1、实验七单摆设计【思考题】1用秒表自动检测单摆周期时，从检测方法上来考虑，应注意什么方面能够使周期测得更确切些？答：（1）注意定点观察，在摆线通过平衡位置时开、停秒表。（2）适当降低单摆震动次数，及重复检测。2在室外天棚上挂一单摆，摆长很长难以用尺直接测下来，请设计用简单的工具和方式检测其摆长。答：测出单摆震动的周期，查出本地重力加速度g，即可通过估算出摆长。实验八用直流电桥检测内阻【预习题】1如何去除比列臂两只内阻不确切相等所导致的系统偏差？答：可以交换和，进行换臂检测，这样最终，就与比列臂没有关系了。【思考题】1改变电源极性对检测结果有哪些影响？答：在调节检流计平衡时，改变极性对未知内阻
2、的检测没有影响。检测电桥灵敏度时，改变电源极性会改变表针偏转方向，但对偏转格数没有影响。反正，改变电源极性对检测结果没有影响。2影响双臂电桥检测偏差的诱因有什么？答：（1）电桥灵敏度的限制，（2）内阻箱各旋钮读数的确切度等级（3）内阻箱各旋钮的残余内阻（接触内阻）实验九液体粘滞系数的测定【预习题】1在一定的液体中，若减少小球半径，它下落的扫尾速率如何变化？减少小球密度呢？答：在一定的液体中，小球下落的扫尾速率与小球的质量和小球最大截面积有关。即通分后得：从上式可见，小球的扫尾速率与小球直径和密度的平方根成反比，其中K为比列系数。2试剖析实验中导致偏差的主要诱因是哪些？若要降低实验偏差，应对
3、实验中什么量的检测方式进行改进？答：在实验中，小球的直径r和下落速率是对粘滞系数检测偏差影响最大的两个诱因。（1）小球半径的检测：由于该量的绝对量值较小，如检测仪器选用不当或检测方式不当就会导致检测的相对偏差较大。应选用规则的小球，小球半径尽量小些。测量仪器的精度要较高。如选用螺旋测微器电流场的测量思考题，读数显微镜。（2）的检测：的检测又决定于检测距离和t这两个量的检测。在可能的条件下，降低的量值是很重要的（即增强了本身检测精度，又提升了t的检测精度）；在t的检测中，秒表的启动和停止的判定果断，直接影响检测结果电流场的测量思考题，实验前可进行训练。其实改进检测方式，如用光电计时装置，可提升t的检测的确切度。（3）气温对液体的粘
4、滞系数的影响极大，故在用一组小球检测液体粘滞系数时，在第一个小球下落前要检测一次液体体温，最后一个小球下落后又要检测一次液体体温，取其平均值为液体粘滞系数检测时的气温。【思考题】1哪些是粘滞阻力？答：液体流动时，流速层间的内磨擦力与磨擦面积S、速度梯度成反比：或,比列系数称为粘滞系数。单位为帕斯卡·秒，用Pa·s表示。2哪些是扫尾速率？答：做直线运动的物体所受合外力为“0”时所具有的速率。在这一时刻后物体将以“收尾速率”作匀速直线运动。3在实验中怎样确定A、B两标线？答：确定小球下落时合适的计时点（A点）非常必要，可依照小球由液面从静止状态开始下落的运动多项式：来进行剖析讨论
5、。式中：压强为为液体的密度；V为小球的容积）、粘滞阻力为。导入小球由液面从静止状态开始下落到合外力为“0”时的这距离h的估算公式：为小球的密度，为液体的密度，为液体粘滞系数（可进行粗测，也可通过查表得到）。通常地计时起点的的位置（A点）在液面下方5能够实现小球匀速下落。至于下标线B点的位置在保证离容器顶部有一定距离情况下尽可能减小S的距离。实验十模拟法勾勒静电场【预习题】1用二维稳恒电压场模拟静电场，对实验条件有什么要求？答：（1）稳恒场中电极形状与被模拟的静电场的带电体几何形状相同。（2）稳恒场中的导电介质应是不良导体且内阻率分布均匀，电压场中的电极（良导体）的表面也近似是一个等位面。（
6、3）模拟所用电极系统与被模拟电极系统的边界条件相同。2等势线与电场线之间有何关系？答：等势线与电场线处处正交。3假如电源电流降低一倍，等势线和电场线的形状是否变化？电场硬度和电势分布是否变化？为何？答：电源电流降低一倍，等势线和电场线的形状不变，但原先电势为U的等势线变为电势为2U的等势线。依据（10-9）、（10-10）可知，电场硬度和电势分布变化：当r不变时，Ur2Ur，Er2Er。【思考题】1出现下述情况之一时，用我们实验中所用装置画出的等位面和电力线形状有无变化？（1）电源电流提升一倍；（2）导电纸上的导电材料的导电率相同但长度不同；（3）电流表读数有比实际值大10%的系统性偏差；（
7、4）电极边沿和导电纸接触不良；（5）检测时电源电流不稳定，在平缓降低。答：等势面和电场线形状变化情况为：（1）形状不变，但依据（10-9）可知，原来电势为Ur的等势线变为电势为2Ur的等势线。（2）形状不变，依据（10-9）、（10-10）可知，Ur、Er与长度t无关。（3）形状不变，但依据（10-9）可知，所测电势为Ur的等势线实为电势为U的等势线。（4）形状有变化，接触不好造成电极的有效形状不再是方形或圆环型。（5）形状有变化，对于同一电势来说，后检测的点所测出的等势线电势直径将逐步减少。2如何由测得的等位线勾勒电力线？电力线的明暗和方向怎样确定？将极间电流的正负交换一下，实验得到的等位线
