大物實驗思考題答題

1、實驗一實驗一物體密度的測定物體密度的測定【預(yù)習(xí)題預(yù)習(xí)題】1簡述游標(biāo)卡尺、螺旋測微器的測量原理及使用時的注意事項。簡述游標(biāo)卡尺、螺旋測微器的測量原理及使用時的注意事項。答：（1）游標(biāo)卡尺的測量原理及使用時的注意事項：游標(biāo)卡尺是一種利用游標(biāo)提高精度的長度測量儀器，它由主尺和游標(biāo)組成。設(shè)主尺上的刻度間距為，游y標(biāo)上的刻度間距為x，x比略小一點。一般游標(biāo)上的n個刻度間距等于主尺上(n1)個刻度間距，即ynnx)1(??。y由此可知，游標(biāo)上的刻度

2、間距與主尺上刻度間距相差這就是游標(biāo)的精度。n1教材P33圖12所示的游標(biāo)卡尺精度為即主尺上49mm與游標(biāo)上50格同長，如教材圖13所示。這樣，游mm501標(biāo)上50格比主尺上50格（50mm）少一格（1mm），即游標(biāo)上每格長度比主尺每格少150=0.02(mm)，所以該游標(biāo)卡尺的精度為0.02mm。使用游標(biāo)卡尺時應(yīng)注意：①一手拿待測物體，一手持主尺，將物體輕輕卡住，才可讀數(shù)。②注意保護(hù)量爪不被磨損，決不允許被量物體在量爪中挪動。③游標(biāo)卡尺

3、的外量爪用來測量厚度或外徑，內(nèi)量爪用來測量內(nèi)徑，深度尺用來測量槽或筒的深度，緊固螺絲用來固定讀數(shù)。（2）螺旋測微器的測量原理及使用時的注意事項：螺旋測微器又稱千分尺，它是把測微螺桿的角位移轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€位移來測量微小長度的長度測量儀器。螺旋測微器主要由固定套筒、測量軸、活動套筒(即微分筒)組成。如教材P24圖14所示，固定套管D上套有一個活動套筒C(微分筒)，兩者由高精度螺紋緊密咬合，活動套筒與測量軸A相聯(lián)，轉(zhuǎn)動活動套筒可帶動測量軸伸出與縮

4、進(jìn)，活動套筒轉(zhuǎn)動一周()，測量軸伸出或縮進(jìn)1個螺距。因此，可根據(jù)活動套筒轉(zhuǎn)動的角度求得測量軸移動的距離。?360對于螺距是0.5mm螺旋測微器，活動套筒C的周界被等分為50格，故活動套筒轉(zhuǎn)動1格，測量軸相應(yīng)地移動0.550=0.01mm再加上估讀，其測量精度可達(dá)到0.001mm。使用螺旋測微器時應(yīng)注意：①測量軸向砧臺靠近快夾住待測物時，必須使用棘輪而不能直接轉(zhuǎn)動活動套筒，聽到“咯、咯”即表示已經(jīng)夾住待測物體，棘輪在空轉(zhuǎn)，這時應(yīng)停止轉(zhuǎn)動棘

5、輪，進(jìn)行讀數(shù)，不要將被測物拉出，以免磨損砧臺和測量軸。②應(yīng)作零點校正。2為什么膠片長度可只測量一次？為什么膠片長度可只測量一次？答：單次測量時大體有三種情況：（1）儀器精度較低，偶然誤差很小，多次測量讀數(shù)相同，不必多次測量。（2）對測量的準(zhǔn)確程度要求不高，只測一次就夠了。（3）因測量條件的限制，不可能多次重復(fù)測量。本實驗由對膠片長度的測量屬于情況（1），所以只測量1次?！舅伎碱}思考題】1量角器的最小刻度是量角器的最小刻度是。為了提高此量

6、角器的精度，在量角器上附加一個角游標(biāo)，使游標(biāo)。為了提高此量角器的精度，在量角器上附加一個角游標(biāo)，使游標(biāo)3030分度正好與量分度正好與量30角器的角器的2929分度等弧長。求該角游標(biāo)的精度分度等弧長。求該角游標(biāo)的精度(即可讀出的最小角度即可讀出的最小角度)，并讀出下圖所示的角度。，并讀出下圖所示的角度。答：因為量角器的最小刻度是30’，游標(biāo)30分度與量角器29分度等弧長，所以游標(biāo)的精度為，圖示13003???角度為。?149452用螺旋測

7、微器進(jìn)行測量時要考慮螺距誤差嗎用螺旋測微器進(jìn)行測量時要考慮螺距誤差嗎？答：不要。因為用螺旋測微器進(jìn)行測量時，活動套筒（即微分筒)只向一個方向轉(zhuǎn)動，所以不考慮螺距誤差。3設(shè)計一種修正齒孔面積的方案。設(shè)計一種修正齒孔面積的方案。答：齒孔形狀如圖1所示。齒孔面積S等于長方形面積XY減去修正面積△S。由圖1、圖2可知修正面積等于正方形和內(nèi)切圓面積之差，所以只要測出內(nèi)切圓的半徑，就可求出△S。用讀數(shù)顯微鏡測出圖1中的X1、X2、Z1、Z2，得內(nèi)切

