氨化物裝置實驗題

2. 設計性物理實驗

http://218.246.181.147/cf46z/cgzs/grzy/students/cll/%E7%AC%AC%E4%BA%8C%E5%A4%A9%E7%A9%BA_%E6%9D%8E%E6%B2%BB%E6%96%B9/acadamic/wy/sywy/sikao10.htm 復制到瀏覽器地址

1. 按圖3�10�4聯好電路做實驗時，有時不管如何調動a頭和b頭，檢流計G的指針總指零，或總不指零，兩種情況的可能原因各有哪些?
答：總指零的原因：測量迴路斷路。總不指零的原因：（1）E和Ex極性不對頂；（2）工作迴路斷路；（3）RAB上的全部電壓降小於ES，Ex二者中小的一個。
2. 用電位差計可以測定電池的內阻，其電路如圖3�10�6所示，假定工作電池E＞Ex，測試過程中Rc調好後不再變動，Rx是個准確度很高的電阻箱。R是一根均勻的電阻絲。L1、L2分別為Kx斷開和接通時電位差計處於補償狀態時電阻絲的長度。試證明電池Ex的內阻r=[(L1-L2)/L2]Rx(Rx為已知)。
答：證明：設A為R上單位長度的電位差，Vx為K2的端電壓，
則有： Ex=AL1----(1)
Vx=AL2----(2)
而Vx=Ex-ir=Ex-{Ex/(r+Rx) }r=Rx/(r+Rx)Ex
代入（2）式得:
{Rx/(r+Rx)}Ex=AL2----(3)
(1)除（3）得：
r={(L1-L2)/L2}Rx
3. 用箱式電位差計可以測定電阻或校準電流表。如圖3�10�7(1)中，待校準電流表A和待測定的電阻Rx。R0是可調的准確度很高的電阻箱，其值可直接讀出。(2)是UJ37箱式電位差計。怎樣才能把Rx測算出來?A表如何校正?�
答：(1)測量電阻Rx
①調整可變精密電阻箱R0（作標准電阻用）的阻值，使電流表有適當偏轉，如可能，使R0與Rx相接近。
②將3點接Ex(+)，2點接Ex(-)，測出Vx(Rx兩端的電位差)。
③將4點接Ex(+)，3點接Ex(-)，保持電流不變，測出V0(R0兩端的電位差)。
④因Rx和R0通過的電流相同，故：Rx=(Vx/V0)R0
(2)標准電流表
①將4點接Ex（+），3點接Ex(-),調整R0,使電流表A指示第一個校準點。測出R0兩端的電位差V1,得第一校準點的電流I1(I1=V1/R0)。
②同法測出同一校準點的電流I2,I3,......。
③作出校準曲線。
4. 如圖3�10�4所示的電位差計，由A~B是11m長的電阻絲，若設a=0.1V/m)，11m長的電壓降是1.1V，用它測僅幾毫伏的溫差電動勢，誤差太大。為了減少誤差，採用圖3�10�8所示電路。圖3�10�8是將11m長的電阻絲AB上串接了兩個較大的電阻R1和R2。若A B的總電阻已知為r,則R1、R2、r上的總電壓為1.1V，並設計AB(11m)電阻絲上的a=0.1mV/m，試問R1+R2的電阻值應取多少?若標准電池E0 的電動勢為1.0186 V，則R1可取的最大值和最小值分別為多少(用線電阻r表示)?
答：（1）當電位差計單位長度電阻線的電位差為V0時，電阻線AB上的電位差VAB=11V0。單位電位差為V0'時，AB上的電位差VAB′=11V0′。這時的工作電流I′=VAB′/r。 而 VAB=I′（R1+R2）+VAB′，
得 R1+R2=（VAB-VAB′）/I′=[（VAB/VAB′）-1]r=[（V0/V0′）-1]r=999r
（2）若R2I′=E0 則R1為最小
有R1I′+E0+I′r=1.1
R1min=（1.1-E0-I′r）/I=73r
若R2I′+Ir′=E0 則R1為最大
有R1I′+E0=1.1
R1max=（1.1-E0）/I′=74r

