大学物理实验——基本测量
基本测量
一、原理
1.测长度
（1）游标卡尺（左负右正）
（2）螺旋测微计（上负下正）
2.测密度
（1）流体静力称衡法
（2）比重瓶法
二、实验任务
1.用游标卡尺测小工件的高一次
2.用螺旋测微计测小工件的直径六次
3.用物理天平测小工件的密度
三、数据记录处理
（零点误差）
建筑环境测试技术期末试卷试题(附答案)
习题 一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内。每小题1分，共10分) 1. 下列指标中，不能表征测量精度的是（） A. 正确度 B. 精密度 C. 准确度 D. 精确度 2. 仪表1：量程范围0～500℃，1.0级；仪表2：量程范围0～100℃，1.0级。两个仪表的绝对误差的大小是（）。 A. 1>2 B. 1=2 C. 1<2 D. 无法比较 3. 下列指标中，表征测量仪表对被测量变化的敏感程度的是（）。 A. 灵敏度 B. 分辨率 C. 线性度 D.变差 4. 69×102有几位有效数字？（） A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 5. 在压力测量仪表的量程时，为保证安全性，压力较稳定时，最大工作压力不超过仪表量程的（）。 A. 1/3 B. 1/2 C. 2/3 D.3/4 6. 下列测温方法，属于非接触测温的是（） A. 热电偶测温 B. 热电阻测温 C. 膨胀式测温 D. 光学温度计 7. 在校正风洞内标定测压管时，待标定测压管设置在风洞的（）。 A. 收缩段 B.稳压段 C. 实验段 D. 过渡段 8. 下列不属于用于测温的热电阻材料该具备的条件的是（） A. 电阻温度系数α应尽可能小 B. 电阻率大，可以得到小体积元件 C. 价格便宜，工艺性好 D. 电阻温度特性尽可能接近线性 9. 下列哪种流量计属于容积式流量计？（） A. 转子流量计 B. 椭圆齿轮流量计 C. 涡轮流量计 D. 涡街流量计 10. 下列哪种流量计属于差压式流量计？（） A. 转子流量计 B. 椭圆齿轮流量计 C. 涡轮流量计 D. 涡街流量计 二、填空题（每空1分，共25分） 1.测量方法的分类中，按测量手段分 为：、、。 2.测量仪表的三个基本的功能 是：、、。 3.随机误差特 点：、、、。 4.热电偶电势由和组成。 5.标准节流装置取压方式中，目前应用最广泛的是： 和。 6.测量粘性的、腐蚀性的或易燃性的流体的流量时，应安装。 7.差压式流量计由、、三部 分组成。 8.在选择压力检测仪表的类型时，需要考虑的因素有：、 、、。 9.热阻式热流计的误差与、 和。
大学物理实验预习报告(力学基本测量)
大学物理实验预习报告
实验原理及仪器介绍： 圆柱体密度计算公式如式（1）所示。 H D m V m 2 4πρ== （1） 液体密度计算公式如式（2）所示。 水 水 待测液体待测液体水 水 待测液体 待测液体 m m m m ρρρρ?= ?= （2） 实验仪器： 1.游标卡尺 如图1所示，游标卡尺有两个主要部分，一条主尺和一个套在主尺上并可以沿它滑动的副尺（游标）。游标卡尺的主尺为毫米分度尺，当下量爪的两个测量刀口相贴时，游标上的零刻度应和主尺上的零位对齐。 如果主尺的分度值为a ，游标的分度值为b ，设定游标上n 个分度值的总长与主尺上（ n-1 ）分度值的总长相等，则有 a n n b )1(-= （3） 图1 游标卡尺示意图
