西南交大大学物理实验报告

?物理系_2015_09

《大学物理CII》作业 No.7 热力学第二定律

班级 ________ 学号 ________ 姓名 _________ 成绩 _______

一、 判断题：（用“T”和“F”表示）

[ F ] 1．在任意的绝热过程中，只要系统与外界之间没有热量传递，系统的温度就不会发生变化。 此说法不对．

在绝热过程中，系统与外界无热量交换，Q=0．但不一定系统与外界无作功，只要系统与外界之间有作功的表现，由热力学第一定律Q=E+W，可知，E=-W，即对应有内能的改变．而由E=νC，T可知，有E，一定有T，即有温度的变化．

[ F ] 2．在循坏过程中系统对外做的净功在数值上等于p-V图中封闭曲线所包围的面积，因此封闭曲线包围的面积越大，循坏效率就越高。

有人说，因为在循环过程中系统对外做的净功在数值等于p-V图中封闭曲线所包围的面积，所以封闭曲线所包围的面积越大，循环效率就越高，对吗？

答：不正确，因为循环效率取决于系统对外做的净功和系统由高温热源吸收的热量，只有在从高温热源吸收的热量一定的情况下，封闭曲线所包围的面积越大，即系统对外所做的净功越多，循环效率越高，如果从高温热源吸收的热量不确定，

习题6

6-1．设固有长度l0?2.50m的汽车，以v?30.0m/s的速度沿直线行驶，问站在路旁的观察者按相对论计算该汽车长度缩短了多少？

1221?x?1?x?22l?l1?(uc)02解：，由泰勒展开，知

221u1u?141?(u2)?1??l?l?l?l??1.25?10m0022c2c，2c∴。

86-2．在参考系S中，一粒子沿直线运动，从坐标原点运动到了x?1.5?10m处，经历时间为?t?1.00s，试计算该过程对应的固有时。

2???t1?(u2c2)?t?S解：以粒子为系，利用有：

1.5?1082?t??1?()?0.866s83?10 。

6-3．从加速器中以速度v?0.8c飞出的离子在它的运动方向上又发射出光子。求这光子相对于加速器的速度。

vx?解：设加速器为S系，离子为S?系，利用：

v??uc?0.8cvx?x??cuv?0.8c?c1?2x1?c2c则：。

v?x?uuv?1?2xc，

6-4 1000m的高空大气层中产生了一个π介子，以速度v?0.8c飞向地球,假定该π介子在其自身的

?6静止参照系中的寿命等于其平均寿命2.4×10s，试分别从下面两个角度，即地面上观测者相对π介子静止系中的观测者来判断该π介

习题7

7-1．原长为0.5m的弹簧，上端固定，下端挂一质量为0.1kg的物体，当物体静止时，弹簧长为0.6m．现将物体上推，使弹簧缩回到原长，然后放手，以放手时开始计时，取竖直向下为正向，写出振动式。（g取9.8）

解：振动方程：x?Acos(?t??)，在本题中，kx?mg，所以k?9.8；

k9.8??98m0.1∴ 。

取竖直向下为x正向，弹簧伸长为0.1m时为物体的平衡位置，所以如果使弹簧的初状态为原长，那么：A=0.1m，

当t=0时，x=-A，那么就可以知道物体的初相位为π。

??（98t??）所以：x?0.1cos 即：x??0.1cos(98t)。

7-2．有一单摆，摆长l?1.0m，小球质量m?10g，t?0时，小球正好经过???0.06rad处，并以角速度??0.2rad/s向平衡位置运动。设小球的运动可看作简谐振动，试求：（1）角频率、频率、周期；（2）用余弦函数形式写出小球的振动式。（g取9.8）

解：振动方程：x?Acos(?t??)我们只要按照题意找到对应的各项就行了。 （1）角频率：

频率：周期：

??12?g?9.8?3.13rad/sl，

??g9.8??0.5Hzl2?，

l2???2sg9.8；

T?2

习题8

?8-1．沿一平面简谐波的波线上，有相距2.0m的两质点A与B，B点振动相位比A点落后6，已知振动周期为2.0s，求波长和波速。 解：根据题意，对于A、B两点，

，

x?x1?x????2??1??22???2???而相位和波长之间满足关系：，

?u??12m/sT代入数据，可得：波长?=24m。又∵T=2s，所以波速。

8-2．已知一平面波沿x轴正向传播，距坐标原点O为x1处P点的振动式为y?Acos(?t??)，波速为u，

求：

（1）平面波的波动式；

（2）若波沿x轴负向传播，波动式又如何?