設計性實驗 7 用電位差計校準電流表
一、實驗目的
1、理解電位差計的工作原理，掌握電位差計的使用方法；
2、用UJ36型電位差計校準微安表。
二、設計要求
1、設計用電位差計校準微安表的電路，畫出電路圖。
2、在下述儀器中，選取合適的器具，並選用合適的參數，利用UJ36型電位差計對一塊100μA、1.5級的微安表進行校準：
①DZX2l型電阻箱 ②滑線變阻器 ③穩壓電源 ④安培表 ⑤伏特表 ⑥開關 ⑦導線
3、用所選的儀器，校準微安表，並作出校正曲線。
三、思考題
1、電位差計是用來測量電動勢或電壓的，如何用它來測量通過電流表的電流？
2、在校準電流表時，要使通過電流表的電流在電表的整個量程內按要求變動，如何才能達到這個目的？
3、如何作電流表的校正曲線？校正值 如何計算？如何由電表的指示值，根據校正曲線得到相應的正確電流值？
4、能否設計一個電路，用電位差計校準一塊量程為3V的電壓表？

最大的科學儀器
最大的科學儀器為安置在瑞士日內瓦西爾恩的大正電子（LEP）存儲環，其周長為27公里。
該環本身的直徑為3.8米。重量超過6萬噸的科學儀器被安置在管道及8個工作區內。

最新的最重的元素
1991年1月，美國加利福尼亞州勞倫斯利物莫爾國家實驗室和俄羅斯杜布納核研究聯合學院
的科學家，宣稱發現了也許是世界上最新的最重的元素棗元素114。該元素包含114質子，據稱
比其他超重原子更為穩定。該元素產生於鈣同位素對富含中子的鈈同們素的轟擊。

最強的酸性溶液
強酸鹼溶液的Ph值分別趨向於0和14，但如果將該值作為標准來形容「強酸」是遠遠不夠的
。強酸之中最強者是5價氟化銻溶解量為80%的氫氟酸。該種酸性溶液的酸性尚未測定，但即使
稍弱的溶解量為50%的溶液酸度也比濃硫酸溶液強1018倍。

最致命的人工合成化學製品
在75種已知的二惡英中，最具致命性的是2、3、7、8-四氯二苯並P-二惡英，它比氰化物的
毒性強15000倍。

最具磁性的物質
釹鐵硼化物Nd2Fe14B最大的能量產出為280千焦/立方米（所謂能量產出是在某一特定操作
點，一塊磁鐵能夠提供的最大能量）。

最強有力的神經性毒氣
1952年，英國位於威爾特郡波唐的化學防禦實驗基地開發出一種超強性毒氣。該物質的毒
性為第一次世界大戰中所使用的光氣毒氣的300倍。該物質空中密度達10毫克/立方米即可致命
，口服致命的最小量為0.3毫克。

最苦的物質
品味起來最苦的物質的基本構成為陽正離子，經商業開發被製造成為苯甲酸鹽和糖化物。
其檢味標准可低至1/5億。1/1億的稀釋溶液尚可留下長久的苦味。

最甜的物質
有一種植物假種皮的提取物（所謂提取物是某些植物種子上的附屬物）的甜度，相當於蔗
糖甜度的6150倍。這種植物發現於西非部分地區。

密度最大的元素
地球上密度最大物質為金屬鋨，其值為22.8克/立方厘米。據計算，黑洞核心的單一組成物
的密度為無限大。

密度最小的物質
固體物質中密度最低的是硅氧氣凝膠。硅黏合在一起後組成極小的球體，與氧原子結合成
長長的幾串，串與串之間為氣囊所分隔。氣凝膠中最輕者密度僅為0.005克/立方米，產生於美
國加利福尼亞州勞倫斯利物莫爾國家實驗室。該物質將主要被應用於空間中收集微流星體及彗
尾中的殘余碎屑。

最高的溫度
人類所能產生的最高溫度是5.1億攝氏度棗約比太陽的中心熱30倍，該溫度是美國新澤西州
普林斯頓等離子物理實驗室中的托卡馬克核聚變反應堆利用氘和氚的等離子混合體於1994年5月
27日創造出來的。

最高的超導溫度
1993年4月，在瑞士蘇黎世的實驗室，水銀、鋇、鈣和銅氧化物的混合物HgBa2Ca23Cu3O1+
X和HgBa2CaCu2O6+X產生了巨大超導性，伴隨的最大轉移溫度為-140.7°C。比其更高的溫度皆
未經證實。

