大物實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)題與思考題答案周嵐版

實(shí)驗(yàn)七單擺設(shè)計(jì)【思考題】1．用秒表手動(dòng)測(cè)量單擺周期時(shí)，從測(cè)量技巧上來(lái)考慮，應(yīng)注意哪些方面才能使周期測(cè)得更準(zhǔn)確些？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)增加單擺振動(dòng)次數(shù)，及重復(fù)測(cè)量。2．在室內(nèi)天棚上掛一單擺，擺長(zhǎng)很長(zhǎng)無(wú)法用尺直接測(cè)出來(lái)，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)用簡(jiǎn)單的工具和方法測(cè)量其擺長(zhǎng)。答：測(cè)出單擺振動(dòng)的周期，查出本地重力加速度g，即可通過(guò)計(jì)算出擺長(zhǎng)。實(shí)驗(yàn)八用直流電橋測(cè)量電阻【預(yù)習(xí)題】1．怎樣消除比例臂兩只電阻不準(zhǔn)確相等所造成的系統(tǒng)誤差？答：可以交換和，進(jìn)行換臂測(cè)量，這樣最終，就與比例臂沒(méi)有關(guān)系了?！舅伎碱}】1．改變電源極性對(duì)測(cè)量結(jié)果有什么影響？答：在調(diào)節(jié)檢流計(jì)平衡時(shí)，改變極性對(duì)未知電阻的測(cè)量沒(méi)有影響。測(cè)量電橋靈敏度時(shí)，改變電源極性會(huì)改變指針偏轉(zhuǎn)方向，但對(duì)偏轉(zhuǎn)格數(shù)沒(méi)有影響?？傊淖冸娫礃O性對(duì)測(cè)量結(jié)果沒(méi)有影響。2．影響單臂電橋測(cè)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(shù)的準(zhǔn)確度等級(jí)（3）電阻箱各旋鈕的殘余電阻（接觸電阻）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(zhì)量和小球最大截面積有關(guān)。即化簡(jiǎn)后得：從上式可見(jiàn)，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為比例系數(shù)。2．試分析實(shí)驗(yàn)中造成誤差的主要原因是什么？若要減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)中哪些量的測(cè)量方法進(jìn)行改進(jìn)？答：在實(shí)驗(yàn)中，小球的半徑r和下落速度是對(duì)粘滯系數(shù)測(cè)量誤差影響最大的兩個(gè)因素。（1）小球直徑的測(cè)量：因?yàn)樵摿康慕^對(duì)量值較小，如測(cè)量?jī)x器選用不當(dāng)或測(cè)量方法不當(dāng)都會(huì)造成測(cè)量的相對(duì)誤差較大。應(yīng)選用規(guī)則的小球，小球直徑盡量小些。測(cè)量?jī)x器的精度要較高。如選用螺旋測(cè)微器，讀數(shù)顯微鏡。（2）的測(cè)量：的測(cè)量又決定于測(cè)量距離和t這兩個(gè)量的測(cè)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(cè)量精度，又提高了t的測(cè)量精度）；在t的測(cè)量中，秒表的啟動(dòng)和停止的判斷果斷，直接影響測(cè)量結(jié)果，實(shí)驗(yàn)前可進(jìn)行訓(xùn)練。當(dāng)然改進(jìn)測(cè)量方法，如用光電計(jì)時(shí)裝置，可提高t的測(cè)量的準(zhǔn)確度。（3）溫度對(duì)液體的粘滯系數(shù)的影響極大，故在用一組小球測(cè)量液體粘滯系數(shù)時(shí)，在第一個(gè)小球下落前要測(cè)量一次液體溫度，最后一個(gè)小球下落后又要測(cè)量一次液體溫度，取其平均值為液體粘滯系數(shù)測(cè)量時(shí)的溫度?！舅伎碱}】1．什么是粘滯阻力？答：液體流動(dòng)時(shí)，流速層間的內(nèi)摩擦力與摩擦面積S、速度梯度成正比：或,比例系數(shù)稱(chēng)為粘滯系數(shù)。單位為帕斯卡·秒，用Pa·s表示。2．什么是收尾速度？答：做直線運(yùn)動(dòng)的物體所受合外力為“0”時(shí)所具有的速度。在這一時(shí)刻后物體將以“收尾速度”作勻速直線運(yùn)動(dòng)。3．在實(shí)驗(yàn)中如何確定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)）十分必要，可根===不垂直時(shí)=；===從三角形的幾何關(guān)系可知：=；所以=。故對(duì)測(cè)量結(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．如何根據(jù)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？如何調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡？答：（1）根據(jù)光的反射定律分兩步調(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：=1\*GB3①用目測(cè)法調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡和光杠桿大致等高。=2\*GB3②用目測(cè)法調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡下的高低調(diào)節(jié)螺釘，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夾角）和反射角（經(jīng)光杠桿鏡面反射進(jìn)入望遠(yuǎn)鏡的反射光與光杠桿鏡面法線間的夾角）大致相等。具體做法如下：沿望遠(yuǎn)鏡筒方向觀察光杠桿鏡面，在鏡面中若看到標(biāo)尺的像和觀察者的眼睛，則入射角與反射角大致相等。如果看不到標(biāo)尺的像和觀察者的眼睛，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)目鏡看清十字叉絲，然后物鏡對(duì)標(biāo)尺的像（光杠桿面鏡后面2D處）調(diào)焦，直至在目鏡中看到標(biāo)尺清晰的像。2．在砝碼盤(pán)上加載時(shí)為什么采用正反向測(cè)量取平均值的辦法？答：因?yàn)榻饘俳z彈性形變有滯后效應(yīng)，從而帶來(lái)系統(tǒng)誤差?！舅伎碱}】1．光杠桿有什么優(yōu)點(diǎn)？怎樣提高光杠桿測(cè)量微小長(zhǎng)度變化的靈敏度？答：（1）直觀、簡(jiǎn)便、精度高。（2）因?yàn)?，即，所以要提高光杠桿測(cè)量微小長(zhǎng)度變化的靈敏度，應(yīng)盡可能減小光杠桿長(zhǎng)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)增大D（光杠桿小鏡子到標(biāo)尺的距離為D）。2．如果實(shí)驗(yàn)中操作無(wú)誤，得到的數(shù)據(jù)前一兩個(gè)偏大，這可能是什么原因，如何避免？答：可能是因?yàn)榻饘俳z有彎曲。避免的方法是先加一兩個(gè)發(fā)碼將金屬絲的彎曲拉直。3．如何避免測(cè)量過(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)尺的下端大致與望遠(yuǎn)鏡光軸等高，這樣未加砝碼時(shí)從望遠(yuǎn)鏡當(dāng)中看到的標(biāo)尺讀數(shù)接近標(biāo)尺的下端，逐漸加砝碼的過(guò)程中看到標(biāo)尺讀數(shù)向上端變化。這樣就避免了測(cè)量過(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)的方法測(cè)定量熱器的水當(dāng)量。答：用混合法，將質(zhì)量分別為、，溫度分別為、的兩份水放入量熱器里混合，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），為溫度計(jì)的水當(dāng)量，為水的比熱容，測(cè)出各溫度和質(zhì)量即可求出。2．為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，操