大学物理第三章题目答案

第一篇：大学物理第三章题目答案

第三章

3.10平板中央开一小孔，质量为m的小球用细线系住，细线穿过小孔后挂一质量为M1的重物．小球作匀速圆周运动，当半径为r0时重物达到平衡．今在M1的下方再挂一质量为M2的物体，如题3.10图．试问这时小球作匀速圆周运动的角速度和半径r为多少?

题3.10图

解: 在只挂重物时M1，小球作圆周运动的向心力为M1g，即

M1gmr00挂上M2后，则有

①

(M1M2)gmr2

②

重力对圆心的力矩为零，故小球对圆心的角动量守恒． 即 r0mv0rmv

r020r2 ③

联立①、②、③得

0M1gmr0M1gM1M22()3mr0M1

1M1M2M1rg()3r02mM1M2

3.13 计算题3.13图所示系统中物体的加速度．设滑轮为质量均匀分布的圆柱体，其质量为M，半径为r，在绳与轮缘的摩擦力作用下旋转，忽略桌面与物体间的摩擦，设m1＝50kg，m2＝200 kg,M＝15 kg, r＝0.1 m 解: 分别以m1,m2滑轮为研究对象，受力图如图(b)所示．对m1,m2运用牛顿定律，有

m2gT2m2a ① T1m1a ②

对滑轮运用转动定律，有

1T2rT1r(Mr2) ③

2又，ar ④ 联立以上4个方程，得

am2gm1m2M22009.87.61552002ms2

题3.13(a)图 题3.13(b)图

3.15 如题3.15图所示，质量为M，长为l的均匀直棒，可绕垂直于棒一端的水平轴O无摩擦地转动，它原来静止在平衡位置上．现有一质量为m的弹性小球飞来，正好在棒的下端与棒垂直地相撞．相撞后，使棒从平衡位置处摆动到最大角度 30°处．(1)设这碰撞为弹性碰撞，试计算小球初速v0的值；(2)相撞时小球受到多大的冲量?

题3.15图

解:(1)设小球的初速度为v0，棒经小球碰撞后得到的初角速度为，而小球的速度变为v，按题意，小球和棒作弹性碰撞，所以碰撞时遵从角动量守恒定律和机械能守恒定律，可列式：

mv0lImvl ①

121212mv0Imv ② 222上两式中I12Ml，碰撞过程极为短暂，可认为棒没有显著的角位移；碰撞后，棒从竖直3o位置上摆到最大角度30，按机械能守恒定律可列式：

12lIMg(1cos30)③ 22由③式得

1212(1cos30)(1)

2Il由①式

Mgl3g3vv0由②式

I ④ mlI2 ⑤ vvm220所以

(v0求得

I2I2)v02 mlmv0(2)相碰时小球受到的冲量为

lIl1M(12)(1)2ml23m6(23)gl3mM12m

Fdt(mv)mvmv由①式求得

0

Fdtmvmv0I1Ml l36(23)glM

6负号说明所受冲量的方向与初速度方向相反．

3.16 一个质量为M、半径为R并以角速度转动着的飞轮(可看作匀质圆盘)，在某一瞬时突然有一片质量为m的碎片从轮的边缘上飞出，见题3.16图．假定碎片脱离飞轮时的瞬时速度方向正好竖直向上．(1)问它能升高多少?(2)求余下部分的角速度、角动量和转动动能．

题3.16图

解:(1)碎片离盘瞬时的线速度即是它上升的初速度

v0R

设碎片上升高度h时的速度为v，则有

2v2v02gh

令v0，可求出上升最大高度为

2v0122HR

2g2g(2)圆盘的转动惯量I11MR2，碎片抛出后圆盘的转动惯量IMR2mR2，碎片脱22离前，盘的角动量为I，碎片刚脱离后，碎片与破盘之间的内力变为零，但内力不影响系统的总角动量，碎片与破盘的总角动量应守恒，即

