大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告答案大全
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)答案篇一：大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告答案大全
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告答案大全（實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及思考題答案全包括）
伏安法測(cè)電阻
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?(1) 利用伏安法測(cè)電阻。 (2) 驗(yàn)證歐姆定律。
(3) 學(xué)會(huì)間接測(cè)量量不確定度的計(jì)算；進(jìn)一步掌握有效數(shù)字的概念。
實(shí)驗(yàn)方法原理
根據(jù)歐姆定律，
R ??，如測(cè)得 U 和 I 則可計(jì)算出 R。值得注意的是，本實(shí)驗(yàn)待測(cè)電阻有兩只，
一個(gè)阻值相對(duì)較大，一個(gè)較小，因此測(cè)量時(shí)必須采用安培表內(nèi)接和外接兩個(gè)方式，以減小測(cè)量誤差。 實(shí)驗(yàn)裝置 待測(cè)電阻兩只，0～5mA 電流表 1 只，0－5V 電壓表 1 只，0～50mA 電流表 1 只，0～10V 電壓表一 只，滑線變阻器 1 只，DF1730SB3A 穩(wěn)壓源 1 臺(tái)。(轉(zhuǎn) 載 于:ax?? 1.5%，得到???； U 1?? 0.15V ,???U 2?? 0.075V
(2) 由???I ? I max?? 1.5%，得到???I1?? 0.075mA,???I 2?? 0.75mA；
2 2
)?? ( ，求得 uR1 ? 9?? 101??, uR 2?? 1?；
(3) 再由 uR ?3V I
(4) 結(jié)果表示 R1 ? (2.92?? 0.09)??10 3??, R2?? (44?? 1)??
光柵衍射
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
(1) 了解分光計(jì)的原理和構(gòu)造。 (2) 學(xué)會(huì)分光計(jì)的調(diào)節(jié)和使用方法。
(3) 觀測(cè)汞燈在可見光范圍內(nèi)幾條光譜線的波長(zhǎng) 實(shí)驗(yàn)方法原理
若以單色平行光垂直照射在光柵面上，按照光柵衍射理論，衍射光譜中明條紋的位置由下式?jīng)Q定： =dsin ψk =±kλ
(a + b) sin ψk
如果人射光不是單色，則由上式可以看出，光的波長(zhǎng)不同，其衍射角也各不相同，于是復(fù)色光將被分解，而在中央 k =0、 ψ =0 處，各色光仍重疊在一起，形成中央明條紋。在中央明條紋兩側(cè)對(duì)稱地分布著 k=1，2，3，…級(jí)光譜，各級(jí)光譜 線都按波長(zhǎng)大小的順序依次排列成一組彩色譜線，這樣就把復(fù)色光分解為單色光。如果已知光柵常數(shù)，用分光計(jì)測(cè)出 k 級(jí)光譜中某一明條紋的衍射角ψ，即可算出該明條紋所對(duì)應(yīng)的單色光的波長(zhǎng)λ。 實(shí)驗(yàn)步驟
(1) 調(diào)整分光計(jì)的工作狀態(tài)，使其滿足測(cè)量條件。
(2) 利用光柵衍射測(cè)量汞燈在可見光范圍內(nèi)幾條譜線的波長(zhǎng)。
�、儆捎谘苌涔庾V在中央明條紋兩側(cè)對(duì)稱地分布，為了提高測(cè)量的準(zhǔn)確度，測(cè)量第k級(jí)光譜時(shí)，應(yīng)測(cè)出+k級(jí)和-k 級(jí)光譜線的位置，兩位置的差值之半即為實(shí)驗(yàn)時(shí)k取1 。
�、跒榱藴p少分光計(jì)刻度盤的偏心誤差，測(cè)量每條光譜線時(shí)，刻度盤上的兩個(gè)游標(biāo)都要讀數(shù)，然后取其平均值(角 游標(biāo)的讀數(shù)方法與游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法基本一致)。
�、蹫榱耸故纸z對(duì)準(zhǔn)光譜線，可以使用望遠(yuǎn)鏡微調(diào)螺釘12來(lái)對(duì)準(zhǔn)。
�、軠y(cè)量時(shí)，可將望遠(yuǎn)鏡置最右端，從-l 級(jí)到+1 級(jí)依次測(cè)量，以免漏測(cè)數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)處理
(1) 與公認(rèn)值比較
λ0為公認(rèn)值。
(2) 計(jì)算出紫色譜線波長(zhǎng)的不確定度
差
? 0
其中
u(λ) =
(a?? b) | cos? | u(? ) 1 ? cos15.092???????