8、圓的半徑：2)()(1212zzxxR????則修正面積為：222)4()2(RRRS???????圖1圖2實驗三實驗三用直流電橋測量電阻用直流電橋測量電阻【預(yù)習(xí)題預(yù)習(xí)題】1怎樣消除比例臂兩只電阻不準(zhǔn)確相等所造成的系統(tǒng)誤差？怎樣消除比例臂兩只電阻不準(zhǔn)確相等所造成的系統(tǒng)誤差？答：可以交換和，進(jìn)行換臂測量，這樣最終，就與比例臂沒有關(guān)系了。0RxR00RRRx??【思考題思考題】1改變電源極性對測量結(jié)果有什么影響？改變電源極性對測量結(jié)果有什么

9、影響？答：在調(diào)節(jié)檢流計平衡時，改變極性對未知電阻的測量沒有影響。測量電橋靈敏度時，改變電源極性會改變指針偏轉(zhuǎn)方向，但對偏轉(zhuǎn)格數(shù)沒有影響?？傊淖冸娫礃O性對測量結(jié)果沒有影響。2影響單臂電橋測量誤差的因素有哪些？影響單臂電橋測量誤差的因素有哪些？答：（1）電橋靈敏度的限制，（2）電阻箱各旋鈕讀數(shù)的準(zhǔn)確度等級（3）電阻箱各旋鈕的殘余電阻（接觸電阻）實驗四實驗四拉伸法測金屬絲的揚氏彈性摸量拉伸法測金屬絲的揚氏彈性摸量【預(yù)習(xí)題預(yù)習(xí)題】1如何根據(jù)

10、幾何光學(xué)的原理來調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡、光杠桿和標(biāo)尺之間的位置關(guān)系？如何調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡？如何根據(jù)幾何光學(xué)的原理來調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡、光杠桿和標(biāo)尺之間的位置關(guān)系？如何調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡？答：（1）根據(jù)光的反射定律分兩步調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡、光杠桿和標(biāo)尺之間的位置關(guān)系。第一步：調(diào)節(jié)來自標(biāo)尺的入射光線和經(jīng)光杠桿鏡面的反射光線所構(gòu)成的平面大致水平。具體做法如下：①用目測法調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡和光杠桿大致等高。②用目測法調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡下的高低調(diào)節(jié)螺釘，使望遠(yuǎn)鏡大致水平；調(diào)節(jié)光杠桿鏡面的仰俯使光杠桿鏡面

11、大致鉛直；調(diào)節(jié)標(biāo)尺的位置，使其大致鉛直；調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡上方的瞄準(zhǔn)系統(tǒng)使望遠(yuǎn)鏡的光軸垂直光杠桿鏡面。第二步：調(diào)節(jié)入射角（來自標(biāo)尺的入射光線與光杠桿鏡面法線間的夾角）和反射角（經(jīng)光杠桿鏡面反射進(jìn)入望遠(yuǎn)鏡的反射光與光杠桿鏡面法線間的夾角）大致相等。具體做法如下：沿望遠(yuǎn)鏡筒方向觀察光杠桿鏡面，在鏡面中若看到標(biāo)尺的像和觀察者的眼睛，則入射角與反射角大致相等。如果看不到標(biāo)尺的像和觀察者的眼睛，可微調(diào)望遠(yuǎn)鏡標(biāo)尺組的左右位置，使來自標(biāo)尺的入射光線經(jīng)光杠桿鏡

12、面反射后，其反射光線能射入望遠(yuǎn)鏡內(nèi)。（2）望遠(yuǎn)鏡的調(diào)節(jié)：首先調(diào)節(jié)目鏡看清十字叉絲，然后物鏡對標(biāo)尺的像（光杠桿面鏡后面2D處）調(diào)焦，直至在目鏡中看到標(biāo)尺清晰的像。2在砝碼盤上加載時為什么采用正反向測量取平均值的辦法？在砝碼盤上加載時為什么采用正反向測量取平均值的辦法？答：因為金屬絲彈性形變有滯后效應(yīng)，從而帶來系統(tǒng)誤差。【思考題思考題】1光杠桿有什么優(yōu)點？怎樣提高光杠桿測量微小長度變化的靈敏度？光杠桿有什么優(yōu)點？怎樣提高光杠桿測量微小長度變

13、化的靈敏度？答：（1）直觀、簡便、精度高。（2）因為，即，所以要提高光杠桿測量微小長度變化的靈敏度，應(yīng)盡可能減小光杠DxbL2???bDLx2???Lx??桿長度（光杠桿后支點到兩個前支點連線的垂直距離），或適當(dāng)增大D（光杠桿小鏡子到標(biāo)尺的距離為D）。b2如果實驗中操作無誤，得到的數(shù)據(jù)前一兩個偏大，這可能是什么原因，如何避免？如果實驗中操作無誤，得到的數(shù)據(jù)前一兩個偏大，這可能是什么原因，如何避免？答：可能是因為金屬絲有彎曲。避免的方法是