内容发布更新时间 : 2024/12/26 9:27:41星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
实验七 单摆设计
【思考题】
1.用秒表手动测量单摆周期时,从测量技巧上来考虑,应注意哪些方面才能使周期测得更准确些?
答:(1)注意定点观察,在摆线通过平衡位置时开、停秒表。
(2)适当增加单摆振动次数,及重复测量。
2.在室内天棚上挂一单摆,摆长很长无法用尺直接测出来,请设计用简单的工具和方法测量其摆长。
答:测出单摆振动的周期T,查出本地重力加速度g,即可通过T?2?l计算出摆长l。 g
实验八 用直流电桥测量电阻
【预习题】
1.怎样消除比例臂两只电阻不准确相等所造成的系统误差? 答:可以交换R0和Rx,进行换臂测量,这样最终Rx?R0?R0',就与比例臂没有关系了。 【思考题】
1.改变电源极性对测量结果有什么影响?
答:在调节检流计平衡时,改变极性对未知电阻的测量没有影响。测量电桥灵敏度时,改变电源极性会改变指针偏转方向,但对偏转格数没有影响。总之,改变电源极性对测量结果没有影响。
2.影响单臂电桥测量误差的因素有哪些?
答: (1)电桥灵敏度的限制,(2)电阻箱各旋钮读数的准确度等级(3)电阻箱各旋钮的残余电阻(接触电阻)
实验九 液体粘滞系数的测定
【预习题】
1.在一定的液体中,若减小小球直径,它下落的收尾速度怎样变化?减小小球密度呢?
答:在一定的液体中,小球下落的收尾速度与小球的质量和小球最大截面积有关。
即 v收尾=K化简后得: v收尾=m?V?K?Ks?r223Kr????r343?r2
从上式可见,小球的收尾速度与小球半径和密度的平方根成正比,其中K为比例系数。 2.试分析实验中造成误差的主要原因是什么?若要减小实验误差,应对实验中哪些量的测量方法进行改进?
答:在实验中,小球的半径r和下落速度v收尾是对粘滞系数?测量误差影响最大的两个因素。
(1)小球直径的测量:因为该量的绝对量值较小,如测量仪器选用不当或测量方法不当都会造成测量的相对误差较大。应选用规则的小球,小球直径尽量小些。测量仪器的精度要较高。如选用螺旋测微器,读数显微镜。
(2)v收尾的测量:v收尾的测量又决定于测量距离S和t这两个量的测量。在可能的条件下,增加S的量值是很重要的(即提高了本身测量精度,又提高了t的测量精度);在t的测量中,秒表的启动和停止的判断果断,直接影响测量结果,实验前可进行训练。当然改进测量方法,如用光电计时装置,可提高t的测量的准确度。
(3)温度对液体的粘滞系数的影响极大,故在用一组小球测量液体粘滞系数时,在第一个小球下落前要测量一次液体温度,最后一个小球下落后又要测量一次液体温度,取其平均值为液体粘滞系数测量时的温度。 【思考题】
1.什么是粘滞阻力?
答:液体流动时,流速层间的内摩擦力f与摩擦面积S、速度梯度
dvdvdv成正比:f?S或f??S,比例系数?称为粘滞系数。drdrdr单位为帕斯卡·秒,用Pa·s表示。
2.什么是收尾速度?
答:做直线运动的物体所受合外力为“0”时所具有的速度。在这一时刻后物体将以“收尾速度”作匀速直线运动。 3.在实验中如何确定A、B两标线?
答:确定小球下落时合适的计时点(A点)十分必要,可根
据小球由液面从静止状态开始下落的运动方程:mg??0Vg?f?ma来进行分析讨论。式中:浮力为?0Vg(?0为液体的密度;V为小球的体积)、粘滞阻力为f。导出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的计算公式:
h?1.11?10?4r4?2?2(1???) ??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)。一般地计时起点的的位置(A点)在液面下方5㎝就能实现小球匀速下落。至于下标线B点的位置在保证离容器底部有一定距离情况下尽可能增大S的距离。
实验十 模拟法描绘静电场
【预习题】
1.用二维稳恒电流场模拟静电场,对实验条件有哪些要求?
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电阻率分布均
匀,电流场中的电极(良导体)的表面也近似是一个等位面。
(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.如果电源电压增加一倍,等势线和电场线的形状是否变化?电场强度和电势分布是否变化?为什么?
答:电源电压增加一倍,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。根据(10-9)、(10-10)可知,电场强度和电势分布变化:当r不变时,Ur→2Ur,Er→2Er。 【思考题】
1.出现下列情况之一时,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)电源电压提高一倍;