普物實驗問題

實驗一 游標尺、螺旋測微器、球徑計簡介 實驗二 基礎力學實驗組
實驗三 動量守恆 實驗四 重力加速度之測量
實驗五 可變g 實驗六 拋體運動實驗組
實驗七 環擺經驗方程式 實驗八 楊氏係數測定
實驗九 基礎光學實驗組 實驗十 稜鏡分光儀
實驗十一 歐姆定律 實驗十二 金屬的熱膨脹
實驗十三 安培計與伏特計 實驗十四 示波器應用
實驗十五 克希荷夫定律 實驗十六 電容測定
實驗十七 磁矩測定 實驗十八 霍耳效應
實驗十九 電流天平 實驗二十 光電效應
實驗二十一 共振管實驗組 實驗二十二 二極體的特性
實驗二十三 電晶體的特性    

 

實驗一

游標尺、螺旋測微器、球徑計簡介

1

以游標尺測量物體時,為何不能“盡量”將待測物夾緊?

2

球徑計與螺旋測微器之構造原理有否不同?

3

曲率半徑 R 之倒數 1/R=K ,謂之曲率,試求實驗中所測之待測物凹、凸兩面之曲率各為何?

4

試敘述如何使用游標尺測深度?

5

試簡單敘述游標尺的原理。

6

如何得知球徑計的歸零值?

目錄

 

實驗二

基礎力學實驗組

1

在力矩實驗中,為何須先將平衡支架調成水平?

2

在功能守恆實驗中,於一給定之位移,斜面是否會減少所須的功?在此,斜面的功用為何?

3

兩物體間之摩擦力是否與正向力有關?若有,為何種關係?

4

兩物體間之摩擦力與接觸面積有何關係,原因為何?

5

兩物體間之摩擦力與 接觸材料有關嗎,原因為何?

6

試說明何為力矩平衡。

7

力矩平衡中如何確定你移動定滑輪於一直線上?

8

試說明力矩不為零的原因。

9

功能守恆實驗中,是否W=ΔU,為什麼?

10

請說明摩擦力與正向力的關係。

11

說明動摩擦與靜摩擦的不同。

目錄

 

實驗三

動量守恆

1

你所操作的實驗結果是否符合動量守恆?若不是,解釋之。

2

若空氣軌有傾斜,則實驗時碰撞之動量是否守恆?解釋之。

3

若滑動體與氣軌末端碰撞,它將具有與碰撞前大小相等、方向相反之動量,則此次碰撞動量是否守琚H證明之。

  4 兩物質量為,碰撞前速度分別為,碰撞後速度為,由能量守恆與動量守恆證明碰撞前與碰撞後的速度關係為何?(需列出詳細運算式子)

目錄

     

實驗四

重力加速度之測量

 

1

若考慮車與軌道間有摩擦力,令摩擦力係數為μ,試就圖4-1、圖4-2、圖4-3分別導出g值(忽略棉線與滑輪間的摩擦力)。(需詳細寫出推導過程。)

 

2

就你的實驗誤差,分析誤差來源。

  3 另外設計別的方法可以量出重力加速度。
   

目錄

 

實驗五

可變g

1

利用較精密的公式求T值,再與實驗T值比較,求誤差為多少?

2

就你所作的實驗解果,分析可能影響擺動週期之變因!

3

擺錘的位置是否會影響擺動週期?

4

實驗步驟一中,調整角刻度盤至 90° ,直到擺桿於任何位置都不會擺動,問:此步驟的目的為何?

5

如何以光柵計時器測半個週期?

目錄

 

實驗六

拋體運動實驗組

1

請問你的預測與實驗值是否相符?若不相符請說明原因。

2

以你的實驗結果而言,請在方格紙上畫出精確範圍(以十字中心為圓心),並寫出精確範圍半徑。

3

證明互餘的射角有著相同的水平射程。

4

畫出的 y-x y-x2 圖。

5

請以定量分析你的實驗數據解釋yx之間的關係。

6

影響本實驗之能量守恆的因素有哪些?請分析舉例。

目錄

 

實驗七

環擺經驗方程式

1

振幅為何限制在 5 度之內?

2

如果在環的下端加一個質量上去,那麼環擺的週期又將會有什麼樣的影響?為什麼?

3

假如有一金屬環其直徑很大,游標尺不夠長,無法以它測量。你要如何做精確測量?

4

如果金屬環的左右兩個半圓是相異質料的均勻金屬組成。試問:T d 的經驗方程式還能適用嗎?請說明理由?

目錄

  

實驗八

楊氏係數測定

1

試分析本實驗產生誤差的可能原因在?如何改善?

2

做完此實驗,你是否能說明楊氏係數與虎克定律的關係?

3

說明使用測微表時,有哪些須注意的地方?

目錄

  

實驗九

基礎光學實驗組

1

在折射定律實驗步驟4的結果中,你發現有何現象?為什麼?

2

根據實驗數據,求出折射定律實驗所用的半圓形透鏡對空氣的相對折射率。

3

分析你的成像原理實驗結果與理論公式值比較之誤差來源。

4

何謂"成像於無窮遠處"?究竟有無成像?為什麼?

5

發生全反射時的條件?

6

描述你如何找到最清晰的像。

7

臨界角為幾度?

目錄

  

實驗十

稜鏡分光儀

 

1

副尺精確度為1',如何推導得知?(請根據游標尺的原理來推導。)

2

為什麼在圖10-1中,當 i1=i2=i;r1=r2=r 時,會有最小偏向角產生,試利用 δ 對 i1 的極值條件及斯乃耳折射定律證明之。

3

依據光的可逆性,判定產生最小偏向角的幾何條件?