IImv0R

式中为破盘的角速度．于是

11MR2(MR2mR2)mv0R 2211(MR2mR2)(MR2mR2) 22得(角速度不变)圆盘余下部分的角动量为

1(MR2mR2) 2转动动能为Ek 11(MR2mR2)2 22

第二篇：大学物理小论文题目

2013－2014学年第一学期

大学物理（A2）小论文要求及推荐题目

为了培养学生的科学素质，大学物理课程设置了学生小论文必做项目。

要求：（1）论文要与本学期所学的大学物理课程内容相关。大学物理教研室提供以下可供学生参考的论文题目, 具体论文题目可由学生自己选定，最好是关于自己对实际生活中遇到的、本专业中涉及到的物理现象或关于目前你所了解到的物理前沿问题的独立思考和见解。

（2）小论文占期末大学物理课程总评成绩5%，不交论文者，该部分分数计为0分。要求学生在教师指导下独立完成论文，严禁抄袭，对不合格的论文退回重做。

（3）字数限制在1500-3000字之间。应包涵以下几部分：标题、作者（姓名 班级 学号）、摘要（150字内）、论文正文、主要参考文献（约3-5篇）。

参考题目：

1.论述静电的产生、利用及其危害。

2.论述电磁辐射产生及其电磁干扰的防护。

3.地球的磁场及起源。

4.激光光盘的物理原理分析。

5.霍尔效应的发现及量子霍尔效应的最新研究。

6.论述太阳能电池的基本工作原理。

7.电场对空气密度的影响。

8.如何由迈克斯韦方程组预言电磁波的存在？

9.麦克耳逊-莫雷实验及其思考。

10.狭义相对论基本原理及其思考。

11.广义相对论基本原理及其思考。

12.人类对光本性的认识。

13.对波粒二象性的理解与认识。

14.对测不准原理的理解和应用。

15.物理与新技术（与自己的专业相结合，比如：“物理与信息技术”、“物理与计算机

技术”、“物理与新型电机”、“磁学与生物的关系”等）。

大学物理教研室

第三篇：大学物理实验报告答案

大学物理实验报告答案大学物理实验报告答案

1.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 根 据 欧 姆 定 律，I U 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，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 ～ 5 m A 电 流 表 1 只，0 － 5 V 电 压 表 1 只，0 ～ 5 0 m A 电 流 表 1 只，0 ～ 1 0 V 电 压 表 一只，滑 线 变 阻 器 1 只，D F 1 7 3 0 S B 3 A 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。(3)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。数 据 处 理测 量 次 数 1 2 3 U 1 / V 5.4 6.9 8.5 I 1 / m A 2.0 0 2.6 0 3.2 0 R 1 / Ω 2 7 0 0 2 6 5 4 2 6 5 6 测 量 次 数 1 2 3 U 2 / V 2.0 8 2.2 2 2.5 0 I 2 / m A 3 8.0 4 2.0 4 7.0 R 2 / Ω 5 4.7 5 2.9 5 3.2(1)由 %.m a x 5555 1111 ×××× ==== U U ∆，得 到 ,.V U 1 5 1 5 1 5 1 5 0000 1111 ==== ∆ V U 0 7 5 0 7 5 0 7 5 0 7 5 0000 2222.==== ∆ ；(2)由 %.m a x 5555 1111 ×××× ==== I I ∆，得 到 ,.m A I 0 7 5 0 7 5 0 7 5 0 7 5 0000 1111 ==== ∆ m A I 7 5 7 5 7 5 7 5 0000 2222.==== ∆ ；(3)再 由 2222 2222 33 33 33 33)()(I I V U R u R ∆ ∆ ++++ ====，求 得 Ω Ω 1111 1 0 1 0 1 0 1 0 9999 2222 1111 1111 ==== ×××× ==== R R u u , ；(4)结 果 表 示 Ω ± = Ω × ± =)1 4 4(, 1 0)0 9.0 9 2.2(2 3 1 R R 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)s i n ψ k = d s i n ψ k = ± k λ 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l 级 到 + 1 级 依 次 测 量，以 免 漏 测 数 据。数 据 处 理(1)与 公 认 值 比 较计 算 出 各 条 谱 线 的 相 对 误差 λ λ λ 0 0 x E − = 其 中 λ 0 为 公 认 值。(2)计 算 出 紫 色 谱 线 波 长 的 不 确 定 度 u(λ)=(((()))))(| c o s |)()(s i n)(ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ u b a u b a ++++ ==== ⎥⎥⎥⎥ ⎦⎦⎦⎦ ⎤⎤⎤⎤ ⎢⎢ ⎢ ⎢ ⎣⎣ ⎣ ⎣ ⎡⎡ ⎡ ⎡ ∂∂∂∂ ++++ ∂∂∂∂ 2222 = 1 8 0 1 8 0 1 8 0 1 8 0 6 0 6 0 6 0 6 0 0 9 2 0 9 2 0 9 2 0 9 2 1 5 1 5 1 5 1 5 6 0 0 6 0 0 6 0 0 6 0 0 1111 ×××× ×××× ×××× π �.c o s = 0.4 6 7 n m;U = 2 × u(λ)= 0.9 n m 最 后 结 果 为 : λ =(4 3 3.9 ± 0.9)n m 1.当 用 钠 光(波 长 λ = 5 8 9.0 n m)垂 直 入 射 到 1 m m 内 有 5 0 0 条 刻 痕 的平面 透 射 光 栅 上 时，试 问 最 多 能 看 到 第 几 级 光 谱 ? 并请 说 明 理 由。答 ： 由(a + b)s i n φ = k λ 得 k = {(a + b)/ λ } s i n φ ∵ φ 最 大 为 9 0 º 所 以 s i n φ = 1 又 ∵ a + b = 1 / 5 0 0 m m = 2 * 1 09 m ∴ k = 2 * 1 09 = 3.4 最 多 只 能 看 到 三 级 光 谱。