=0.467nm ; U =2×u(λ) =0.9 nm 600 60?? 180
1.
最后結(jié)果為: λ=(433.9±0.9) nm
當(dāng)用鈉光(波長(zhǎng)λ=589.0nm)垂直入射到 1mm 內(nèi)有 500 條刻痕的平面透射光柵上時(shí)，試問(wèn)最多能看到第幾級(jí)光譜?并 請(qǐng)說(shuō)明理由。 答：由(a+b)sinφ=kλ
∵φ最大為 90o
2.
-6
得 k={(a+b)/λ}sinφ
所以 sinφ=1
又∵a+b=1/500mm=2*10m，
6 9
λ=589.0nm=589.0*10m
-9
∴k=2*10/589.0*10=3.4 最多只能看到三級(jí)光譜。
當(dāng)狹縫太寬、太窄時(shí)將會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象?為什么? 答：狹縫太寬，則分辨本領(lǐng)將下降，如兩條黃色光譜線分不開。 狹縫太窄，透光太少，光線太弱，視場(chǎng)太暗不利于測(cè)量。
3. 為什么采用左右兩個(gè)游標(biāo)讀數(shù)?左右游標(biāo)在安裝位置上有何要求? 答：采用左右游標(biāo)讀數(shù)是為了消除偏心差，安裝時(shí)左右應(yīng)差 180o。
光電效應(yīng)
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
(1) 觀察光電效現(xiàn)象,測(cè)定光電管的伏安特性曲線和光照度與光電流關(guān)系曲線;測(cè)定截止電壓,并通過(guò)現(xiàn)象了解其物 理意義。
(2) 練習(xí)電路的連接方法及儀器的使用; 學(xué)習(xí)用圖像總結(jié)物理律。 實(shí)驗(yàn)方法原理
(1) 光子打到陰極上,若電子獲得的能量大于逸出功時(shí)則會(huì)逸出，在電場(chǎng)力的作用下向陽(yáng)極運(yùn)動(dòng)而形成正向 電流。在沒(méi)達(dá)到飽和前，光電流與電壓成線性關(guān)系,接近飽和時(shí)呈非線性關(guān)系,飽和后電流不再增加。
2 2
(2)電光源發(fā)光后,其照度隨距光源的距離的平方成(r)反比即光電管得到的光子數(shù)與r成反比,因此打出的電子
22 -2
數(shù)也與r成反比,形成的飽和光電流也與r成反比,即I∝r。
(3) 若給光電管接反向電壓 u反，在 eU反< mvmax / 2=eUS時(shí)(vmax為具有最大速度的電子的速度) 仍會(huì)有電子移動(dòng)
到陽(yáng)極而形成光電流，當(dāng)繼續(xù)增大電壓 U反，由于電場(chǎng)力做負(fù)功使電子減速，當(dāng)使其到達(dá)陽(yáng)極前速度剛好為零時(shí) U反=US， 此時(shí)所觀察到的光電流為零，由此可測(cè)得此光電管在當(dāng)前光源下的截止電壓 US。 實(shí)驗(yàn)步驟
(1) 按講義中的電路原理圖連接好實(shí)物電路圖； (2) 測(cè)光電管的伏安特性曲線：
�、傧仁拐螂妷杭又�30伏以上，同時(shí)使光電流達(dá)最大（不超量程）， ②將電壓從0開始按要求依次加大做好記錄； (3) 測(cè)照度與光電流的關(guān)系：
�、傧仁构怆姽芫喙庠�20cm處，適當(dāng)選擇光源亮度使光電流達(dá)最大(不超量程)； ②逐漸遠(yuǎn)離光源按要求做好記錄； 實(shí)驗(yàn)步驟
(4) 測(cè)光電管的截止電壓： ①將雙向開關(guān)換向；
�、谑构怆姽芫喙庠�20cm處，將電壓調(diào)至“0”，適當(dāng)選擇光源亮度使光電流達(dá)最大（不超量程），記錄此時(shí)的光 電流I0，然后加反向電壓使光電流剛好為“0”，記下電壓值US；
