大学物理实验报告答案大全(实验数据及思考题答案全包括)

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伏安法测电阻

实验目的(1)利用伏安法测电阻。(2)验证欧姆定律。

(3)学会间接测量量不确定度的计算；进一步掌握有效数字的概念。实验方法原理

根据欧姆定律，R

=

UI

，如测得U和I则可计算出R。值得注意的是，本实验待测电阻有两只，

一个阻值相对较大，一个较小，因此测量时必须采用安培表内接和外接两个方式，以减小测量误差。实验装置待测电阻两只，0～5mA电流表1只，0－5V电压表1只，0～50mA电流表1只，0～10V电压表一只，滑线变阻器1只，DF1730SB3A稳压源1台。

实验步骤本实验为简单设计性实验，实验线路、数据记录表格和具体实验步骤应由学生自行设计。必要时，可提示学生参照第2章中的第2.4一节的有关内容。分压电路是必须要使用的，并作具体提示。(1)根据相应的电路图对电阻进行测量，记录U值和I值。对每一个电阻测量3次。(2)计算各次测量结果。如多次测量值相差不大，可取其平均值作为测量结果。(3)如果同一电阻多次测量结果相差很大，应分析原因并重新测量。数据处理测量次数U1/VI1

/mAR1/ 测量次数U2/VI2R2

/mA/

15.42.00270012.0838.054.7

26.92.60265422.2242.052.9

38.53.20265632.5047.053.2

；

(1)由 U(2)由 I

=Umax×1.5%，得到 U1=0.15V, U2=0.075V

=Imax×1.5%，得到 I1=0.075mA, I2=0.75mA；=(

U2 I2

)+()3V3I

，求得uR1

(3)再由uR

=9×101 ,uR2=1 ；

(4)结果表示R1=(2.92±0.09)×103 ,R2=(44±1)

光栅衍射

实验目的

(1)了解分光计的原理和构造。(2)学会分光计的调节和使用方法。

(3)观测汞灯在可见光范围内几条光谱线的波长实验方法原理

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若以单色平行光垂直照射在光栅面上，按照光栅衍射理论，衍射光谱中明条纹的位置由下式决定：=dsinψk=±kλ

(a+b)sinψk

如果人射光不是单色，则由上式可以看出，光的波长不同，其衍射角也各不相同，于是复色光将被分解，而在中央k=0、ψ=0处，各色光仍重叠在一起，形成中央明条纹。在中央明条纹两侧对称地分布着k=1，2，3，…级光谱，各级光谱线都按波长大小的顺序依次排列成一组彩色谱线，这样就把复色光分解为单色光。如果已知光栅常数，用分光计测出k级光谱中某一明条纹的衍射角ψ，即可算出该明条纹所对应的单色光的波长λ。实验步骤

(1)调整分光计的工作状态，使其满足测量条件。

(2)利用光栅衍射测量汞灯在可见光范围内几条谱线的波长。

①由于衍射光谱在中央明条纹两侧对称地分布，为了提高测量的准确度，测量第k级光谱时，应测出+k级和-k级光谱线的位置，两位置的差值之半即为实验时k取1。

②为了减少分光计刻度盘的偏心误差，测量每条光谱线时，刻度盘上的两个游标都要读数，然后取其平均值(角游标的读数方法与游标卡尺的读数方法基本一致)。

③为了使十字丝对准光谱线，可以使用望远镜微调螺钉12来对准。

④测量时，可将望远镜置最右端，从-l级到+1级依次测量，以免漏测数据。

数据处理

右1级(k=+1)

λ／nm

λ0／nm

E

62°13′242°18′62°20′242°24′63°29′243°30′67°23′247°28′

577.1574.4543.3433.9

579.0577.9546.1435.8

0.33％0.45％0.51％0.44％

(1)与公认值比较差

λ λE=λ0

其中

λ0为公认值。

(2)计算出紫色谱线波长的不确定度

((a+b)sin )

u(λ)= u( ) =(a+b)|cos |u( )

1π==0.467nm;U=2×u(λ)=0.9×cos15.092 ×60060×180

最后结果为:

1.

请说明理由。答：由(a+b)sinφ=kλ

∵φ最大为90º又∵a+b=1/500mm=2*10m，

∴k=2*10/589.0*10=3.4

2.

-6

-9-6

2

nm

λ=(433.9±0.9)nm

当用钠光(波长λ=589.0nm)垂直入射到1mm内有500条刻痕的平面透射光栅上时，试问最多能看到第几级光谱?并

得k={(a+b)/λ}sinφ

所以sinφ=1

λ=589.0nm=589.0*10m最多只能看到三级光谱。

-9

当狭缝太宽、太窄时将会出现什么现象?为什么?答：狭缝太宽，则分辨本领将下降，如两条黄色光谱线分不开。狭缝太窄，透光太少，光线太弱，视场太暗不利于测量。

3.为什么采用左右两个游标读数?左右游标在安装位置上有何要求?答：采用左右游标读数是为了消除偏心差，安装时左右应差180º。

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实验目的

(1)观察光电效现象,测定光电管的伏安特性曲线和光照度与光电流关系曲线;测定截止电压,并通过现象了解其物理意义。

(2)练习电路的连接方法及仪器的使用;学习用图像总结物理律。实验方法原理

(1)光子打到阴极上,若电子获得的能量大于逸出功时则会逸出，在电场力的作用下向阳极运动而形成正向电流。在没达到饱和前，光电流与电压成线性关系,接近饱和时呈非线性关系,饱和后电流不再增加。

22

(2)电光源发光后,其照度随距光源的距离的平方成(r)反比即光电管得到的光子数与r成反比,因此打出的电子

22-2

数也与r成反比,形成的饱和光电流也与r成反比,即I∝r。

(3)若给光电管接反向电压u反，在eU反<mvmax/2=eUS时(vmax为具有最大速度的电子的速度)仍会有电子移动到阳极而形成光电流，当继续增大电压U反，由于电场力做负功使电子减速，当使其到达阳极前速度刚好为零时U反=US，此时所观察到的光电流为零，由此可测得此光电管在当前光源下的截止电压US。实验步骤

(1)按讲义中的电路原理图连接好实物电路图；(2)测光电管的伏安特性曲线：

①先使正向电压加至30伏以上，同时使光电流达最大（不超量程），②将电压从0开始按要求依次加大做好记录；(3)测照度与光电流的关系：

①先使光电管距光源20cm处，适当选择光源亮度使光电流达最大(不超量程)；②逐渐远离光源按要求做好记录；实验步骤

(4)测光电管的截止电压：①将双向开关换向；

②使光电管距光源20cm处，将电压调至“0”，适当选择光源亮度使光电流达最大（不超量程），记录此时的光电流I0，然后加反向电压使光电流刚好为“0”，记下电压值US；

③使光电管远离光源（光源亮度不变）重复上述步骤作好记录。数据处理(1)伏安特性曲线U/VI/mA

-0.640

02.96

1.05.68

2.010.34

4.016.85

6.018.7840.00.00062.88

8.019.9050.00.00041.51

10.019.9260.00.00030.87

20.019.94

30.019.95

40.019.9780.00.000150.32

(2)照度与光电流的关系L/cm1/L

2

20.00.002519.97

25.00.001612.54

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