2.当 狭 缝 太 宽、太 窄 时 将 会 出 现 什 么 现 象 ? 为 什 么 ? 答 ： 狭 缝 太 宽，则 分 辨 本 领 将 下 降，如 两 条 黄 色 光 谱 线 分 不 开。狭 缝 太 窄，透 光 太 少，光 线 太 弱，视 场 太 暗 不 利 于 测 量。3.为 什 么 采 用 左 右 两 个 游 标 读 数 ? 左 右 游 标 在 安 装 位 置 上 有 何 要 求 ? 答 ： 采 用 左 右 游 标 读 数 是 为 了 消 除 偏 心 差，安 装 时 左 右 应 差 1 8 0 º。谱 线 游 标左 1 级(k =1 0 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 实 验 目 的(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。实 验 方 法 原 理(1)光 子 打 到 阴 极 上 , 若 电 子 获 得 的 能 量 大 于 逸 出 功 时 则 会 逸 出，在 电 场 力 的 作 用 下 向 阳 极 运 动 而 形 成 正 向电 流。在 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(r 2)反 比 即 光 电 管 得 到 的 光 子 数 与 r 2 成 反 比 , 因 此 打 出 的 电 子数 也 与 r 2 成 反 比 , 形 成 的 饱 和 光 电 流 也 与 r 2 成 反 比 , 即 I ∝ r0.6 4 0 1.0 2.0 4.0 6.0 8.0 1 0.0 2 0.0 3 0.0 4 0.0 I / m A 0 2.9 6 5.6 8 1 0.3 4 1 6.8 5 1 8.7 8 1 9.9 0 1 9.9 2 1 9.9 4 1 9.9 5 1 9.9 7(2)照 度 与 光 电 流 的 关 系 L / c m 2 0.0 2 5.0 3 0.0 3 5.0 4 0.0 5 0.0 6 0.0 7 0.0 8 0.0 1 / L 2 0.0 0 2 5 0.0 0 1 6 0.0 0 1 1 0.0 0 0 8 0.0 0 0 6 0.0 0 0 4 0.0 0 0 3 0.0 0 0 2 0.0 0 0 1 5 I / µ A 1 9.9 7 1 2.5 4 6.8 5 4.2 7 2.8 8 1.5 1 0.8 7 0.5 3 0.3 2 伏 安 特 性 曲 线 照 度 与 光 电流 曲 线(3)零 电 压 下 的 光 电 流 及 截 止 电 压 与 照 度 的 关 系 L / c m 2 0.0 2 5.0 3 0.0 3 5.0 4 0.0 5 0.0 6 0.0 7 0.0 I 0 / µ A 1.9 6 1.8 5 1.0 6 0.8 5 0.6 4 0.6 1 0.5 8 0.5 5 U S / V 0.6 4 0.6 3 0.6 5 0.6 6 0.6 2 0.6 4 0.6 5 0.6 3 1.临 界 截 止 电 压 与 照 度 有 什 么 关 系 ? 从 实 验 中 所 得 的 结 论 是 否 同 理 论 一 致 ? 如 何 解 释 光 的 波 粒 二 象 性 ? 答 ： 临 界 截 止电 压 与 照 度 无 关，实 验 结 果 与 理 论 相 符。光 具 有 干 涉、衍 射 的 特 性，说 明 光 具 有 拨 动 性。从 光 电 效 应 现 象 上 分 析，光 又 具 有 粒 子 性，由 爱 因 斯 坦 方 程 来 描述 ： h ν =(1 / 2)m v 2 m a x + A。2.可 否 由 U s ′ν 曲 线 求 出 阴 极 材 料 的 逸 出 功 ? 答 ： 可 以。由 爱 因 斯 坦 方 程 h υ = e | u s | + h υ o 可 求 出 斜 率 Δ u s / Δ υ = h / e 和 普 朗 克 常 数，还 可 以 求 出 截 距（h / e）υ o，再 由 截 距 求 出 光 电 管 阴 极 材 料 的 红 限 υ o，从 而 求 出 逸 出 功 A = h υ o。实 验 目 的(1)观 察 等 厚 干 涉 现 象 及 其 特 点。(2)学 会 用 干 涉 法 测 量 透 镜 的 曲 率 半 径 与 微 小 厚 度。实 验 方 法 原 理利 用 透 明 薄 膜(空 气 层)上 下 表 面 对 人 射 光 的 依 次 反 射，人 射 光 的 振 幅 将 分 成 振 幅 不 同 且 有 一 定 光 程 差 的 两 部 分，这 是 一 种 获 得 相 干 光 的 重 要 途 径。由 于 两 束 反 射 光 在 相 遇 时 的 光 程 差 取 决 于 产 生 反 射 光 的 薄 膜 厚 度，同 一 条 干 涉 条 纹 所对 应 的 薄 膜 厚 度 相 同，这 就 是 等 厚 干 涉。将 一 块 曲 率 半 径 R 较 大 的平凸 透 镜 的 凸 面 置 于 光 学平板 玻 璃 上，在 透 镜 的 凸面 和平板 玻 璃 的 上 表 面 间 就 形 成 一 层 空 气 薄 膜，其 厚 度 从 中 心 接 触 点 到 边 缘 逐 渐 增 加。当平行 的 单 色 光 垂 直 入 射 时，入 射 光 将 在 此 薄 膜 上 下 两 表 面 依 次 反 射，产 生 具 有 一 定 光 程 差 的 两 束 相 干 光。因 此 形 成 以 接 触 点 为 中 心 的 一 系 列 明 暗 交替 的 同 心 圆 环 — — 牛 顿 环。透 镜 的 曲 率 半 径 为 ： λ λ)(4)(4 2 2 n m y n m D n D m R − = − − = 实 验 步 骤(1)转 动 读 数 显 微 镜 的 测 微 鼓 轮，熟 悉 其 读 数 方 法 ； 调 整 目 镜，使 十 字 叉 丝 清 晰，并 使 其 水平线 与 主 尺平行(判 断 的方 法 是 ： 转 动 读 数 显 微 镜 的 测 微 鼓 轮，观 察 目 镜 中 的 十 字 叉 丝 竖 线 与 牛 顿 环 相 切 的 切 点 连 线 是 否 始 终 与 移 动 方 向平行)。(2)为 了 避 免 测 微 鼓 轮 的 网 程(空 转)误 差，在 整 个 测 量 过 程 中，鼓 轮 只 能 向 一 个 方 向 旋 转。应 尽 量 使 叉 丝 的 竖 线 对 准 暗干 涉 条 纹 中 央 时 才 读 数。(3)应 尽 量 使 叉 丝 的 竖 线 对 准 暗 干 涉 条 纹 中 央 时 才 读 数。(4)测 量 时，隔 一 个 暗 环 记 录 一 次 数 据。(5)