最富吸收性的物質
美國農業研究和服務部於1974年8月18日宣布：一種超級吸收物與鐵一起處理後在水中可吸
收自身重130倍的重量。該物質中澱粉提取物佔50%，丙烯氨化物和丙烯酸各佔25%。該物質長時
間保持均衡溫度的能力合其成為重復性使用冰袋的理想原料，這一點在美國密歇根州底特律市
的一次比賽中可以得到證實：該物質為一個14歲的的棒球降低體溫。

最熱的火焰
鹼性氮化碳能夠產生最熱的火焰，在1個大氣壓下，該物質能夠產生溫度高達4988°C的火
焰。

最低的溫度
絕對零溫度-即絕對溫標上的零開-相當於-273.15°C，當達到這一溫度時所有的原子的分
子熱量運動都將停止。所達到的最低溫度為280微微開，該溫度是1993年2月於芬蘭赫爾辛基大
學的低溫實驗室利用核去磁裝置產生並宣布的。

最難以捉摸的蛋白質
美國馬薩諸塞州波士頓的哈佛大學醫學院的生物化學家於1990年在有關蛋白質的行為牲取
得了重大發現。長久以來人們一直相信由氨基酸組成的蛋白質群體，只能由另外被稱為角媒的
蛋白質分解並重新組合。哈佛大學的科學家們對一種稱為因蛋白的極微小的蛋白質進行監控，
將其從較長的蛋白質鏈上分割下來然後再將該鏈條的兩端切口重新連接，消除任何該蛋白質曾
在鏈條中存在的跡象。人們預期該蛋白質獨特的性質在對抗諸如結核、麻風等疾病的斗爭中能
助我們一臂之力。

最大的星系
距地球大約10.7億光年的阿貝爾2029星系群的中心星系，其直徑為5.60萬光年--相當於銀
河系直徑的80倍。

最亮的星系
最亮的星系為AMP08279+5255，一個遙遠的星系，其紅移（測量光波長的單位）為3.87，亮
度為太陽亮度的5×1015倍。

最遙遠的物體
已知的最遙遠的物體為一紅移為6.68的無名星系，是肖文臣、肯尼斯、蘭澤塔、塞巴斯蒂
安·帕斯卡瑞拉（皆為美國人）於1998年發現的。我們所看到的是該星系年齡只有目前年齡10
%時的宇宙景象-這是至今我們所得到的史前最遙遠的景象。

最大的星
M類的超大星獵戶座的直徑為9.8億公里，比太陽大700倍。

最大的衛星
太陽系中行星的最大衛星是位於木星軌道上的木衛三，其直徑為5268公里，質量為1.4828
0噸，為月球質量的2..017倍。

最隱蔽的星
1999年2月，美國馬里蘭大學的羅賓卓·莫海卜博士宣布在銀河系邊緣發現巨大光環式星體
群，被稱為MACHOS。盡管我們看不到此星，但是由於其重力對於其他背景星光線的折射而為我
們所覺察，該星群可能有繞其旋轉的反射衛星，有生命體存在。該生命體能夠看到自身的反射
星系而對我們的星系卻一無所見，正如我們對他們的一無所見一樣。

數量最少的物質
1997年，一種叫做西博格（Sg-106元素）的化學物質被製造出來，其數量只有7個原子。之
所以這樣命名，是為了紀念已故諾貝爾物理獎的獲得者、鈈的發現者——格林·西博格博士。

最小的產品
掃描隧穿顯微鏡探針的終端為單一的一個原子組成世界上最小的人造金字塔的最後三層：7個
原子、3個原子和1個原子。1990年1月，美國加利福尼亞州聖何塞IBM阿莫登研究中心的科學家
宣稱：他們利用掃描隧穿顯微鏡移動並重新排列氙和鎳表面的單個原子以便出其公司的開頭字
母：IBM。其他實驗室馬曾對其他元素的單個原子採取過此類技術。

最隔熱的物質
1993年4月，莫里斯·渥德研製出一種復合物質並宣布其存在。該物質被稱為NFAAR，能短
期隔離子溫度（1萬度）。

最強的光源
在持續發光的光源中，最強的是加拿大不列顛哥倫比亞省溫哥華渥泰科工業有限公司於198
4年3月完成的313千瓦、120萬燭光的高壓氬弧燈。

最強的電流
美國橡樹嶺國家實驗室的科學家於1996年4月得到迄今為止最強的電流。他們在一根超導電
線上傳導了200萬安培的電流。家用導線能夠承載的最大電流為1000安培。

