大學(xué)物理實驗教材課后思考題答案
一、 轉(zhuǎn)動慣量：
1．由于采用了氣墊裝置，這使得氣墊擺擺輪在擺動過程中受到的空氣粘滯阻尼力矩降低至最小程度，可以忽略不計。但如果考慮這種阻尼的存在，試問它對氣墊擺的擺動（如頻率等）有無影響？在擺輪擺動中，阻尼力矩是否保持不變？
答：如果考慮空氣粘滯阻尼力矩的存在，氣墊擺擺動時頻率減小，振幅會變小。（或者說
對頻率有影響，對振幅有影響）
在擺輪擺動中，阻尼力矩會越變越小。
2．為什么圓環(huán)的內(nèi)、外徑只需單次測量？實驗中對轉(zhuǎn)動慣量的測量精度影響最大的是哪些因素？
答：圓環(huán)的內(nèi)、外徑相對圓柱的直徑大很多，使用相同的測量工具測量時，相對誤差較小，
故只需單次測量即可。（對測量結(jié)果影響大小）
實驗中對轉(zhuǎn)動慣量測量影響最大的因素是周期的測量。（或者阻尼力矩的影響、擺輪是否正常、平穩(wěn)的擺動、物體擺放位置是否合適、擺輪擺動的角度是否合適等） 3．試總結(jié)用氣墊擺測量物體轉(zhuǎn)動慣量的方法有什么基本特點？
答：原理清晰、結(jié)論簡單、設(shè)計巧妙、測量方便、最大限度的減小了阻尼力矩。
三、 混沌思考題
1.有程序（各種語言皆可）、K值的取值范圍、圖 +5分 有程序沒有K值范圍和圖 +2分 只有K值范圍 +1分 有圖和K值范圍+2分
2.（1）．混沌具有內(nèi)在的.隨機性：從確定性非線性系統(tǒng)的演化過程看，它們在混沌區(qū)的行為都表現(xiàn)出隨機不確定性。然而這種不確定性不是來源于外部環(huán)境的隨機因素對系統(tǒng)運動的影響，而是系統(tǒng)自發(fā)產(chǎn)生的
（2）．混沌具有分形的性質(zhì)
（3）．混沌具有標(biāo)度不變性
（4）．混沌現(xiàn)象還具有對初始條件的敏感依賴性：對具有內(nèi)在隨機性的混沌系統(tǒng)而言，從兩個非常
接近的初值出發(fā)的兩個軌線在經(jīng)過長時間演化之后，可能變得相距“足夠”遠(yuǎn)，表現(xiàn)出對初值的極端敏感，即所謂“失之毫厘，謬之千里”。
答對2條以上+1分，否則不給分，只舉例的不給分。
四、半導(dǎo)體PN結(jié)
（1）用集成運算放大器組成電流一電壓變換器測量10?6~10?11A電流，有哪些優(yōu)點? 答：具有輸入阻抗低、電流靈敏度高、溫漂小、線性好、設(shè)計制作簡單、結(jié)構(gòu)牢靠等優(yōu)點。
（2）本實驗在測量PN結(jié)溫度時，應(yīng)該注意哪些問題？
答：在記錄數(shù)據(jù)開始和結(jié)束時，同時都要記錄下干井中溫度?，取溫度平均值?。
（3）在用基本函數(shù)進(jìn)行曲線擬合求經(jīng)驗公式時，如何檢驗?zāi)囊环N函數(shù)式擬合得最好，或者擬合的經(jīng)驗公式最符合實驗規(guī)律？
答：運用最小二乘法，將實驗數(shù)據(jù)分別代入線性回歸、指數(shù)回歸、乘冪回歸這三種常用的基本函數(shù)，然后求出衡量各回歸方程好壞的擬合度R2。擬合度最接近于1的函數(shù)，擬合得最好。
五、地磁場
（1）磁阻傳感器和霍耳傳感器在工作原理有什么區(qū)別？
答：前者是磁場變化引起材料阻值變化，最終使得電橋外接電壓轉(zhuǎn)變?yōu)閷?yīng)的輸出電壓；后者是磁場變化引起流經(jīng)材料內(nèi)部的載流子發(fā)生偏轉(zhuǎn)而產(chǎn)生電壓。
（2）為何坡莫合金磁阻傳感器遇到較強磁場時，其靈敏度會降低？用什么方法來恢復(fù)其原來的靈敏度？
答：傳感器遇到強磁場感應(yīng)時，對應(yīng)的磁阻材料將產(chǎn)生磁疇飽和現(xiàn)象，外加磁場很難改變磁阻材料的阻值，所以傳感器靈敏度會降低。方法是：在硅片上設(shè)計兩條鋁制電流帶，一
條是置位與復(fù)位帶，該傳感器遇到強磁場感應(yīng)時，將產(chǎn)生磁疇飽和現(xiàn)象，可用此來置位或復(fù)位極性；另一條是偏置磁場帶，用于產(chǎn)生一個偏置磁場，補償環(huán)境磁場中的弱磁場部分(當(dāng)外加磁場較弱時，磁阻相對變化值與磁感應(yīng)強度成平方關(guān)系)，使磁阻傳感器輸出顯示線性關(guān)系。（或者按復(fù)位鍵）
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