由 于 计 算 R 时 只 需 要 知 道 环 数 差 ma ′ | x ∆ 起 始 位 置 a 终 了 位 置 a ′ 1 8.0 9 5 3.5 7 5 1 0 4.5 2 0 0.4 5 2 0 2 3.5 5 4 8.0 3 5 1 0 4.4 8 1 0.4 4 8 1 3 8.0 3 0 3.5 7 3 1 0 4.4 5 7 0.4 4 5 7 4 3.5 5 0 8.1 0 0 1 0 4.5 5 0 0.4 5 5 0 5 8.1 8 4 3.6 8 0 1 0 4.5 0 4 0.4 5 0 4 6 3.5 9 3 8.0 8 0 1 0 4.4 8 7 0.4 4 8 7 = ∆ x 0.4 4 9 9 8 m m 测 d 数 据 记 录 m m 次 数放 大 像 间 距 d 1 缩 小 像 间 距 d 2 a 1 a 1 ′ | a 1a 2 ′ | 1 7.5 6 0 5.7 7 4 1.7 8 6 7.3 5 7 6.9 6 5 0.4 1 0 2 5.7 7 1 7.5 6 1 1.7 9 0 6.9 3 3 7.3 6 0 0.4 2 8 3 7.5 3 8 5.7 6 6 1.7 7 2 7.3 8 1 6.9 6 8 0.4 1 3 4 5.7 5 5 7.5 4 9 1.7 9 4 6.9 1 0 7.3 3 0 0.4 2 0 5 7.5 2 0 5.7 5 3 1.7 6 7 7.3 5 5 6.9 4 0 0.4 1 5 6 5.7 3 5 7.5 1 5 1.7 8 0 6.9 5 1 7.3 6 0 0.4 0 9 = 1 d 1.7 9 1 5 m m ； = 2 d 0.4 1 5 8 m m 测 D 数 据 记 录 m m 狭 缝 位 置 b 测 微 目 镜 差 丝 位 置 b ′ D = | b4 1 0 5.8 7 7 3 1 × = λ m m。2()7 1 0 4 2 7.2 − × = λ c u m m ； 包 含 因 子 k = 2 时，λ 的 扩 展 不 确 定 度()λ c u U 2 = 结 果 表 达 式 为 4 1 0)0 0 5.0 8 7 7.5(− × ± = + = U λ λ m m。1.测 量 前 仪 器 调 节 应 达 到 什 么 要 求 ? 怎 样 才 能 调 节 出 清 晰 的 干 涉 条 纹 ? 2.答 ： 共 轴，狭 逢 和 棱 背平行 与 测 微 目 镜 共 轴，并 适 当 调 节 狭 逢 的宽 度。2.本 实 验 如 何 测 得 两 虚 光 源 的 距 离 d ? 还 有 其 他 办 法 吗 ? 答 ： d =(d 1 * d 2)1 / 2 或 利 用 波 长 λ 已 知 的 激 光 作 光 源，则 d =(D / Δ x)λ 3.狭 缝 与 测 微 目 镜 的 距 离 及 与 双 棱 镜 的 距 离 改 变 时，条 纹 的 间 距 和数 量 有 何 变 化 ? 答 ： 狭 缝 和 测 微 目 镜 的 距 离 越近，条 纹 的 间 距 越 窄，数 量 不 变，狭 缝和 双 棱 镜 的 距 离 越近，条 纹 间 距 越 宽，数 量 越 小。4.在 同 一 图 内 画 出 相 距 为 d 虚 光 源 的 S 1 和 S 2 所 成 的 像 d 1 和 d 2 的 光 路 图。实 验 目 的(1)掌 握 测 薄 透 镜 焦 距 的 几 种 方 法 ；(2)掌 握 简 单 光 路 的 分 析 和 调 整 的 方 法 ；(3)了 解 透 镜 成 像 原 理，掌 握 透 镜 成 像 规 律 ；(4)进 一 步 学习不 确 定 度 的 计 算 方 法。实 验 方 法 原 理(1)自 准 法当 光(物)点 在 凸 透 镜 的 焦平面 上 时，光 点 发 出 的 光 线 经 过 透 镜 变 成平行 光 束，再 经 过 在 透 镜 另 一 侧 的平面 镜 反 射 后又 汇 聚 在 原 焦平面 上 且 与 发 光 点(物 点)对 称。(2)物 距 像 距 法测 出 物 距(u)与 相 距(v)代 入 公 式 ： 1 / u + 1 / v = 1 / f 可 求 f(3)共 轭 法保 持 物 与 屏 的 距 离(L)不 变 , 移 动 透 镜，移 动 的 距 离 为(e)，其 中 一 次 成 放 大 像 另 一 次 成 缩 小 像 , 放 大 像 1 / u + 1 / v = 1 / f , 缩 小 像 1 /(u + e)+ 1 /(ve 2)/ 4 L。(4)凹 透 镜 焦 距 的 测 量利 用 光 路 可 逆 原 理，将 凸 透 镜 所 成 的 实 像 作 为 凹 透 镜 的 物，即 可 测 出 凹 透 镜 成 实 像 的 物 距 和 像