最大的太陽站
就發電能力而言，世界上最大的太陽能發電設施是位於美國加利福尼亞洲莫哈維沙漠，由
加州大學操作服務部動作的哈伯湖太陽能站。該太陽能發電站的發電能力為160兆瓦。該電站覆
蓋地區面積為518公頃。

最大直流電發動機
總發電能力為51300千瓦的最大直流發電機是三菱電氣公司為核聚變提供能量而設計的。這
座長度為16.5米、重量為353噸的發電機於1995年5月被安裝在日本原子能研究所內。

最快的離心機
1975年，英國伯明翰大學將一根長度為15.2厘米的錐形碳纖維棒在真空狀態下旋轉，創造
了7250公里/小時的人工旋轉最高速度。1923年，瑞士化學家西奧多·斯渥德博格發明了超離心
機去分離有機物的混合體。為了使其速度更快，科學家在真空狀態下安裝一個磁場以幫助旋轉
器減少摩擦阻力。

最精密的天平
德國生產的4108型超微天平能測量的物體最輕達0.5微克，其精確度可達0.01微克，或者是
1×10-8克，這相當於本頁紙中一個句號所用墨水重量的1/60。

最精微的切割工具
根據1983年6月的報道，美國加利福尼亞州勞倫斯利物莫爾國家實驗室的大型光學鑽石切割
機能夠將一根頭發縱向切割3000次。

最快的信號
1996年，德國科隆大學的一組科學家宣稱他們完成了愛因斯坦狹義相對論，他們以超光環
的速度發出了一個信號。該信號是莫扎特第四十交響曲的一部分，用以證實先前實驗的發現。
在該實驗中，微波被分成兩部分，用以證實先前實驗的發現。在該實驗中，微波被分成兩部分
一部分透過特殊的過濾裝置傳導，而另一部分則通過空氣傳導。這兩部分本來都應以光速運行
但通過過渡裝置的信號的速度卻比通過空氣的信號快4.7倍。

持續時間最長的日蝕
日蝕（月亮界於太陽和地球之間）持續的最長時間為7分31秒。1955年發生在費城西部持續
時間為7分8秒的日蝕是近年最長的一次。據預測，2186年大西洋中部地區將發生一次持續時間
為7分29秒的日蝕。1995年，泰國曼谷的一次日蝕中，一們母親和孩子被攝入照片，這次日蝕在
該國某些地區為日全蝕。月蝕（月亮運行進入地球的陰影）持續的最長時間為1小時47分。200
0年7月16日，在北美的西海岸人們將看到這種景象。

最長的科學索引

完成於1992年12月的第12版《化學摘要》總索引，共計215880頁，分為115卷，共有詞條3
5137626條，重達246.7公斤。該書為化學領域的共計3052700篇已發表的文章提供索引參考。

最完整的多細胞動物基因組順序
第一種整個基因獲得排序的多細胞動物是一種體長為1毫米，居住在土壤當中的蚯蚓。雖然
成蟲的整個身體僅包括959個細胞（人類的細胞數以億萬計），但該蟲包含1億遺傳鹼，共組成
1.8萬個基因，50%以上的已知人類細胞與該蟲所擁有的形式相似。描繪該蟲的基因組是西德尼
布萊那博士的腦力勞動成果，他在60年代於英國分子生物醫學研究委員會實驗室開始了該項目
的研究並於1990年進行精確排序。

最早使生物在空中漂浮的機器
1997年，荷蘭阿姆斯特丹奈梅亨大學的安德魯凱姆博士和他的同事利用一塊超導磁石使一
只活著的青蛙漂浮在半空中。他們還利用魚類和蟋蟀做了類似的實驗。

最早的遠距離傳送
由奧地利因斯伯拉克大學的安東·賽林格教授領導的研究者們已將一個光子進行了遠距離
傳送。在二者沒有任何關系和聯系的情況下，該光子的物理屬性即刻被傳遞給另一個光子，該
實驗需要3個光子、一個原光子和兩個纏繞在一起的光子參與，這兩個光子的物理屬性（或者是
自旋）是互補的。當原光子和其他一個光子的旋轉被測量時，另外一個光子則取代第一個光子
進行旋轉。19世紀60年代的流行科學幻想電視連續劇《星球旅行》最先激發了人們對於遠距離
傳送的普遍興趣。
參考資料：《科技之光》