延遲實驗裝置大小

㈠ 為了探究滑動摩擦力的大小跟哪些因素有關，小明對實驗裝置改動

（1）木塊做勻速直線運動，讀出彈簧測力計的示數，根據二力平衡的原理，得到摩擦力的大小等於拉力．（2）一個木塊對木板的壓力為F=G=mg=2kg×10N/kg=20N，則兩個木塊對木板的壓力為40N，數據如下表所示
實驗次數
對木板的壓力/N
測力計的示數/N
滑動摩擦力/N
1
20
4.0
4.0
2
20
4.0
4.0
3
40
8.0
8.0（3）由1、2兩次實驗數據可知，物體間接觸面的粗糙程度與物體間的壓力相同而接觸面的面積不同，物體間的滑動摩擦力相同，由此可知，滑動摩擦力的大小與接觸面積無關．（4）比較第1、3兩次實驗數據可知，在物體間接觸面的粗糙程度相同時，物體間的壓力越大，物體受到的滑動摩擦力越大．（5）猜想滑動摩擦力大小跟壓力大小、接觸面積、接觸面粗糙程度有關，探究滑動摩擦力大小跟壓力大小關系時，控制接觸面積和接觸面粗糙程度不變；探究滑動摩擦力大小跟接觸面粗糙程度關系時，控制壓力大小和接觸面積大小不變；探究滑動摩擦力大小跟接觸面積大小關系時，控制壓力大小和接觸面粗糙程度不變．這種方法是控制變數法．故答案為：（1）勻速直線；二力平衡；（2）數據如上表；（3）滑動摩擦力的大小與接觸面積無關；（4）在物體間接觸面的粗糙程度相同時，物體間的壓力越大，物體受到的滑動摩擦力越大；（5）控制變數法．

㈡ 一般高校實驗室能否做延遲選擇實驗如何做

貌似不能，延遲選擇需要很快的開關

㈢ 下列實驗裝置或操作與粒子的大小無直接關系的是

C A、難溶物質的粒子大於濾紙孔隙；B、膠體粒子大於半透膜的孔隙；C、與粒子大小無關，只要兩種液體互不相溶，分層就可以用分液法分離，C不正確；D、膠體粒子在10 -7 -10 -9 nm之間，對入射光線產生了散射。選C。 考點:物質的分離提純、分散系

㈣ 如圖所示是小葉同學探究浮力的大小的實驗裝置及實驗過程

【實驗預備】
（1）由圖知，彈簧測力計的量程是0～5N；
（2）彈簧測力計的分度值是0.2N；
【收集數據】
（1）由甲知，物體的重力G=2N，由丙知，物體完全浸沒在液體中拉力F=1N，甲、丙可以求出：物體受到的浮力F _浮 =G-F=2N-1N=1N；
（2）由乙圖知，空桶的重力G _桶 =1N，由丁圖知，桶和水的總重力為1N，比較乙、丁可以求出物體排開水的重力G _排 =G _總 -G _桶 =2N-1N=1N．
【實驗結論】
比較【收集數據】中（1）、（2）的結果可以得出結論：浸在液體里的物體受到豎直向上的浮力，浮力的大小等於物體排開液體的重力，這就是著名的阿基米德原理．
【實驗評估】為減少誤差，要求在浸入被測物塊前，溢水杯中的水面必須加到與溢水口相平，即加滿水．
故答案為：【實驗預備】（版1）0～5；（權2）0.2；
【收集數據】（1）1；（2）物體排開液體的重力；
【實驗結論】豎直向上；物體排開液體的重力；阿基米德；
【實驗評估】與溢水口相平．

㈤ 在研究動能的大小於什麼因素有關的實驗中，想探究動能大小跟速度大小的關系．實驗裝置如圖所示，他先將小

㈥ 如圖所示為研究影響平行板電容器電容大小的因素的實驗裝置，平行板電容器的極板B與一靈敏的靜電計相接，

①B極板與靜電計相連，所帶電荷電量幾乎不變，B板與A板帶等量異種電荷，電量也幾乎不變，故電容器的電量Q幾乎不變．
將極板A稍向上移動一點，觀察到靜電計指針示數變大，即電容器極板間電壓變大，由公式C=

㈦ 探究動能的大小與什麼因素有關的實驗裝置的改進

探究動能的大小與哪些因素有關這一實驗用到了斜面

實驗方法：控內制變數法

1. 使不同容質量的物體從斜面同一高度下滑，保證到斜面低端速度相等。

2. 2.使相同質量的物體從斜面不同高度下滑，保證物體質量相等。

3. 結論：質量相同的物體，運動的速度越大，它的動能越大；運動速度相同的物體，質量越大，它的動能也越大
   

㈧ 用如圖所示的實驗裝置來探究小球作圓周運動所需向心力的大小F與質量m、角速度ω和半徑r之間的關系，轉動

①在研究向心力的大小F與質量m、角速度ω和半徑r之間的關系時，需先控制某些版量不變，研究另外兩個物權理量的關系，該方法為控制變數法．故選：C．
②圖中兩球的質量相同，轉動的半徑相同，則研究的是向心力與角速度的關系．故選：B．
③根據Fn＝mrω2，兩球的向心力之比為1：9，半徑和質量相等，則轉動的角速度之比為1：3，因為靠皮帶傳動，變速輪塔的線速度大小相等，根據v=rω，知與皮帶連接的變速輪塔對應的半徑之比為3：1．故選：A．
故答案為：①C；②B；③A

