（3）本次實驗中測二極體特性曲線時，滑線變阻器用於分壓；利用四端接線法測量一段電阻絲電阻時，滑線變阻器用於限流。
2．在實驗中，若電源電壓為6v，被測電阻約為50ω，電流錶（毫安表）的量程為150/300ma，150ma檔的內阻約0.4ω，電壓表的量程為1.5/3.
0/7.5ｖ，每伏特電壓的內阻約200ω。如何選用電表量程，電表採用何種接法比較好？
答：（1）因為電源電壓為6v，所以電壓表量程應選擇7.5v；又因為通過電阻的電流，所以電流錶量程應選擇150ma。
（2）由題意知、、，則
因為當時，應採用電流錶內接法測量；當時，應採用電流錶外接法測量。所以比較兩式後可知電流錶宜採用內接法。
3．如果低電阻的電勢端鈕與電流端鈕搞錯會產生什麼現象？為什麼？
答：在本實驗中，若將待測低電阻的電勢端鈕與電流端鈕接反，則測得的電壓為待測低電阻和電流錶的接觸電阻上共有的，所測阻值比待測低電阻阻值要大。
實驗七用直流電橋測量電阻
【預習題】
1．怎樣消除比例臂兩隻電阻不準確相等所造成的系統誤差？
答：可以交換和，進行換臂測量，這樣最終，就與比例臂沒有關係了。
【思考題】
1．改變電源極性對測量結果有什麼影響？
答：在調節檢流計平衡時，改變極性對未知電阻的測量沒有影響。測量電橋靈敏度時，改變電源極性會改變指標偏轉方向，但對偏轉格數沒有影響。總之，改變電源極性對測量結果沒有影響。
2．影響單臂電橋測量誤差的因素有哪些？
答： （1）電橋靈敏度的限制，（2）電阻箱各旋鈕讀數的準確度等級（3）電阻箱各旋鈕的殘餘電阻（接觸電阻）
實驗八液體粘滯係數的測定
【預習題】
1．在一定的液體中，若減小小球直徑，它下落的收尾速度怎樣變化？減小小球密度呢？
答：在一定的液體中，小球下落的收尾速度與小球的質量和小球最大截面積有關。
即化簡後得：
從上式可見，小球的收尾速度與小球半徑和密度的平方根成正比，其中k為比例係數。
2．試分析實驗中造成誤差的主要原因是什麼？若要減小實驗誤差，應對實驗中哪些量的測量方法進行改進？
答：在實驗中，小球的半徑r和下落速度是對粘滯係數測量誤差影響最大的兩個因素。
（1）小球直徑的測量：因為該量的絕對量值較小，如測量儀器選用不當或測量方法不當都會造成測量的相對誤差較大。應選用規則的小球，小球直徑盡量小些。
測量儀器的精度要較高。如選用螺旋測微器，讀數顯微鏡。
（2）的測量：的測量又決定於測量距離和t這兩個量的測量。在可能的條件下，增加的量值是很重要的（即提高了本身測量精度，又提高了t的測量精度）；在t的測量中，秒錶的啟動和停止的判斷果斷，直接影響測量結果，實驗前可進行訓練。
當然改進測量方法，如用光電計時裝置，可提高t的測量的準確度。
（3）溫度對液體的粘滯係數的影響極大，故在用一組小球測量液體粘滯係數時，在第乙個小球下落前要測量一次液體溫度，最後乙個小球下落後又要測量一次液體溫度，取其平均值為液體粘滯係數測量時的溫度。
【思考題】
1．什麼是粘滯阻力？
答：液體流動時，流速層間的內摩擦力與摩擦面積s、速度梯度成正比：或,比例係數稱為粘滯係數。單位為帕斯卡·秒，用pa·s表示。
2．什麼是收尾速度？
答：做直線運動的物體所受合外力為「0」時所具有的速度。在這一時刻後物體將以「收尾速度」作勻速直線運動。
3．在實驗中如何確定a、b兩標線？
答：確定小球下落時合適的計時點（a點）十分必要，可根據小球由液面從靜止狀態開始下落的運動方程：來進行分析討論。
式中：浮力為為液體的密度；v為小球的體積）、粘滯阻力為。匯出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的計算公式：
為小球的密度，為液體的密度，為液體粘滯係數（可進行粗測，也可通過查表得到）。一般地計時起點的的位置（a點）在液面下方5㎝就能實現小球勻速下落。至於下標線b點的位置在保證離容器底部有一定距離情況下盡可能增大s的距離。
實驗九模擬法描繪靜電場
【預習題】
1．用二維穩恆電流場模擬靜電場，對實驗條件有哪些要求？
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電阻率分布均勻，電流場中的電極（良導體）的表面也近似是乙個等位面。
（3）模擬所用電極系統與被模擬電極系統的邊界條件相同。
《大學物理學》第二版上冊習題解答
大學物理學習題答案 習題一1.1 簡要回答下列問題 1 位移和路程有何區別？在什麼情況下二者的量值相等？在什麼情況下二者的量值不相等？2 平均速度和平均速率有何區別？在什麼情況下二者的量值相等？3 瞬時速度和平均速度的關係和區別是什麼？瞬時速率和平均速率的關係和區別又是什麼？4 質點的位矢方向不變，...
物理學教程 第二版 課後答案
第十四章波動光學 14 1 在雙縫干涉實驗中，若單色光源s到兩縫s1 s2距離相等，則觀察屏 上 明條紋位於圖中o處，現將光源s向下移動到圖中的s 位置，則 a 明紋向上移動，且條紋間距增大 b 明紋向上移動，且條紋間距不變 c 明紋向下移動，且條紋間距增大 d 明紋向下移動，且條紋間距不變 分析與...
鋼結構基礎 第二版 課後答案
解 由附錄1中附表1可得i20a的截面積為3550mm2，扣除孔洞後的淨面積為mm2。工字鋼較厚板件的厚度為11.4mm，故由附錄4可得q235鋼材的強度設計值為n mm2，構件的壓應力為n mm2，即該柱的強度滿足要求。新版教材工字鋼為豎放，故應計入工字鋼的自重。工字鋼i20a的重度為27.9kg...