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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） 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， I
R = U ，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1 2 3 U1 V 5.4 6.9 8.5 I1 mA 2.00 2.60 3.20 R1 Ω 2700 2654 2656 测量次数1 2 3 U2 V 2.08 2.22 2.50 I2 mA 38.0 42.0 47.0 R2 Ω 54.7 52.9 53.2
(1) 由. % max ΔU =U ×1 5 ，得到U 0.15V , 1 Δ = U 0 075V Δ 2 = . ； (2) 由. % max ΔI = I ×1 5 ，得到I 0.075mA, 1 Δ = I 0 75mA Δ 2 = . ； (3) 再由2 2 3 3 ( ) ( ) I I
1 V
u R U R Δ Δ
= + ，求得9 10 Ω 1Ω 2 1 1 = × = R R u , u ；
(4) 结果表示= (2.92 ± 0.09)×10 Ω, = (44 ±1)Ω 2 3 1 R R 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
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 ψk =dsin ψk =±kλ
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
(1) 与公认值比较
2 计算出各条谱线的相对误 差 λ λ λ 0 E 0 x ?
= 其中
λ0 为公认值。
(2) 计算出紫色谱线波长的不确定度 u(λ) = ( )
( )sin (?) ( ) | cos? | (?) ? ?
a b u ? = a +b u ? ? ? ? ? ? ? + 2 =
60 180 15 092 600 1 × × ×
π cos . =0.467nm ; U =2×u(λ) =0.9 nm 最后结果为: λ=(433.9±0.9) nm
1. 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 得k={(a+b)λ}sinφ ∵φ最大为90o 所以sinφ=1
又∵a+b=1500mm=2*10-6m， λ=589.0nm=589.0*10-9m
3 ∴k=2*10-6589.0*10-9=3.4 最多只能看到三级光谱。
2. 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。 谱线游标 左1级 (k=-1) 右1级 (k=+1)
φ λnm λ0nm E
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′
紫(明) 左97°35′ 67°23′ 15.092° 433.9 435.8 0.44％ 右277°37′ 247°28′ 0 5 10 15 20 25
-10 0 10 20 30 40 50 光电效应 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
4 (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。
(2) 电光源发光后,其照度随距光源的距离的平方成(r2)反比即光电管得到的光子数与r2 成反比,因此打出的电子
数也与r2 成反比,形成的饱和光电流也与r2 成反比,即I ∝r-2。
(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 V -0.6 4
0 1.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 20.0 30.0 40.0 I mA 0 2.96 5.68 10.3 4 16.8 5
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