㈨ 延遲實驗的經典實驗

John Archibald Wheeler是那些認真考慮過量子力學的人之一。在研究了哥本哈根對雙縫實驗的解釋---強調觀察者知道的和觀察者何時知道---之後，惠勒認識到觀察者的選擇可能會控制那些到實驗中的變數。
「如果你說的是真的」惠勒說（事實上），「那麼我會在一件事情可能已經發生後再選擇知道一個特性」惠勒意識到在這種情況下，觀察者的選擇可能會決定實驗的結果---而無論是否實驗的結果在邏輯上已經在一段時間以前被決定。
「沒有意義」簡化主義者們說。「垃圾」唯物主義者們說。「完全荒謬」幼稚的現實主義者們說。「是的」數學家們說。惠勒的思想實驗和量子力學的預言被帶到了實驗室中，接受實踐的檢驗。一下就是所發生的。
基本延遲實驗（Basic delayed choice）
1. 一個光子（或者一個其他量子單位）被向雙縫發射。
2. 此光子不被觀察地從雙縫中穿過，邏輯上，或者穿過雙縫中的一個，或者穿過另一個，或者穿過兩個。為了得到干涉圖 樣，我們假設有某種東西一定穿過了雙縫；為了了解粒子的分布情況，我們假設此光子一定穿過了雙縫中的一個。無論此光子怎樣運動，它都被假定在穿過的時候只穿過一個縫。
3. 在穿過縫之後，光子就會朝著後牆飛去。
4. 在後牆上，我們有兩種分別的方法來探測此光子。
5. 第一，我們有一個測量屏幕（或者其他可以測量光子打擊到後幕上的水平位置，但是卻不能區分光子從哪個方向飛過來的探測系統）。這個測量屏幕可以移動，如圖上虛線所描述的那樣；並且它還可以很快速的移動，即它可以在光子通過狹縫之後但是接觸到後幕之前快速移動，即光子在圖上區域3移動時測量屏幕就可以進行相應移動已測量光子。或者，測量屏幕可以適當地離開。這種離開是實驗者的決定，這個決定直到光子已經通過狹縫後才被作出。
6. 一旦我們屏幕被去掉（此處的去掉不是屏幕的移動，而是在光子已經到了區域3時我們決定不使用屏幕，而是改用測量鏡頭），那麼我們啟動兩個觀測鏡頭。鏡頭緊密地聚焦，觀察，觀測兩個狹縫之一之後的狹小空間。左邊的鏡頭觀測左邊的狹縫，右邊的鏡頭觀測右邊的狹縫。（在這里鏡頭的作用是確保如果此光子全部或者部分地從觀察狹縫穿過時，你通過相應的鏡頭觀測此狹縫的時候，你就會看見亮光，這樣的話你就得到了關於光子究竟通過那個狹縫的信息。）
光子已經在區域3了，即光子已經穿過狹縫了。此時，繼續使用測兩屏幕進行光子干涉實驗---我們仍可以選擇適當移動測量屏幕，在此情況下，我們不知道 光子穿過的是那條狹縫。
改用測量鏡頭測量光子的粒子行為----或者我們選測去掉測量屏幕。如果我們這樣做就會立即啟動測量鏡頭，我們將會預計在左右兩個鏡頭之一之中會有亮光，（或者兩個鏡頭都會同時看見，但是我們預計這種情況不會發生）為什麼?因為此光子必須通過或者左邊，或者右邊，或者兩邊的狹縫進入區域3。這就是所有的可能性。當我們通過鏡頭觀察雙縫，必定或看到以下情況之一:
在左邊的鏡頭中有亮光，而右邊的鏡頭沒有，這表明了光子從左邊的狹縫進入區域3的。
在右邊的鏡頭中有亮光，而左邊的鏡頭沒有，這表明了光子從右邊的狹縫進入區域3的。
兩邊的鏡頭同時都有半強的亮光，這表明了光子同時從雙縫穿過。
哲學就是全部的可能性。
基於對觀測屏幕的觀察，量子力學告訴我們我們得到了什麼：Pattern4r，其圖案與由兩列對稱波分別通過各自狹縫所造成的干涉圖像極其相似。
基於對鏡頭的觀察，量子力學告訴我們我們得到了什麼:Pattern5r，其完全相似於粒子從源處過來，通過這個或者那個狹縫，形成的亮光，並且在鏡頭中被我們觀察到了。
考慮不同的實驗觀測方式造成的不同結果—在光子已經進入區域3時，如果我們決定適當地移動測量屏幕，則我們會得到光子的波動性質的結論。；另一方面，如果我們此時去掉測量屏幕而改用測量鏡頭的話，我們就會得到光子的粒子效應的結論。
In summary, we have chosen whether to know which slit the particle went through, by choosing to use the telescopes or not, which are the instruments that would give us the information about which slit the particle went through. We have delayed this choice until a time after the particles have gone through one slit or the other slit or both slits, so to speak. Yet, it seems paradoxically that our later choice of whether to obtain this information determines whether the particle passed through one slit or the other slit or both slits, so to speak. If you want to think of it this way (I don't recommend it), the particle exhibited after-the-fact wave-like behavior at the slits if you chose the screen; and it exhibited after-the-fact particle-like behavior at the slits if you chose the telescopes. Therefore, our delayed choice of how to measure the particle determines how the particle actually behaved at an earlier time.
Source: Wheeler's Classic Delayed Choice Experiment
by Ross Rhodes

