基础实验题A:液体的热学量测量

介绍了第4届全国大学生物理实验竞赛基础性实验试题A的实验内容、参考解答以及竞赛结果的分析.实验包括3方面:用冷却法测量液体样品的比热容,测量给定样品材料的熔解热,测量液体不同温度下的表面张力系数.将3个热学量的测量巧妙地结合在一起作为大学生竞赛试题,要求考生采用常规的实验器材测量常规的热学物理量,同时又在常规实验的基础上进行了适当的提高,该试题比较全面地考察了考生的基础理论知识、基本物理仪器的使用能力和数据分析处理能力.     

基础实验试题A-1:水钟计时

介绍了第7届全国大学生物理实验竞赛基础实验试题A"流体的流动"第一部分"水钟计时"的实验内容,并给出了参考解答以及竞赛结果分析.通过阅读材料,学生了解基于质量守恒和能量守恒的伯努利方程,利用简单的居家实验器材自组实验装置,探究水钟计时现象.试题考查了学生对水钟计时的理论、随机误差、精度及准确度、表面张力、雷诺数和层流状...     

片流法测定液体表面张力系教

片流法测定液体表面张力系教王昆林，沙育年（云南省楚雄师范专科学校６７５０００）（云南省楚雄民族师范学校６７５０００）测定液体表面张力系数，有拉脱法，毛细管法，最大泡压法等．这些方法都有一个共同之处，就是要在液体与．固体直接接触的情况下来进行测定，这就...     

基础实验试题A-2和A-3:毛细管中液体的流动及风洞实验

介绍了第7届全国大学生物理实验竞赛基础实验试题A"流体的流动"中的第二部分"毛细管中液体的流动"和第三部分"风洞"的内容,并给出了参考答案及竞赛结果分析.第二部分试题包括基于泊肃叶定律的倾斜毛细管测量液体黏度及根据毛细管中液体流动的物理状态与雷诺数的关系进行的实验拓展.第三部分涵盖研究乒乓球在风洞内受到的摩擦阻力与风速...     

泡膜半径法测量液体表面张力

根据泡膜半径与液体表面张力系数所满足的函数关系进而测量液体表面张力系数,实验中利用U型管测量泡膜相对内压并通过电脑对泡膜的图像采集来测量泡膜半径,实验设计新颖独特,实验结果准确,且有利于提高学生的物理思维及对电子设备的使用能力。     

基础实验试题B:测量透明固体和液体材料的折射率以及柯西关系

第9届全国大学生物理实验竞赛珠海赛区基础实验试题B为测量透明固体和液体材料的折射率以及柯西关系,试题基于光学与光学实验基本知识,考查了学生以下4方面的能力：常见光学器件的应用操作能力;举一反三,对复杂光路的分析能力;使用最小二乘法拟合分析实验数据的能力;误差分析能力.考试中,考生需完成实验方案设计,并测量透明固体和液体材料的折射率以及拟合出对应的柯西关系.     

最大气泡压力法测液体表面张力系数的改进

对最大气泡压力法测定液体表面张力系数的实验原理、方法及仪器进行了研究,提出用螺旋活塞定量加压控制气泡的生成速度;用扩散硅气体压力传感器测量压强,测得值数字显示;用双毛细管制作实验探头,消除了毛细管插入液体一定深度产生的静压强及待测液体密度等对计算液体表面张力系数的影响,提高了液体表面张力系数的测量速度和精度.     

毛细管探针法测定液体的表面张力系数

在毛细管法测定液体表面张力系数的实验中,利用被测液体导电的性质,在螺旋测微计的测微螺杆上沿轴线方向加装一根金属探针,通过电学方法探测毛细管内液面及容器内液面的位置,实现液体在毛细管内上升高度的测量.利用探针法分别测量了蒸馏水在几个不同温度下的毛细上升高度,利用瑞利公式计算表面张力系数.实验结果表明,探针法测量毛细上升高度的重复性好,所测得蒸馏水的表面张力系数与其公认值的百分误差约小于0.12%.     

基于拉普拉斯方程的表面自由能测定

液体表面自由能作为材料表面能量状态重要特征有很大研究意义,因其数值上与表面张力相同,所以它可以通过测量液体表面张力来获得.针对表面张力的传统测量方法具有实验精度与适用范围不能兼得的问题,本文提出一种测量液体表面张力的新方法:基于拉普拉斯方程,以液泡膜为研究对象,分析液泡逐渐增大的过程,利用线性回归分析压强差与曲率半径的数据,求解表面张力系数.此方法不仅适用于高温高压环境,且与最大泡压法相比,在未引入新误差项的同时避开了其主要误差来源.     