4

試分析奔實驗可能的誤差。

5

根據圖10-7,試證明在測三稜鏡頂角α時,為什麼 α=θ/2 (θ﹦θ1+θ2)?

 

 

 

目錄

 

實驗十一

歐姆定律

 

1

在實驗數據中,有時用三用電表測量電流實驗值與理論值有正負號不同的情形,這代表什麼意義?會影響實驗結果嗎?

 

2

影響實驗的誤差為何?

 

3

能就目前的數據看出能量損耗嗎?如何計算?

   

目錄

     

實驗十 二

金屬的熱膨脹

1

將你所做出的金屬(銅、鋁、鋼)線膨脹係數α與普物課本所附之數據比較,求誤差百分比。

2

試分析本實驗的誤差來源?如何增加實驗測量準確度?為什麼?

3

應用你所作出來的金屬(銅、鋁、鋼)線膨脹係數 αlinear,分別求其體膨脹係數 αvol

目錄

 

實驗十 三

安培計與伏特計

1

安培計的構造是電流計並聯一個低電阻,為什麼要並聯一個低電阻之用意何在呢?同樣的,伏特記得構造為什麼要串聯一個高電阻呢?

2

在實驗步驟(A)伏特計內電阻之測量中寫到“此值乃代表電路中電流大小I,因伏特計是串聯“。如此做之用意何在呢?為什麼不用安培計呢?

3

從(C)部份測量電阻的兩種結果比較,是方法(一)或是方法(二)為較好的方法?試從上述推出,在那一種情況下,使用方法(一)測量電阻為較好的方法;或是推出在何種狀況下,使用方法(二)為較好的方法。

4

請利用二項式原理將(11)式推導至(12)式。

5

若一個伏特計包含一個 20Ω 電阻的檢流計串聯一個高電阻 RM,問欲形成範圍為 5V 的伏特計,RM 值應為多少?

6

若一個伏特計包含一個 20Ω 電阻的檢流計並聯一個低電阻 RS,問欲形成範圍為 3V 的伏特計,RS 值應為多少?

目錄

 

實驗十 四

示波器應用

1

試著用示波器量直流電壓(例如一節乾電池的電壓)。結果與量交流電壓有何不同?

2

請問一個帶有直流成份的交流電壓,要怎麼由示波器量它的直流、交流兩個成份。

3

證明兩同頻率且相位差為90的正弦波,其利薩如圖形為橢圓。

X=A sinωt

Y=B sin(ωt+π/2)

4

在圖4-2,電子束為什麼不受任何影響?

5

如何用三用電表量交流電的壓降?

目錄

 

實驗十 五

克希荷夫定律

1

假如將電池反接,則所得的電位差與電流,是否仍然相同?請以數學式分別討論單電源與雙電源之情況。

2

在實驗數據中,有時用三用電表測量電流實驗值與理論值有正負號不同的情形,這代表什麼意思?會影響實驗結果嗎?

3

利用電阻上的色碼讀出電阻值。

目錄

 

實驗十 六

電容測定

1

討論本實驗之誤差來源及克服之道!

2

何謂電容器?其基本原理及在電路之作用為何?

3

將電容器在電路中充電及放電現象以定性及定量的討論方式說明之。

目錄

 

實驗十 七

磁矩測定

1

試推導半長為 l,半徑為 r,質量為 mI之圓柱磁棒在本實驗中的轉動慣量為

2

磁距長不同於磁棒的長度,試設計一方法找出磁距原長。

目錄

 

實驗十 八

霍爾效應

1

根據你的實驗數據結果,作圖表示電流、磁場方向、電荷受力與移動方向及Hall電位之極性之間的關係。

2

試求霍耳電場 EH與產生電流之電場E的比值。

目錄

 

實驗 十九

電流天平

1

在此實驗中電路板的設計決定了載流導線的受力變因之一,試討論在此實驗中什麼樣的電路板不會影響天平之平衡?

2

實驗原理中說,長直導線受力,但為何實驗中是磁鐵在改變運動狀態(磁鐵上昇或下降)?

3

帶電質點在磁場中運動受力可以 表示;又本實驗說明載流導線在磁場中受力可以 表示。是討論此兩者關係。

目錄

 

實驗 二十

光電效應

1

請以迴歸直線法求出最佳的直線方程式並作圖求出各色光的截止頻率。

2

試詳細舉例說明光電效應之相關應用。

3

黑暗電流對本實驗有什麼影響?為什麼要測量黑暗電流?

目錄

 

實驗二十 一

共振管實驗組

1

請問在共振管頻率的實驗中,你是否可以得到一連串整數的比值?這些比值有何意義,又開口與閉口有何不同?

2

畫出實驗 PART【2】各個共振頻率下開口、閉口導管內駐波波型。並且由數據中求出聲速。

3

由你的數據中,是否可以驗證開口、閉口的導管,其開端、閉端的波形為波節或波腹?

4

利用實驗 PART【3】數據畫出管長與節點之關係圖。是否可由數據中得知波長,然後求得聲速(V=λν)?

5

請設計一個在空氣中求得聲速的實驗。

6

請討論影響聲速的原因。

目錄

 

實驗二十 二

二極體的特性

 

1

何謂載子?說明其生成原因。

 

2

何謂二極體?

 

3

為什麼四族元素(例如矽)稱為四價元素?

 

4

逆向飽和電流值為多少?

   

目錄

     

實驗二十 三

電晶體的特性

 

1

你的實驗數據符合IE=IC + IB 嗎?若不符合,原因為何? 

 

2

電晶體的電路符號中,箭頭代表何種意義?

 

3

若某一電晶體的 β=50,問:當 IC =25mA 時,IB=?又 α 值為何? 

   

目錄