xy?Acos[?（t?）??0]u解：（1）设平面波的波动式为，则P点的振动式为：

xyP?Acos[?（t?1）??0]u，与题设P点的振动式yP?Acos(?t??)比较，

?xx?x1?0?1??y?Acos[?(t?)??]uu有：，∴平面波的波动式为：；

xy?Acos[?（t?）??0]u（2）若波沿x轴负向传播，同理，设平面波的波动式为：，则P点的振动式

为：

xyP?Acos[?（t?1）??0]u，与题设P点的振动式yP?Acos(?t??)比较， ?xx?x1?0??1??y?Acos[?(t?)??]uu有：，∴平面波的波

04

一、选择题（每小题2分，共16分）

1、下列说法哪一条正确？ (A) 加速度恒定不变时，物体运动方向也不变． (B) 平均速率等于平均速度的大小．

(C) 不管加速度如何，平均速率表达式总可以写成(v1、v2 分别为初、末速率) v??v1?v2?/2． (D) 运动物体速率不变时，速度可以变化．

选：________

2、质量为m的小球，放在光滑的木板和光滑的墙壁之间，并保持平衡， 如图所示．设木板和墙壁之间的夹角为?，当?逐渐增大时，小球对木板m 的压力将

(A) 增加． ? (B) 减少．

04

一、选择题（每小题2分，共16分）

1、下列说法哪一条正确？ (A) 加速度恒定不变时，物体运动方向也不变． (B) 平均速率等于平均速度的大小．

(C) 不管加速度如何，平均速率表达式总可以写成(v1、v2 分别为初、末速率) v??v1?v2?/2． (D) 运动物体速率不变时，速度可以变化．

选：________

2、质量为m的小球，放在光滑的木板和光滑的墙壁之间，并保持平衡， 如图所示．设木板和墙壁之间的夹角为?，当?逐渐增大时，小球对木板m 的压力将

(A) 增加． ? (B) 减少．

大学物理仿真实验

---------------热敏电阻温度特性曲线实验

实验名称：热敏电阻温度特性曲线实验 一．实验简介：

热敏电阻是由对温度非常敏感的半导体陶瓷质工作体构成的元件。与一般常用的金属电阻相比，它有大得多的电阻温度系数值。热敏电阻作为温度传感器具有用料省、成本低、体积小等优点，可以简便灵敏地测量微小温度的变化，在很多科学研究领域都有广泛的应用。

二．实验目的：

了解热敏电阻的电阻—温度特性及测温原理，学习惠斯通电桥的原理及使用方法，学习坐标变换、曲线改直的技巧。 三．实验原理：

半导体热敏电阻的电阻—温度特性 热敏电阻的电阻值与温度的关系为：

A，B是与半导体材料有关的常数，T为绝对温度，根据定义，电阻温度系数为：

Rt是在温度为t时的电阻值。 惠斯通电桥的工作原理

如图所示：

四个电阻R0，R1，R2，Rx组成一个四边形，即电桥的四个臂，其中Rx就是待测电阻。在四边形的一对对角A和C之间连接电源，而在另一对对角B和D之间接入检流计G。当B和D

两点电位相等时，G中无电流通过，电桥便达到了平衡。平衡时必有Rx = (R1/R2)·R0，(R1/R2)和R0都已知，Rx即可求出。 电桥灵敏度的定义为：

式中ΔRx指的是在电桥平

大学物理实验报告大全+实验数据+思考题答案

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。 实验方法原理

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。 测量次数 1

U

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

54.7

max

1

52.9

53.2

2

R/

大学物理实验报告大全+实验数据+思考题答案

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。 实验方法原理

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。 测量次数 1

U

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

54.7

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53.2

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R/

大学物理演示实验报告格式

大学物理演示实验报告格式

一、演示目的 气体放电存在多种形式，如电晕放电、电弧放电和火花放电等，通过此演示实验观察火花放电的发生过程及条件。

二、原理 首先让尖端电极和球型电极与平板电极的距离相等。尖端电极放电，而球型电极未放电。这是由于电荷在导体上的分布与导体的曲率半径有关。导体上曲率半径越小的地方电荷积聚越多，两极之间的电场越强，空气层被击穿。反之越少，两极之间的电场越弱，空气层未被击穿。当尖端电极与平板电极之间的距离大于球型电极与平板电极之间的距离时，其间的电场较弱，不能击穿空气层。而此时球型电极与平板电极之间的距离最近，放电只能在此处发生。

三、装置 一个尖端电极和一个球型电极及平板电极。 四、现象演示 让尖端电极和球型电极与平板电极的距离相等。尖端电极放电，而球型电极未放电。接着让尖端电极与平板电极之间的距离大于球型电极与平板电极之间的距离，放电在球型电极与平板电极之间发生

五、讨论与思考 雷电暴风雨时，最好不要在空旷平坦的田野上行走。为什么?

实验报告格式示例例一 定量分析实验报告格式（以草酸中H2C2O4含量的测定为例）实验题目：

草酸中H2C2O4含量的测定实验目的：

学习NaOH标准