普通物理實驗 110 上期末考題目
系級/班別：
2021/12/ ~ 2021/01
學號：
題目：觀測｢牛頓第二運動定律實驗｣中 a 與
姓名：
m
之關係。
M +m
評分項目：
1. (7%) 實驗操作：
i.
架設系統
ii.
改變滑車質量 M(至少 4 種質量，每種質量數次)，測量加速度 a 。
※ 固定 m、改變 M
2. (7%)數據紀錄。(利用 Excel 進行整理)
i.
製作數據表格
ii.
繪出數據圖（ a 為縱軸、
m
為橫軸）
M +m
3. (6%)回答以下問題：
i.
請敘述你如何測量加速度 a 。
ii.
從數據圖中得到重力加速度 g exp 。
iii.
將 g exp 與理論值 ( 9.8 m/s2 或 980 cm/s2 ) 做比較。如果有誤差，說明可能的誤差來源。
實驗裝置與原理：
1.
實驗裝置如右上圖所示。請固定 m。空滑車質量=180g。
2.
若不考慮定滑輪的轉動慣量，則滑車的加速度 a
=
m
g。
( M + m)
評分重點：
1.
實驗操作。儀器架設之熟練度、操作的精細度等為評分重點。
2.
數據整理。以 excel 整理並顯示於電腦。包含：
表格：含各項參數、變數之標示，平均值、標準差之計算，單位、有效位數等等之標示。
數據圖：各軸變數之標示、單位標示、回歸曲線資訊等。
3.
結果討論。可包含下列內容：
z
請說明實驗結果與理論值的差異
除討論實驗數據的合理性之外，也可由數據圖的回歸線斜率、截距，或者針對實驗方法進行整體討論。
z
如果有其他必要進行的實驗細節，也請補充說明。
（篇幅請以本卷空白處為限）
普通物理實驗 110 上期末考題目
系級/班別：
2021/12/ ~ 2021/01
學號：
姓名：
題目：觀測｢轉動慣量實驗｣中砝碼的運動。
評分項目：
1. (7%) 實驗操作：
i.
架設系統
ii.
改變砝碼質量 m (至少 3 種質量，每種質量數次)，記錄砝碼的運動 (由
靜止落下 h 距離所需的時間 t，或者通過兩點(相距 h)的瞬時速度 v 與 v0 )。
ii.
(7%)數據紀錄。(利用 Excel 進行整理)
i.
製作數據表格。
ii.
繪出數據圖（ t 2 為縱軸、
iii.
計算（待測物＋空轉台）的轉動慣量 I total
v.
1
1
1
為橫軸作圖，或者 2
為縱軸、 為橫軸作圖）
。
2
v − v0
m
m
(6%)回答以下問題：
i. 數據圖裡的數據呈現甚麼關係？請說明理由。
ii. 敘述你如何從實驗數據得到待測物(加轉台)的轉動慣量？
iii. 將得到的結果與理想值比較。如果有誤差，說明可能的誤差來源。
實驗裝置與原理：
1.
實驗裝置如右上圖所示。若不考慮定滑輪的轉動慣量，則待測物之轉動慣量 I =mr
2.
空轉台的轉動慣量約為 0.002 kg⋅m2。
2
⎞
⎛ 2 gh
⎛ gt 2 ⎞
− 1⎟ 或 I = mr 2 ⎜⎜ 2
− 1⎟⎟ 。
⎜
2
⎝ 2h
⎠
⎠
⎝ v − v0
評分重點：
1.
實驗操作。儀器架設之熟練度、操作的精細度等為評分重點。
2.
數據整理。以 excel 整理並顯示於電腦。包含：
表格：含各項參數、變數之標示，平均值、標準差之計算，單位、有效位數等等之標示。
數據圖：各軸變數之標示、單位標示、回歸曲線資訊等。
3.
結果討論。可包含下列內容：
z
請說明實驗結果與理論值的差異
除討論實驗數據的合理性之外，也可由數據圖的回歸線斜率、截距，或者針對實驗方法進行整體討論。
z
如果有其他必要進行的實驗細節，也請補充說明。（篇幅請以本卷空白處為限）
普通物理實驗 110 上期末考題目
系級/班別：
2021/12/ ~ 2021/01
學號：
姓名：
題目：觀測｢楊氏係數實驗｣中 L 與 m 之關係。
評分項目：
1. (7%)實驗操作：
改變砝碼質量 m (至少 5 種質量)、紀錄 L。
2. (7%)數據紀錄。(利用 Excel 進行整理)
i.
製作數據表格。
ii.
畫出數據圖（L 為縱軸、 m 為橫軸作圖）
iii.
從數據圖計算楊氏係數 Y
3. (6%)回答以下問題：
i.
敘述你如何從數據圖得到金屬線的楊氏係數 Y。
ii.
將所測得之楊氏係數 Y 與參考值 (銅 11.0╳1011 dyne/cm2, 鋼 20.0╳1011 dyne/cm2) 做比較。如
果有誤差，說明可能的誤差來源。
實驗裝置與原理：
1.
金屬線的楊氏係數為 Y
=
ΔF A
Δl l
。利用光槓桿得到之，其中 ΔF = 拉力的變化量 、 A = 金屬絲截面積 、 l
= 金屬絲長 ，
Δl = 金屬絲長之改變量 。
2.
實驗之光槓桿裝置如右上之示意圖。金屬線的楊氏係數為： Y
=
8 glR Δm
8mgl
1
×
。( 或 Y ~
)
⋅
−1
2
π d D tan ( L R )
πd 2 D ΔL
評分重點：
1.
實驗操作。儀器架設之熟練度、操作的精細度等為評分重點。
2.
數據整理。以 excel 整理並顯示於電腦。包含：
表格：含各項參數、變數之標示，平均值、標準差之計算，單位、有效位數等等之標示。
數據圖：各軸變數之標示、單位標示、回歸曲線資訊等。
3.
結果討論。可包含下列內容：
z
請說明實驗結果與理論值的差異
除討論實驗數據的合理性之外，也可由數據圖的回歸線斜率、截距，或者針對實驗方法進行整體討論。
z
如果有其他必要進行的實驗細節，也請補充說明。（篇幅請以本卷空白處為限）