文档介绍：福建师范大学物光学院
2002级物理教育专业
《力热实验》(二)期考试卷标准卷(F)
班级姓名学号
试卷类别:闭试考试时间:120分钟年月日
题号
一
二
合计
得分
一、填空题:(共30分,每空2分)
1、气垫导轨实验中要用智能数字测时器及红外光电门,口型、条型遮光片,实验中测滑块过两点的时间,用条型遮光片,对应计时器选择 1pr 功能档。测两点的瞬时时间间隔,计时用口型遮光片,选择 2pr 功能档。用该测时器系统测单摆周期,计量器选择 6pd 功能档。
2、在落球法则g的实验中,用到数字毫秒计配可见光光电门。毫秒计S1档作用是测量单次遮光的时间 S2档作用是测两次遮光的间隔时间。落球实验计时用 S2 档。该实验测量公式用必须满足的条件是上光电门位置保持不变(或初速度保持不变) 。
3、在用混合法测金属比热容的实验中,混合前水的温度应低于室温,混合后的温度应高于温,理由是尽量使混合前后系统对外界吸热、放热一致,得到补偿。
4、用焦利秤测量液体表面张力系数时,应在液膜(水膜)将破瞬间状态时才能读出表现张力所对应弹簧秤的读数值,当测量用的金属丝在头发上触摸后所测得的表面张力将变小,理由是头油附在金属统表面,油脂表面张力小于水的表面张力。
得分
评卷人
二、综合题:(共70分,每题10分)
1、在测量金属线胀系数的实验中,所测得是金属杆在室温下的长度L及加热后杆的伸长量ΔL,试导出在这种条件下金属线胀系数a的测量公式。
解:L=L0(1+αλ1)………<1>
Lˊ=L0(1+αλ2)…………<2>
式中Lˊ= L+ΔL,L0为对应的长度
由<2>÷<1>得:
,有
由于t1为室温,t2为高温(100℃左右)
则(t2-t1)>t,且L»ΔL,即有:
2、在混合法测固体比热容实验中(1)为什么要采用“补偿法”修正混合过程中的温度。(2)画出示意图说明如何用作图外推法修正水的初温和末温。
解:(1)由于系统与外界并非完全热隔离,在混合前系统的温度低于室温,刚
混合结束时,系统温度高于室温,这样就引起热交换,导致混合前后
温度失真,为了克服这一问题,采取了“补偿法”修正。
①预先将水温降低于室温;
②在t—T图线上作FE垂直线,使S1=S2,以使混合前后的吸热效应等于放热效应。
3、柔软弦振动形成稳定驻波的判定依据是什么?在实验中怎样调节,使之出现各种波长的驻波?写出计算弦振动频率的公式,请说明公式中各物理量的含义。
解:(1)判定形成稳定驻波的依据,在一定张力下,驻波振幅最大,波节稳定。
(2)实验中可用改变不同张力及弦的有效长度,来实现各种波长的驻波。
(3)弦振动频率公式:
式中f为频率,λ为波长,T为张力,μ为线密度。
4、请画出用位相比较法测空气声速实验的仪器连接简图,标明各仪器、元器件名称,并简述测量原理,写出该测量公式。
解(1)图
(2)简述测量原理:信号发生器调节输出电压适量,输出频率与超声换能器频率一致,适当调节示波器X、Y轴衰减幅度,通过调节游标尺两换能器的间距,当间距为一个波长(或本个波波长)时(即位相差为2π或π时)示波器上可观察到李萨如图形的斜线,以此确定声速的波长代入公式,计算出声速。
测声速公式:V=fλ其中f为频率,λ为波长
5、落球测g实验