③使光電管遠(yuǎn)離光源（光源亮度不變）重復(fù)上述步驟作好記錄。 數(shù)據(jù)處理 (1) 伏安特性曲線
照度與光電
伏安特性曲線
流曲線
(3) 零電壓下的光電流及截止電壓與照度的關(guān)系
1. 臨界截止電壓與照度有什么關(guān)系?從實(shí)驗(yàn)中所得的結(jié)論是否同理論一致?如何解釋光的波粒二象性?
電壓與照度無(wú)關(guān)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論相符。
答：臨界截止
光具有干涉、衍射的特性，說(shuō)明光具有撥動(dòng)性。從光電效應(yīng)現(xiàn)象上分析，光又具有粒子性，由愛因斯坦方程來(lái)描
述：hν=(1/2)mvmax+A。
2. 可否由 Us′ν曲線求出陰極材料的逸出功?答：可以。由愛因斯坦方程 hυ=e|us|+hυo可求出斜率Δus/Δυ=h/e 和普朗克常數(shù)，還可以求出截距（h/e）υo，再由截距求出光電管陰極材料的紅限
υo，從而求出逸出功 A=hυo。
2
光的干涉—牛頓環(huán)
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
(1) 觀察等厚干涉現(xiàn)象及其特點(diǎn)。
(2) 學(xué)會(huì)用干涉法測(cè)量透鏡的曲率半徑與微小厚度。 實(shí)驗(yàn)方法原理
利用透明薄膜(空氣層)上下表面對(duì)人射光的依次反射，人射光的振幅將分成振幅不同且有一定光程差的兩部分， 這是一種獲得相干光的重要途徑。由于兩束反射光在相遇時(shí)的光程差取決于產(chǎn)生反射光的薄膜厚度，同一條干涉條紋所 對(duì)應(yīng)的薄膜厚度相同，這就是等厚干涉。將一塊曲率半徑 R 較大的平凸透鏡的凸面置于光學(xué)平板玻璃上，在透鏡的凸 面和平板玻璃的上表面間就形成一層空氣薄膜，其厚度從中心接觸點(diǎn)到邊緣逐漸增加。當(dāng)平行的單色光垂直入射時(shí)， 入射光將在此薄膜上下兩表面依次反射，產(chǎn)生具有一定光程差的兩束相干光。因此形成以接觸點(diǎn)為中心的一系列明暗交 替的同心圓環(huán)——牛頓環(huán)。透鏡的曲率半徑為：R?4(m??? n)實(shí)驗(yàn)步驟
(1) 轉(zhuǎn)動(dòng)讀數(shù)顯微鏡的測(cè)微鼓輪，熟悉其讀數(shù)方法；調(diào)整目鏡，使十字叉絲清晰，并使其水平線與主尺平行(判斷的 方法是：轉(zhuǎn)動(dòng)讀數(shù)顯微鏡的測(cè)微鼓輪，觀察目鏡中的十字叉絲豎線與牛頓環(huán)相切的切點(diǎn)連線是否始終與移動(dòng)方向平行)。
(2) 為了避免測(cè)微鼓輪的網(wǎng)程(空轉(zhuǎn))誤差，整個(gè)測(cè)量過(guò)程中，輪只能向一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)。盡量使叉絲的豎線對(duì)準(zhǔn)暗 在鼓應(yīng) 干涉條紋中央時(shí)才讀數(shù)。
(3) 應(yīng)盡量使叉絲的豎線對(duì)準(zhǔn)暗干涉條紋中央時(shí)才讀數(shù)。 (4) 測(cè)量時(shí)，隔一個(gè)暗環(huán)記錄一次數(shù)據(jù)。
(5) 由于計(jì)算 R 時(shí)只需要知道環(huán)數(shù)差 m-n，因此以哪一個(gè)環(huán)作為第一環(huán)可以任選，但對(duì)任一暗環(huán)其直徑必須是對(duì) 應(yīng)的兩切點(diǎn)坐標(biāo)之差。 數(shù)據(jù)處理
4(m??? n)??