主尺与副尺每个分度值的差值即游标尺的分度值，也就是游标尺的精度（最小读数值）： - =-a b a n a n a n =-)1( （4） 常用的三种游标尺有50,20,10=n ,即精度各为、、。 游标尺的读数方法是：先读出游标零线以左的那条线上毫米级以上的读数L 0，即为整数值；然后再仔细找到游标尺上与主尺刻线准确对齐的那一条刻线（该刻线的两边不对齐成对称状态），数出这条刻线是副尺上的第k 条，则待测物的长度（即为小数值）为 n a k L L ? +=0 （5） 图2是50=n 分度游标卡尺的刻度及读数举例。图上读数： 00.0215.00120.0515.60L L k mm =+?=+?= 图2 游标卡尺读数示意图 螺旋测微器 如图3所示，螺旋测微器是在一根测微螺杆上配一螺母套筒，上有分度的标尺。测微螺杆的后端连接一个有50个分度的微分套筒，螺距为50mm 。当微分套筒转过一个分度时，测微螺杆就会在螺母套筒内沿轴线方向改变。也就是说，螺旋测微器的精密度（分度值）是。由此可见，螺旋测微器是利用螺旋（测微螺杆的外螺纹和固定套筒的内螺纹精密配合）的旋转运动，将测微螺杆的角位移转变为直线位移的原理实现长度测量的量具。 图3 螺旋测微器示意图 在使用螺旋测微器时，应该检查零线的零位置，当螺杆的一端与测砧相接触时，往往会0
大学物理实验：长度测量13页word文档
长度测量 长度是一个基本物理量，许多其他的物理量也常常化为长度量进行测量；如用温度计测量温度就是确定水银柱面在温度标尺上的位置；测量电流或电压就是确定指针在电流表或电压表标尺上的位置等。因此，长度测量是一切测量的基础。物理实验中常用的测量长度的仪器有：米尺、游标卡尺、螺旋测微器（千分尺）、读数显微镜等。通常用量程和分度值表征这些仪器的规格。量程表示仪器的测量范围；分度值表示仪器所能准确读到的最小数值。分度值的大小反映了仪器的精密程度。一般来说，分度值越小，仪器越精密。 【实验目的】 1. 掌握游标卡尺、螺旋测微器、读数显微镜的测量原理和使用方法； 2. 学习正确读取和记录测量数据； 3. 掌握数据处理中有效数字的运算法则及表示测量结果的方法； 4.熟悉直接和间接测量中的不确定度的计算. 【实验仪器】 不锈钢直尺，游标卡尺，螺旋测微器，读数显微镜，铁环、细金属丝、钢珠 【实验原理】 一、游标卡尺 用普通的米尺或直尺测量长度，只能准确地读到毫米位。毫米以下的1位要凭视力估计，实验中要使读数准确到0.1mm或更小时，一般采用游标
游标上分度格数 主尺上最小分度值== -=y m x y x 1δ卡尺和螺旋测微计。 1．游标卡尺的结构 游标卡尺又叫游标尺或卡尺，它是为了使米尺测量的更准确一些，在米尺上附加了一段能够滑动的有刻度的小尺，叫做游标。利用它可将米尺估读的那位数值准确地读出来。因此，它是一种常用的比米尺精密的测长仪器。利用游标卡尺可以用来测量物体的长度、孔深及内外直径等。 游标卡尺的外形如图4-1-1所示。它主要由两部分构成：与量爪AA ’相连的主尺D ；与量爪BB ’及深度尺C 相连的游 标E 。游标E 可紧贴着主尺D 滑动。量爪A 、B 用来测量厚度和外径，量爪A ’、B ’用来测量内径，深度尺C 用来测量槽的深度，他们的读数值都是由游标的0线于主尺的0线之间的距离表示出来。 2．游标卡尺的测量原理 游标卡尺在构造上的主要特点是：游标刻度尺上m 个分格的总长度和主刻度尺上的(m －1)个分格的总长度相等。设主刻度尺上每个等分格的长度为y ，游标刻度尺上每个等分格的长度为x ，则有 mx ＝（m －1）y (4-1-1) 主刻度尺与游标刻度尺每个分格的差值是 图4-1-1 游标卡尺 （4-1-2
建筑环境测试技术期末考试资料一