8、会有变化吗？答：见图所示。电场线的明暗由等势线的明暗确定，等势线密的地方电场线也密。电场线的方向由正电位指向负电位。假如将极间电流正正极交换一下，得到的等势线将会发生变化。原先电势高的等势线将弄成电势低的等势线，相反原先电势低的等势线将弄成电势高的等势线。实验十一液体表面张力系数的测定【预习题】1怎么装配及使用焦利氏秤？答：（1）安装好弹簧，小镜及玻璃管并初步调好她们之间的互相位置后，调正三足基座上的底脚螺母，使立管处于铅直状态。此时，小镜在玻璃管内与玻璃管内壁应不触及。（2）调节旋钮时要平稳，视线平视，做到“三线对齐”。【思考题】1为何在拉液膜的过程中一直保持“三线合一”？答：普通弹簧秤
9、是左端固定，加负载后向上伸长，而焦利氏秤是控制弹簧的上端的位置不变，加负载后，弹簧伸长，调节旋钮，使“三线合一”保证了上端位置不变，相当于弹簧向下拉伸，由标尺和游标确定弹簧伸长量。2测金属丝框的长度L时应测它的内宽还是外宽？为何？答：应测外宽，由于表面张力与液膜周界成反比，而金属丝框产生的液膜其周界为内侧净宽。3若空立管不垂直，对检测有哪些影响？试做定性剖析。答：如图所示：(1)中空立柱垂直时：设弹簧在受垂直力mg时伸长量为，受水的表面张力时的伸长量为（2）中空立柱不垂直时（与垂直方向有倾角）：弹簧在受垂直力mg时伸长量仍为，但中空立柱的伸长量则为=受水的表面张力时的伸
10、长量仍为，但相应的中空立柱的伸长量则为=垂直时=不垂直时=；=从三角形的几何关系可知：=；所以=。故对检测结果无影响。实验十三拉伸法测金属丝的扬氏弹性摸量【预习题】1怎么按照几何光学的原理来调节望远镜、光杠杆和标尺之间的位置关系？怎么调节望远镜？答：（1）依据光的反射定理分两步调节望远镜、光杠杆和标尺之间的位置关系。第一步：调节来自标尺的入射光线和经光杠杆镜面的反射光线所构成的平面大致水平。具体做法如下：用目测法调节望远镜和光杠杆大致等高。用目测法调节望远镜下的高低调节螺丝，使望远镜大致水平；调节光杠杆镜面的仰俯使光杠杆镜面大致铅直；调节标尺的位置，使其大致铅直；调节望远镜上方的
11、瞄准系统使望远镜的光轴垂直光杠杆镜面。第二步：调节入射角（来自标尺的入射光线与光杠杆镜面法线间的倾角）和反射角（经光杠杆镜面反射步入望远镜的反射光与光杠杆镜面法线间的倾角）大致相等。具体做法如下：沿望远物镜方向观察光杠杆镜面，在镜面中若看见标尺的像和观察者的双眼，则入射角与反射角大致相等。假如看不到标尺的像和观察者的双眼，可微调望远镜标尺组的左右位置，使来自标尺的入射光线经光杠杆镜面反射后，其反射光线能射入望远镜内。（2）望远镜的调节：首先调节物镜认清十字叉丝，之后目镜对标尺的像（光杠杆面镜旁边2D处）变焦，直到在物镜中见到标尺清晰的像。2在砝码盘上加载时为何采用正反向检测取平均值的办法？答
12、：由于金属丝弹性形变有滞后效应，因而带来系统偏差。【思考题】1光杠杆有哪些优点？如何提高光杠杆检测微小宽度变化的灵敏度？答：（1）直观、简便、精度高。（2）由于，即，所以要提高光杠杆检测微小宽度变化的灵敏度，应尽可能减少光杠杆宽度（光杠杆后支点到两个前支点连线的垂直距离），或适当减小D（光杠杆小穿衣镜到标尺的距离为D）。2假如实验中操作无误，得到的数据前一两个偏大，这可能是哪些缘由，怎么避开？答：可能是由于金属丝有弯曲。避开的方式是先加一两个发码将金属丝的弯曲剪短。3怎么避开检测过程中标尺读数超出望远镜范围？答：开始实验时，应调节标尺的高低，使标尺的上端大致与望远镜光轴等高，这样未加砝码时从望
13、远镜当中见到的标尺读数接近标尺的上端，渐渐加砝码的过程中见到标尺读数向下端变化。这样就防止了检测过程中标尺读数超出望远镜范围。实验十四冰的熔解热的测定【思考题】1设计一实验，通过实验的方式测定量热器的水当量。答：用混和法，将质量分别为、，气温分别为、的两份水倒入量热器里混和，热平衡方程式，式中为量热器的水当量（、分别为量热器的质量和材料的比热容），为体温计的水当量，为水的比热容，测出各水温和质量即可求出。2为了减少实验偏差，操作时应注意什么问题？答：（1）在检测量热器质量时注意使量热器干燥。（2）加入冷水的气温不超过温度10，水量为量热器的五分之二（3）加冰前读出冷水的体温（4）冰块大小合适，应当是融化的冰，但表面用纸吸走水。（5）加冰后搅乱冰块，仔细观察混和后混度的变化，读出最低气温。