c
c=5.25mm；U
uc ( R)?? R???= 2× uc ( R) = 11 mm
R R?? (?? U ) =(875±11)mm
1. 透射光牛頓環(huán)是如何形成的?如何觀察?畫出光路示意圖。答：光由牛頓環(huán)裝置下方射入，在 空氣層上下兩表面對(duì)入射光的依次反射，形成干涉條紋，由上向下觀察。
2. 在牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)中，假如平玻璃板上有微小凸起，則凸起處空氣薄膜厚度減小，導(dǎo)致等厚干涉條紋 發(fā)生畸變。試問(wèn)這時(shí)的牛頓環(huán)(暗)將局部?jī)?nèi)凹還是局部外凸?為什么? 答：將局部外凸，因?yàn)橥粭l紋對(duì)應(yīng)的薄膜厚度相同。
3. 用白光照射時(shí)能否看到牛頓環(huán)和劈尖干涉條紋?此時(shí)的條紋有何特征?
答：用白光照射能看到干涉條紋，特征是：彩色的條紋，但條紋數(shù)有限。
R
2
=?8.9?10??8=0.6％
?? 20.635????
雙棱鏡干涉
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
(1) 觀察雙棱鏡干涉現(xiàn)象,測(cè)量鈉光的波長(zhǎng)。
(2) 學(xué)習(xí)和鞏固光路的同軸調(diào)整。 實(shí)驗(yàn)方法原理
雙棱鏡干涉實(shí)驗(yàn)與雙縫實(shí)驗(yàn)、雙面鏡實(shí)驗(yàn)等一樣，都為光的波動(dòng)學(xué)說(shuō)的建立起過(guò)決定性作用，同時(shí)也是測(cè)量光波 波長(zhǎng)的一種簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方法。雙棱鏡干涉是光的分波陣面干涉現(xiàn)象，由 S 發(fā)出的單色光經(jīng)雙棱鏡折射后分成兩列，相當(dāng) 于從兩個(gè)虛光源 S1和 S2射出的`兩束相干光。這兩束光在重疊區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生干涉，在該區(qū)域內(nèi)放置的測(cè)微目鏡中可以觀察
d d
到干涉條紋。根據(jù)光的干涉理論能夠得出相鄰兩明（暗）條紋間的距離為???x ?，即可有???????x其中 d 為兩
D D
個(gè)虛光源的距離，用共軛法來(lái)測(cè)，即 d ?d 2 ；D 為虛光源到接收屏之間的距離，在該實(shí)驗(yàn)中我們測(cè)的是狹縫到測(cè) 微 目 鏡 的 距 離 ； ??x 很 小 ， 由 測(cè) 微 目 鏡 測(cè) 量 。
實(shí)驗(yàn)步驟
(1) 儀器調(diào)節(jié) ①粗調(diào)
將縫的位置放好，調(diào)至堅(jiān)直，根據(jù)縫的位置來(lái)調(diào)節(jié)其他元件的左右和高低位置，使各元件中心大致等高。 ②細(xì)調(diào)
根據(jù)透鏡成像規(guī)律用共軛法進(jìn)行調(diào)節(jié)。使得狹縫到測(cè)微目鏡的距離大于透鏡的四倍焦距，這樣通過(guò)移動(dòng)透鏡能夠在 測(cè)微目鏡處找到兩次成像。首先將雙棱鏡拿掉，此時(shí)狹縫為物，將放大像縮小像中心調(diào)至等高，然后使測(cè)微目鏡能夠接 收到兩次成像，最后放入雙棱鏡，調(diào)雙棱鏡的左右位置，使得兩虛光源成像亮度相同，則細(xì)調(diào)完成。各元件中心基本達(dá) 到同軸。
