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最新版)大学物理实验报告大全 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 U 实验方法原理 根据欧姆定律， R = ，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， I 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 1 /V I 1 /mA R 1 / ? 测量次数 U 2 /V I 2 /mA R 2 / ? 1 5.4 2.00 2700 1 2.08 38.0 54.7 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 ?U = U max × 1.5% ，得到 ?U 1 = 0.15V , U V (1) 由 (2) 由 ?I = I max × 1.5% ，得到 ?I 1 = 0.075mA , ?2 = 0.075 ； ?I 2 = 0.75mA ； ?U 2 ?I 2 u= × 1 , u= = (3) 再由u R R ( 3V+ ) ( 3I ) 3 ，求得R1 9 10 ?R2 1?； (4) 结果表示R 1 = (2.9 2 ± 0.09) , R ×10 ?2= (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 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 谱线游标左1级 (k=-1) 右1级 (k=+1) φλ／nm λ0／nm E 黄l(明) 左 右黄2(明) 左 右绿(明) 左 右紫(明) 左 右102°45′ 62°13′ 282°48′ 242°18′ 102°40′ 62°20′ 282°42′ 242°24′ 101°31′ 63°29′ 281°34′ 243°30′ 97°35′ 67°23′ 277°37′ 247°28′ 20.258° 577.1 20.158° 574.4 19.025° 543.3 15.092° 433.9 579.0 577.9 546.1 435.8 0.33％ 0.45％ 0.51％ 0.44％ (1) 与公认值比较 计算出各条谱线的相对误 ? λ0为公认值。

(2) 计算出紫色谱线波长的不确定 度 ( ) ? ??+ (a b)sin ?2 差E = λλ 0 x λ 0 其中 u??= a + ? u(λ) = 1 ? ? ?? ? π ( ) ? ( b) | cos? | u( ) = 600 ×. cos15 092 ×× 60 180 =0.467nm ; U =2×u(λ) =0.9 nm 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得k={(a+b)/λ}sinφ ∵φ最大为90o所以sinφ=1 又∵a+b=1/500mm=2*10-6m，λ=589.0nm=589.0*10-9m ∴k=2*10-6/589.0*10-9=3.4 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 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\u12290X 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 (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(r 2 )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r 2 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< mv max/ 2=eU S时(v max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=U S， 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U S 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U S； 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 -0.6 U /V 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 16.8 18.7 19.9 19.9 19.9 19.9 19.9 (2) 照度与光电流的关系 4 5 8 0 2 4 5 7 L /cm 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 1/L20.002 5 0.001 6 0.001 1 0.000 8 0.000 6 0.000 4 0.000 3 0.000 2 0.000 15 I /μA 19.97 12.54 6.85 4.27 2.88 1.51 0.87 0.53 0.32 25 20 15 10 5 -10 0 10 20 30 40 50 伏安特性曲线照度与光电流曲线 (3) 零电压下的光电流及截止电压与照度的关系 L /cm 20.0 I0/μA 1.96 25.0 1.85 30.0 1.06 35.0 0.85 40.0 。