距，代 入 公 式 1 / u + 1 / v = 1 / f 可 求 出 焦 距 f。实 验 步 骤本 实 验 为 简 单 设 计 性 实 验，具 体 实 验 步 骤 由 学 生 自 行 确 定，必 要 时 课 建 议 学 生 按 照 实 验 原 理 及 方 法 中 的 顺 序 作 试 验。要 求 学 生 自 行 设 计 的 能 直 接 反 映 出 测 量 结 果 的 数 据 记 录 表 格。数 据 处 理(1)自 准 法，物 距 像 距 法，则 凹 透 镜 焦 距 三 个 试 验 将 所 测 数 据 及 计 算 结 果 填 写 在 自 行 设 计 的 表 格 中。(2)对 共 轭 法 的 测 量 数 据 及 处 理 实 例测 量 数 据 记 录 表 O 1 O 2 e = o 2e 2)/ 4 L f O 1 左 O 1 右 O 1 O 2 左 O 2 右 O 2 5 2.4 3 5 2.9 0 5 2.6 7 9 8.0 0 9 9.0 0 9 8.5 0 4 5.8 3 1 9.8 2 1 9.6 9 5 3.5 0 5 2.7 0 5 3.1 0 9 7.9 8 9 9.2 0 9 8.5 9 4 5.4 9 1 9.9 2 5 1.6 7 5 2.8 9 5 2.2 8 9 9.0 0 9 9.5 0 9 9.2 5 4 6.9 7 1 9.5 2 5 2.7 0 5 2.9 0 5 2.8 0 9 8.8 0 9 9.2 1 9 9.0 1 4 6.2 1 1 9.6 4 5 1.3 0 5 2.8 0 5 2.0 5 9 8.6 0 9 8.9 0 9 8.7 5 4 6.7 0 1 9.5 9 5 2.3 4 5 2.8 0 5 2.5 7 9 8.3 4 9 9.1 0 9 8.7 2 4 6.1 5 1 9.7 0 ① 不 确 定 度 的 计 算 过 程 : u A(e)=()