(2) 觀察調(diào)節(jié)干涉條紋
調(diào)出清晰的干涉條紋。視場(chǎng)不可太亮，縫不可太寬，同時(shí)雙棱鏡棱脊與狹縫應(yīng)嚴(yán)格平行。取下透鏡，為方便調(diào)節(jié)可 先將測(cè)微目鏡移至近處，待調(diào)出清晰的干涉條紋后再將測(cè)微目鏡移到滿足大于透鏡四倍焦距的位置。
(3) 隨著 D 的增加觀察干涉條紋的變化規(guī)律。 (4) 測(cè)量
①測(cè)量條紋間距???x
�、谟霉曹椃y(cè)量?jī)商摴庠?S1和 S2的距離 d
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)答案篇二：廈門大學(xué)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)理論作業(yè)參考答案
參考答案
第二題：
<1>（2.9979246?0.0000010）?108 米/秒 或 （2.997925?0.000001）?108米/秒
<3>（1.7?0.5）?10?3 卡/克度
第三題：
<1>8.5?0.2
<3>0.0027?0.0008
第五題：
<1>3.01
<3>2?103
<5>3.0
幾何合成:
UN?(?f?f?f22?Ux)2?(?Uy)2?(?Uz)2?x?Uy?(2Uz)2
?x?y?z?f?f?f?Ux??Uy??Uz?x?y?2Uz ?x?y?z
<2>算術(shù)合成：
算術(shù)合成：
(A2?L2)?UA?2ALUL?f?f ?Uf??UA??UL? 2?A?L4A
幾何合成：
?f?f(A2?L2)?UA22ALUL2(UAA2?UAL2)2?4(ALUL)2
22Uf?(?UA)?(?UL)?()?()?22?A?L4A4A4A2
33???V0aVt?VtV0t??(1?at)2,??(1?at)2,<4>?t2?a2
算術(shù)合成：
UV0??f?f?Ua??Ut?a?t
33??aVttV?|?(1?at)2Ua|?|?t(1?at)2Ut| 22
3?Vt?|?(1?at)2[|aUa|?|tUt|]|2
幾何合成：
UV0?(?f?f?Ua)2?(?Ut)2
?a?t
33??aVttV?[?(1?at)2Ua]2?[?t(1?at)2Ut]2 22
Vt?|(1?at)?3|(aUa)2?(tUt)2
2
第十一題： 110解：平均值：d??di?3.34 10i?1(mm) 平均值標(biāo)準(zhǔn)誤差：???(di?110i?3.34)2?0.009 10?9(mm)
因?yàn)闇y(cè)量次數(shù)為10次，在置信概率為68.3%時(shí),t因子t0.68?1.06，則A類不確定度值為：UA?t0.68??0.01 (mm) 游標(biāo)卡尺的誤差為均勻分布，
則B類不確定度值為：UB?
因此合成不確定度為：U?儀?0.023?0.012 (mm) 22?A?UB?0.02 (mm) 結(jié)果不確定度表示：d?d?U?3.34?0.02 (mm) 相對(duì)不確定度為：E?
