大学物理实验报告答案大全+实验数据+思考题答案

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大学物理实验报告答案报 答 大全（实验数据及思考题答案全包括）全 括

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 =

U I

，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 U/V

1

1 5.4 2.00 2700 1 2.08 38.0 54.7

max

2 6.9 2.60 2654 2 2.22 42.0 52.9

3 8.5 3.20 2656 3 2.50 47.0 53.2

I/mA

1

R/ ? 1

测量次数

U/V

2

I/mA

2

R/ ?

2

(1) 由

(2) 由

?U = U× 1.5% ，得到 ?U=

1

max1

0.15V , U

2

V

?I = I× 1.5% ，得到 ?I= 0.075mA,

R1

?= 0.075 ； ?I= 0.75mA ；

2

?U 2

=

(3) 再由 uR

R?I 2

1

( 3V + 3I ) ，求得

) (

, R

×10 ?=

2

u = ×

, u =

9 10 ? R2 1；

?

(4) 结果表示

R = (2.92 ± 0.09)

1

3

(44 1) ± ?

光栅衍射

实验目的

精选

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(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

精选

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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： (a + b) sin ψ

k

=dsin ψ=±kλ

k

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 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

左1级 右1级

φ 谱线 游标 λ／nm λ／nm E

(k=-1) (k=+1)

黄l(明) 左 102°45′ 62°13′

20.258° 577.1 579.0 0.33％ 右 282°48′ 242°18′

黄2(明) 左 102°40′ 62°20′ 20.158° 574.4 577.9 0.45％ 右 282°42′ 242°24′

绿(明) 左 101°31′ 63°29′

19.025° 543.3 546.1 0.51％ 右 281°34′ 243°30′

(1) 与公认值比较 紫(明) 左 97°35′ 67°23′

15.092° 433.9 435.8 0.44％ 计算出各条谱线的相对误

右 277°37′ 247°28′

0

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

λ为公认值。

(2) 计算 出紫色谱线波长 的不确定度

0

2

? 差 E = λ λ

0 x λ 0

其中

? ? +

(a b)sin ?

u(λ) =

(

)

? 1.

2.

最后结果为: 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 请说明理由。 答：由(a+b)sinφ=kλ

∵φ最大为 90o 又∵a+b=1/500mm=2*10m，

-6

( ) (

1 π ? ? = × × =0.467nm ; U =2×u(λ. 600 ×

cos15 60 180 092

??

? ?

u ? ? = a +

?

b) | cos? | u( )

) =0.9 nm

得 k={(a+b)/λ}sinφ

所以 sinφ=1

λ=589.0nm=589.0*10m

-9

∴k=2*10/589.0*10=3.4

-6

-9最多只能看到三级光谱。

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。

精选