()= − − ∑ 1 6 6 6 1 2 e e i 0.0 4 7 c m(((())))e u B = 0.3 0 c m u(e)=(((())))(((())))e u e u B A 2222 2222 ++++ = 0.3 1 c m u(L)= 0.3 0 c m 所 以(((())))(((())))(((())))(((())))2222----2222 2222 2222 2222 2222 2222 2222 2222 2222 2222 1 0 1 0 1 0 1 0 0.3 6 8 0.3 6 8 0.3 6 8 0.3 6 8 2222 ×××× ==== ⎥⎥⎥⎥ ⎦⎦⎦⎦ ⎤⎤⎤⎤ ⎢⎢ ⎢ ⎢ ⎣⎣ ⎣ ⎣ ⎡⎡ ⎡ ⎡ −−−− ++++ ⎥⎥⎥⎥ ⎦⎦⎦⎦ ⎤⎤⎤⎤ ⎢⎢ ⎢ ⎢ ⎣⎣ ⎣ ⎣ ⎡⎡ ⎡ ⎡ −−−− ++++ ==== e u e L e L u L e L e L f f u u(f)= 0.3 6 8 × 1 0-2 × 1 9.6 8 3 c m = 0.0 7 2 c m U = 2 u(f)= 0.1 4 5 c m = 0.1 c m ② 最 后 表 达 式 : f =(1 9.7 ± 0.1)c m 1.你 认 为 三 种 测 量 凸 透 镜 焦 距 的 方 法，哪 种 最 好 ? 为 什 么 ? 答 ： 共 轭 法 最 好，因 为 这 个 方 法 把 焦 距 的 测 量 归 结 为 对 可 以 精 确 测 定 的 量 L 和 e 的 测 量，避 免 了 在 测 量 u 和 v 时，由 于估 计 透 镜 光 心 位 置 不 准 确 所 带 来 的 误 差。2.由 L e L f 4 2 2 − = 推 导 出 共 轭 法 测 f 的 标 准 相 对 合 成 不 确 定 度 传 递 公 式。根 据 实 际 结 果，试 说 明 u B(L)、u B(e)、u A(e)哪 个 量 对 最 后 结 果 影 响 最 大 ? 为 什 么 ? 由 此 你 可 否 得 到 一 些 对 实 验 具 有 指 导 性 意 义 的 结 论 ? 答 ： u A(L)对 最 后 结 果 影 响 最大，因 为 L 为 单 次 测 量 量。对 O 1、O 2 的 测 量 时，要 采 用 左 右 逼近法 读 数。3.测 量 凹 透 镜 焦 距 f 和 实 验 室 给 出 的 f 0，比 较 后 计 算 出 的 E 值（相 对 误 差）一 般 比 较 大，试 分 析 E 大 的 原 因 ? 答 ： E 较 大 的 原 因 可 能 是 因 为 放 入 凹 透 镜 后 所 成 像 的 清 晰 度 很 难 确 定，即 像 的 聚 焦 情 况 不 好，从 而 导 致 很 难 测 出 清