㈩ 延遲實驗的基本思路

實驗的基本思路是，用塗著半鍍銀的反射鏡來代替雙縫。一個光子有一半可能通過反射鏡，一半可能被反射，這是一個量子隨機過程，跟它選擇雙縫還是單縫本質上是一樣的。把反射鏡和光子入射途徑擺成45度角，那麼它一半可能直飛，另一半可能被反射成90度角。但是，我們可以通過另外的全反射鏡，把這兩條分開的岔路再交匯到一起。在終點觀察光子飛來的方向，我們可以確定它究竟是沿著哪一條道路飛來的。
但是，我們也可以在終點處再插入一塊呈45度角的半鍍銀反射鏡，這又會造成光子的自我干涉。如果我們仔細安排位相，我們完全可以使得在一個方向上的光子呈反相而相互抵消，而在一個確定的方向輸出。這樣的話我們每次都得到一個確定的結果（就像每次都得到一個特定的干涉條紋一樣），根據量子派的說法，此時光子必定同時沿著兩條途徑而來！
總而言之，如果我們不在終點處插入半反射鏡，光子就沿著某一條道路而來，反之它就同時經過兩條道路。問題是，是不是要在終點處插入半透鏡，這可以在光子實際通過了第一塊反射鏡，已經快要到達終點時才決定。我們可以在事情發生後再來決定它應該怎樣發生！如果說我們是這出好戲的導演的話，那麼我們的光子在其中究竟扮演了什麼角色，這可以等電影拍完以後再由我們決定！
雖然聽上去古怪，但這卻是哥本哈根派的一個正統推論！惠勒後來引玻爾的話說，「任何一種基本量子現象只在其被記錄之後才是一種現象」，我們是在光子上路之前還是途中來做出決定，這在量子實驗中是沒有區別的。歷史不是確定和實在的——除非它已經被記錄下來。更精確地說，光子在通過第一塊透鏡到我們插入第二塊透鏡這之間「到底」在哪裡，是個什麼，是一個無意義的問題，我們沒有權利去談論它，它不是一個「客觀真實」！惠勒用那幅著名的「龍圖」來說明這一點，龍的頭和尾巴（輸入輸出）都是確定的清晰的，但它的身體（路徑）卻是一團迷霧，沒有人可以說清。
在惠勒的構想提出5年後，馬里蘭大學的卡洛爾?阿雷（Carroll O Alley）和其同事當真做了一個延遲實驗，其結果真的證明，我們何時選擇光子的「模式」，這對於實驗結果是無影響的（和玻爾預言的一樣，和愛因斯坦的相反！），與此同時慕尼黑大學的一個小組也作出了類似的結果。
這樣稀奇古怪的事情說明了什麼呢？
這說明，宇宙的歷史，可以在它實際發生後才被決定究竟是怎樣發生的！在薛定諤的貓實驗里，如果我們也能設計某種延遲實驗，我們就能在實驗結束後再來決定貓是死是活！比如說，原子在1點鍾要麼衰變毒死貓，要麼就斷開裝置使貓存活。但如果有某個延遲裝置能夠讓我們在2點鍾來「延遲決定」原子衰變與否，我們就可以在2點鍾這個「未來」去實際決定貓在1點鍾的死活！
這樣一來，宇宙本身由一個有意識的觀測者創造出來也不是什麼不可能的事情。雖然宇宙的行為在道理上講已經演化了幾百億年，但某種「延遲」使得它直到被一個高級生物所觀察才成為確定。我們的觀測行為本身參予了宇宙的創造過程！這就是所謂的「參予性宇宙」模型（The Participatory Universe）。宇宙本身沒有一個確定的答案，而其中的生物參予了這個謎題答案的構建本身！