68.3% U0.02?100%??100%?0.6%，其置信概率為3.34d
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)答案篇三：大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理作業(yè)答案
五、用分度值為0.01ｍｍ的一級(jí)千分尺測(cè)得鋼球的直徑為15.561ｍｍ、15.562ｍｍ、15.560ｍｍ、15.563ｍｍ、15.564mm、15.560mm，千分尺的零點(diǎn)讀數(shù)為0.011mm，試求鋼球體積的測(cè)量結(jié)果。 解：數(shù)據(jù)列表
1 2 3 4 5 6 平均值 標(biāo)準(zhǔn)差 d'(mm) 15.561 15.562 15.560 15.563 15.564 15.560 15.562 0.00163 d(mm) 15.550 15.551 15.549 15.552 15.553 15.549 15.551 0.00163
肖維涅系數(shù)C6＝1.73，C6?Sd?1.73?0.00163?0.0028
d’數(shù)據(jù)有效范圍：下限：15.562?0.0028?15.559
上限：15.562?0.0028?15.565數(shù)據(jù)全部有效
?15.551mmua(d)?Sd/6?0.0007mm
ub(d)?0.004/=0.0023u(d)?最終結(jié)果
0.00072?0.00232=0.0024mm
1
??d3?1969.0mm3
6?V1
u(V)?u(d)??d2u(d)?0.9mm3
?d2
V??u(V)??1969.0?0.9?mm3u(V)
E(V)??100%?0.046%
(P?0.683)
4?2L
六、利用單擺測(cè)重力加速度ｇ，當(dāng)擺角很小時(shí)有g(shù)? ，式中L為擺長(zhǎng)，T為周期，它們的測(cè)量
T2
結(jié)果用不確定度分別表示為：L＝（97.69±0.02）cm（P=0.683）；T＝（1.9842±0.0002）s（Ｐ＝0.683）試求重力加速度g的測(cè)量結(jié)果。 解：
g?4?2
L
＝979.58m/s2 2T
lng?ln(4?2)?lnL?2lnT,
dgdLdT??2 gLT
E(g)=
0.0220.00022U(g)u(L)2u(T)2
=0.02873% ]?4[]?0.0002873?[]?4[]=[
97.691.9842gLT
U(g)?0.28m/s2
最終結(jié)果：
g??979.6?0.3?m/s
2
(P?0.683)
二、用單擺測(cè)重力加速度實(shí)驗(yàn)中，改變擺長(zhǎng)L，分別測(cè)量擺動(dòng)50個(gè)周期的時(shí)間tn，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表。試用圖解法求重力加速度g。
解：(1) 作圖
由理論公式：T?2?
L
g，T和L之間不存在簡(jiǎn)單的線形關(guān)系，采用曲線改直方案，
g4?
2T。 2
對(duì)上式兩邊平方，并作整理得：L?
在直角坐標(biāo)紙上建立坐標(biāo)，橫軸代表T2，縱軸代表長(zhǎng)度L，作T2－L曲線。
(2) 圖解法求重力加速度
在直線的兩端（測(cè)量點(diǎn)內(nèi)側(cè)）任取兩點(diǎn)A（52.0,2.12）、B（99.0,4.00），用符號(hào)“ｏ”標(biāo)出。 斜率:
g4?2
?
L2?L199.0?52.0
??25（cm/s2） 22
T2?T14.00?2.12
所求的重力加速度：g=987cm/s2
三、水的表面張力在不同溫度時(shí)的數(shù)值如下表所示。設(shè)F=aT-b，其中T為熱力學(xué)溫度，試用最小二乘法求常數(shù)a和b及相關(guān)系數(shù)γ。
解：令x＝T，y＝F，則y＝－b＋ax 由公式：a?
?xy2?x2
?
?TF2?T2
?
313?69.459?21675.05
??0.164(N/m.K) 2
313?98369
(N/m) b?a??a???0.16371?313?69.459?-120.701
??
xy?[x2?2][y2?2]
?
TF?[T2?2][F2?2]
?-0.9996(或-1.000)
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