第四篇：大学物理小论文题目参考

《大学物理下》课程小论文基本要求

①以宿舍为单位，一个宿舍写一篇，用word写并打印，1500字左右。最好原创。

②打印稿必须排版工整，引文必须标明出处。参考文献3篇以上，参考文献要是公开发表的论文，不要书，不要网页内容。中国知网上面有很多文献，从学校主页进入，点 “图书馆”，查询相关数据库。

③内容：

1、物理学电磁学及近代物理相关内容；

2、对物理学的认识，物理学是什么，有什么重大作用。生活中什么现象，什么设备，什么仪器用到了哪方面的物理知识；

3、物理学原理与工业革命或者与现代技术间的联系；

4、物理学导致的各种生活观念的变革；

5、3D技术的发展与展望；

6、干涉或衍射在精密仪器的应用；

7、自己某个问题独到的想法；

8、影视节目中体现出的物理学原理。（比如《变形金刚1、2、3》，《全面回忆》等。）

9、你认为电气工程专业应该多讲授哪些物理内容、为什么；

10、光通讯和无线网络搭建；

11、人性化智能家居、智能家电的搭建；

12、计算机模拟某个物理模型。

④格式：

题目

专业，班级，宿舍成员姓名，学号

摘要：

关键词：

正文

参考文献：正式发表的文献（写清哪个杂志，第几页，什么时候出版的），正式发表的硕博士论文（写清哪个学校、机构的论文，论文题目，第几页）。

⑤评分原则：平时分30分中的20分，网上原文摘抄最高10分。

整篇论文，符合格式，内容要求。最低12分。

两篇文章完全一样的，宿舍成员最高14分。

电磁学的计算方法，论惯性，光的本性类的文章最高14分。

纯个人感受想法，个人观点，有一定事实依据，最低16分。

网上多个资料引用并有一定个人观点，摘要总结得当，参考文献引用丰富，18分。

提交小论文时间：2013年1月份的第一次大学物理课

第五篇：21世纪大学物理(上)第七章 答案

7—1

解：已知t1=15.0℃P1=4.0*10^5Pat2=37.0℃由，查理定律p/T=C3可知

T1=273.15+15.0=288.15K

T2=273.15+37.0=310.15K

P1/t1=C=P2/t2

解的P2=4.31*10^5Pa

7---2

解：已知P1=1.013*10^5PaP2=3.039*15^5Pa T2=270K

PV/T=nK

P1V/T1=PV3/T

P2V/T2=PV4T

V3/V4=P1T2/P2T1=1/7

L1/L2=L1S/L2S=V3/V4=1/7

7—3

解；P=nKT

T=P/(nK)=4*3.14PMHRS/(3MSK)=1.16*10^7K 7—4

P=nKT

n=P/(KT)=2.44*10^25m^(-3)

ρ=M/V=PMmol/kT=1.30KgM^(-3)