毛细管探针法测定液体表面张力系数的进一步研究

采用较大直径的毛细管对探针法测量液体表面张力系数做了进一步研究.文中引用了Prokhorov提出的改进的瑞利公式,介绍了表面张力系数α的各相关公式的适用范围.实验中利用毛细管探针法测量了几个不同温度下蒸馏水在一直径为5.744.nm的毛细管中的上升高度,用Prokhorov公式计算α.实验测得的蒸馏水的表面张力系数与公认值的百分误差约小于0.13%.最后对实验结果的误差原因进行了分析.     

设计控温装置研究液体表面张力系数与温度的关系

介绍了自行设计、搭建的测量液体表面张力系数与温度关系的实验装置,用毛细管法测量了不同温度下水和乙醇的表面张力系数,得到了它们与温度的线性关系.利用此装置还可以进行其他对样品温度测控要求较高的实验.     

酒精杂质对水的表面张力系数的影响

利用毛细管测量液体的表面张力系数α是一个重要的物理实验,它是根据毛细现象,利用公式α=ρghR/2来测量的,式中的ρ为被测液体的密度,g为重力加速度,h为液体在毛细管中上升的高度,R为毛细管的半径.此实验经常用水和酒精两种液体来做.在做这个实验的过程中发现水中混入少量的酒精杂质会对水的表面张力系数的测量结果产生很大的影响.为此,笔者专门对酒精杂质的影响进行了研究,介绍于下.     

测量毛细管中液面上升高度的另一种方法

从流体动力学角度推出了液体在毛细管中上升的高度，从而指出的测量液体表面张力系统数中传统方法的欠缺，提出了采用下降法测量液体在毛细管内的高度的方法，使得测量液体表面张力系数的系统误差大大降低。     

基础实验试题A:相变材料比热容及相变潜热的测量

第9届全国大学生物理实验竞赛基础实验试题A为相变材料比热容及相变潜热的测量,本文介绍了实验任务、试题设计及竞赛结果分析.试题包括系统漏热测量、石蜡比热和相变潜热的测量及误差分析3部分.本题重点考查了学生对比热和相变潜热的基本概念、热传递基本方式、能量守恒定律、牛顿冷却定律、外推法修正漏热等知识和方法的灵活运用能力,物理建模的能力,实验方案设计、热电偶测温仪的使用和实验操作等理论联系实际的能力,以及数据处理和误差分析能力.结合调查问卷反馈的分析表明：选手实验操作相对较好,物理建模相对薄弱.     

对FD-NST-I型液体表面张力系数测量仪的改进

根据吊环法测量液体表面张力系数实验原理,针对现有的FD-NST-1型液体表面张力系数测量仪的不足进行改进.另外在仪器上增加样品加热装置,可以对不同温度下的液体表面张力系数进行测量.通过实验对比得出:改进后的实验装置操作方便、实验误差小,重复性好.     

用双棱镜测量液体的折射率

根据光在三棱镜中的色散关系和界面全反射,测量了液体的色散曲线和折射率.该题目作为全国大学生物理竞赛的基础实验试题,考察了学生的理论知识和动手能力.     

对液体表面张力系数测量的改进

改进现有的对液体表面张力测量的常用方法中需要事先知道接触角的问题。将毛细管法与液饼法结合,将这两种测量方法的仪器用同一种材料制造,可以消去接触角,更加方便地测出表面张力系数。改进后的方法误差最大不超过1%,操作简便,测量精度高。     

磁针磁矩的测量和耦合磁针的实验研究

第3届全国大学生物理实验竞赛基础实验题包括3部分:测量磁针处局域磁场水平分量的大小,测量磁针的磁矩和转动惯量以及地磁场中耦合磁针的运动研究.介绍竞赛试题的实验内容并给出解答,分析了参赛学生的实验考试结果.     

实验创新思维的赏析与尝试

实验是物理学的基础,考查实验能力在高考物理中一直占有重要的地位.高考物理实验题的考查目标定位在笔试的形式下考查学生的实验能力.而且随着教育改革的不断深入,实验试题的要求也在逐步提高.     

对测定液体表面张力系数实验的一点改进

为了提高实验质量,我们对现行的测定液体表而张力系数实验方法进行了如下改进.用毛细管升高法测定液体表面张力系数σ公式为: