物理实验预习思考题

一．亥姆霍兹线圈磁场的测定

亥姆霍兹线圈是一对彼此平行且连通的共轴圆形线圈，两线圈内电流方向一

致，大小相同，线圈之间的距离d正好等于圆形线圈的半径。其特点是能在其公共轴线中点附近产生较广的均匀磁场区。（简述本实验的注意事项）

答：1.地磁场的影响不可忽略，移动探头测量时需调零 2.准确确定中心轴线 3.如果两线圈接错，可能使亥姆赫兹线圈中间轴线上磁场为零或极小。

二．扭摆法测定物体的转动惯量

1.使用物理天平要注意些什么问题？ 书上P36(新版教材) 2.为什么当摆角不同时，测出的K略有差别？ 答：弹簧的扭转常数K不是固定常数。书上P119 3.本实验忽略了什么因素？通过什么手段来忽略该因素？

答：忽略轴承的摩擦力矩，将止动螺丝拧紧。 4.使用TH-2型智能转动惯量测试仪时要注意哪些事项？

答：测试仪若死机，重新启动，并设定周期数。 5.写出本实验的注意事项 （P119)

三．用霍尔传感器测量螺线管磁场

1.什么是霍尔效应？在科研中友什么用途？(P166下面。) 答：霍尔效应：通有电流i的导体棒B中受洛伦兹力发生偏转使运动导体棒两端产生电势差。 用途：根据霍尔效应，用半导体材料制成霍尔元件，利用它可以测量磁场，研究半导体中载流子的类别和特性，也可以制作传感器。

2.如果螺线管在烧制中两边单位长度的匝数不同或者烧制不均匀，会引起什么情况？ 答：磁场不均匀。

3.在螺线管中电流IM恒定（例如100mA）的条件下，移动传感器在螺线管上的位置x，测量U’—x关系。X的范围是0—30cm，为什么两端的测量数据应该比中心位置附近的测量数据点密集些？ 答：两端变化快。

四．静电场描绘

1.根据描绘所得等位线和电场线的分布，分析哪些地方场强较强，哪些地方场强较弱？ 答：电场线密的地方强，稀疏的地方弱。

2.在描绘同轴电缆的等位线簇时，如何正确确定圆形等位线簇的圆心，如何正确描绘等位线？

答：从最外面的点作两条连线，两条连线的垂直平分线的交点就是圆心。 以同轴电缆的截面圆心，最中心的信号线的圆心为圆心，最大半径为屏蔽层的半径

为半径画圆，就是等位线。

3.由导电微晶与记录纸的同步测量记录，能否模拟出点电荷激发的电场或同心圆球壳型带电体激发的电场？为什么？

答：不能。不符合模拟条件（点电荷激发的电场，零电势在无穷远处，因此电力线分布无穷大，向空间发射，不能在记录纸上模拟）。

五．空气、液体及固体介质的声速测量

1.声速测量中共振干涉法、相位法、时差法有何异同？

答：原理上，干涉法、相位法是通过测波长和频率来求声速v，而时差法是通过测声波传播距离与传播时间来求声速。波源看，干涉法、相位法用的是连续波，时差法用脉冲波。另外接法也不同。

2.为什么要在谐振条件下进行声速测量？如何调节和判断测量系统是否处于谐振状态？P229第一段

答：因为谐振时超声波的发色和接收效率均达到最高，便于观察，减少实验误差。发射换能器有固有的谐振频率，当发射换能器处于最佳状态时，通过改变S2的位置使波形振幅达到最大，同时调节信号发生器频率，使振幅达到最大，此时就是谐振状态。

3.为什么发射换能器的发射面与接收换能器的接收面要保持相互平行？

答：（P227第一段）发射换能器发射的能量是垂直发射面传播的，接受换能免接受的能量是垂直接收的，如果不让两面的中心垂线对正，保持平行，传播的能量就会损失，使入射波与反射波不能形成驻波。 4.声音在不同介质中传播有何区别？声速为什么会不同？

答：速度不一样（在空气、液体、固体、中越来越快）。声音其实就是一种振动，在不同介质中传播其实就是不同介质在进行这种振动。传播时声波频率不变，变的是波长，即声波在不同介质中传播有不同波长，而声速就是波长和频率的乘积，所以会有不同的声速。

5.在同一介质中，当温度不同时，声速有何变化？声速在不同介质中随温度的变化是否相同？

答：声速与温度有关，一般来说，同一介质中，温度越高，速度越快。声音传播在不同介质是不一样的，每种介质的传播速度和温度、压强都有关。在不同介质中，不一定是温度越高，声速越快，比如在氮气中温度越高，声速越慢。

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