T1=630K 1

ε=3/2KT=6.21*10^(-21)J

d=(1/n)^(1/3)=3.45*10^-9m

7—

5PV=MRT/Mmol

T=PV Mmol/(MR)=90/8.31K

ε=3KT/2=2.24*10^(-22)J

7—6

ε=3KT/2

ε1= 3KT1/2= 5.56*10^(-21)

ε2=3KT2/2=7.72*10^(-21)

7—7

ε=3KT/2=2.07*10^(-15)J

ε=3KT/2=MV^2/2

(V^2)^(1/2)=(3KT/M)^(1/2)=1.574*10^6m/s

7---8

ε=3KT/2 只与T有关

所以平动动能相等为ε=3KT=6.21*10^（-21）J

(V^2)^(1/2)=(3kt/m)^(1/2)

(V^2)H=1934(V^2)o=483(V^2)hg=19

37---9

EH=5RT/2 EO=5RT/4

EHO=3RT 2

△ = EH2O—EH--EO =3RT-5RT/2--5RT/4=-3RT/4

7—10

平动动能ε=3KT/2=3740.3J

ER= KTNA =2492.28J

7—11

P=2nε/3=nmv^2/3=Ρv^2/3

Ρ=3P/v^2=1.723kg/m^3

7—12

P=NKT/V=2E/(iV)

i=5

P=8.25*10^4Pa

ε/E=(3KT/2)/(N5KT/2)=7.86*10^(-21)J

T=2E/(5NK)=379.6K

7—13

V=(2*VO+3*2VO+5*3VO+4*4VO+3*5VO+2*6VO+7VO)/(2+3+5+4+3+2+1)=3.65VO

(V^2)^(1/2)=((2*(VO)^2+3*(2VO)^2+5*(3VO)^2+4*(4VO)^2+3*(5VO)^2+2*(6VO)^2+(7VO)^2)/(2+3+5+4+3+2+1))^(1/2)= 3.99VO

最概然速度为3VO

7---14

ε=3KT/2 只与T有关

ε(N2)=6.21*10^(-21)J

T=2ε/(3k)=300K

Vp=(2kT/m)^(1/2)=(2RT/ mmol)=422m/s

7—15

dn/N=f(x)dv

Vp=(2kT/m)^(1/2)

f(x)=4*3.14(m/(2*3.14kt))^(3/2)e^(-mv^2/(2kt))v^2dv dn/N=f(x)dv=4*3.14（3.14 Vp）^(-3/2)v^2dv/e=0.83% 7—16

图略

∫f(v)dv=Nf(v)=K∫kdv=NkVO= Nk=N/VO

V=∫vf(v)dv= VO/2

V^2=∫v^2f(v)dv= VO^2/3

(V^2)^(1/2)= VO/(3)^(-2)

7—17

(1)由于分子所允许的速度0—2V的范围内，由归一的条件可知曲

线下的积分为S=∫Nf（x）dv=N

(2)∫Nf（x）dv=N

∫av/vodv+∫adv=N

a=2N/3vo

(3)N=∫av/vodv+∫adv=7N/12

(4)ε=mv^2/2=m(∫av^3/Nvodv+∫av^2/Ndv)=31mv^2/36 7—18

Z=kTIn(Po/P)/(Mmolg)=2858.6m

7—19

Z=(2)^(1/2)d^2nv=(2)^(1/2)d^2*(8kT/3.14M)^(1/2)*p/kT=3.18*10^6Hz

7-20

P=nkT

n=pv/kT=3.21*10^17

λ=1/(2)^(1/2)*3.14d^2*n=7.8m

7—21

Pv/kT=n

Z=(2)^(1/2)*3.14d^2*nv=(2)^(1/2)*3.14d^2*V0 P/kT =5.42*10^8

Z=(2)^(1/2)*3.14d^2*nV=(2)^(1/2)*3.14d^2*(P/kT)(8RT/3.14M)^(1/2)=7.17--2

2λ=kT/(2)^(1/2)*3.14d^2*P

因为p、t一定，所以(dAr/dn)=(λn/λAr)^(1/2)=5/3 λ=kT/(2)^(1/2)*3.14d^2*P

因为T一定p为原来的1/4

所以

λ =4λo=1.1*10^(-6)

Z=V/λ=(8RT/3.14Mmol)^(1/2)/ λ=4.27*10^8