物理实验答案.doc

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。 根据欧姆定律，，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。 待测电阻两只，05mA电流表1只，0－5V电压表1只，050mA电流表1只，010V电压表一只，滑线变阻器1只，DF1730SB3A稳压源1台。 根据相应的电路图对电阻进行测量，记录U值和I值。对每一个电阻测量次。 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。 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。测量次数1 2 3 U1 /V 5.4 6.9 8.5 I1 /mA 2.00 2.60 3.20 R1 / 2700 2654 2656 测量次数 1 2 3 U2V 2.08 2.22 2.50 I2 /mA 38.0 42.0 47.0 R2 / 54.7 52.9 53.2 (1) 由，得到 ； (2) 由，得到 ； (3) 再由，求得； (4) 结果表示 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) φ λ／nm λ0／nm 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′ (1) 与公认值比较 计算出各条谱线的相对误差 其中λ0 为公认值。 (2) 计算出紫色谱线波长的不确定度 u(λ) = = =0.467nm ; U =2×u(λ) =0.9 nm 最后结果为: λ=(433.9±0.9) nm 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。(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。(1) 光子打到阴极上,电子获得能量逸出逸出在电场力的作用下向运动而形成正向电流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 ∝r2。 (3) 若给光电管接反向电压U反 mvmax / 2=eUS时(vmax为具有最大速度的电子的速度电压U由于电场力做负功使阳极前速度刚好为零U反 =US，此时所观察光电流为零可测U