习题 一、单项选择题 1. 下列指标中，不能表征测量精度的是（ A ） A. 正确度 B. 精密度 C. 准确度 D. 精确度 2. 仪表1：量程范围0～500℃，1.0级；仪表2：量程范围0～100℃，1.0级。两个仪表的绝对误差的大小是（ A ）。 A. 1>2 B. 1=2 C. 1<2 D. 无法比较 3. 下列指标中，表征测量仪表对被测量变化的敏感程度的是（A ）。 A. 灵敏度 B. 分辨率 C. 线性度 D.变差 4. 69×102有几位有效数字？（B ） A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 5. 在压力测量仪表的量程时，为保证安全性，压力较稳定时，最大工作压力不超过仪表量程的（ D ）。 A. 1/3 B. 1/2 C. 2/3 D.3/4 6. 热电偶测温的基本原理（A） A. 热电效应 B. 2 热压效应 C. 热胀效应 D. 4 冷缩效应 7.测量仪表的主要性能指标有（ABD） A．精度 B. 稳定度 C. 输入电阻 D.灵敏度 8.可以表达精度的指标是(ABD) A.精密度 B.线性度 C.正确度 D.准确度 9. 下列测温方法，属于非接触测温的是（ D ） A. 热电偶测温 B. 热电阻测温 C. 膨胀式测温 D. 光学温度计 10. 下列不属于用于测温的热电阻材料该具备的条件的是（A ） A. 电阻温度系数α应尽可能小 B. 电阻率大，可以得到小体积元件 C. 价格便宜，工艺性好 D. 电阻温度特性尽可能接近线性 11. 下列哪种流量计属于容积式流量计？（B ） A. 转子流量计 B. 椭圆齿轮流量计 C. 涡轮流量计 D. 涡街流量计 12. 下列哪种流量计属于差压式流量计？（ A ） A. 转子流量计 B. 椭圆齿轮流量计 C. 涡轮流量计 D. 涡街流量计 二、填空题 1.测量方法的分类中，按测量手段分为：直接、间接、组合。 2.测量仪表的三个基本的功能是：物理量变换、信号传输、测量结果显示。 测量的目的是：准确及时地收集被测对象状态信息，以便对其过程进行正确的控制。 3.随机误差特点：有界性、对称性、抵偿性。 4.热电偶电势由接触电动势和温差电势组成。 5.标准节流装置取压方式中，目前应用最广泛的是：孔板式和文丘里。 6.差压式流量计由节流装置，导压管和差压计三部分组成。 7.在选择压力检测仪表的类型时，需要考虑的因素有：被测介质压力大小、被测介质性质、对输出信号的要求、 使用的环境。 8.按测量手段分，测量方法有直接测量、间接测量和组合测量。 9.按测量方式划分，测量方法有偏差式测量法、零位式测量法和微差式测量法。 10.气体湿度测量方法有干湿球法、露点法、电阻法和吸湿法
大学物理实验教案4长度测量
大学物理实验教案
实验目的： 1．掌握游标卡尺、螺旋测微计和移测显微镜的测量原理和使用方法。 2．根据仪器的精度和有效数字的定义，正确记录原始数据。 3．掌握直接测量和间接测量的数据处理方法，并用不确定度报告测量结果。 实验仪器： 游标卡尺、螺旋测微计、移测显微镜、滚珠、圆管、毛细管、铝块。 实验原理： 1． 游标卡尺 普通测长度的尺子其准确度有一定的局限性，主要是由于其分度值（即仪器能准确鉴别的最小量值）较大。例如米尺的分度值为1mm 而不能更小，否则，刻度线太密将无法区分。为此，在主尺上装一个能够沿主尺滑动的带有刻度的副尺，称为游标，这样的装置称为游标卡尺。 游标卡尺的结构如图1 所示。主尺 D 是一根钢制的毫米分度尺，主尺头上附有钳口 A 和刀口A ′，游标E 上附有钳口 B 、刀口 B ′ 和尾尺 C ，可沿主尺滑动。螺丝F 可将游标固定在主尺上，当钳口AB 密接时，则刀口 A ′B ′对齐，尾尺C 和主尺尾部也对齐，主尺上的0线与游标上的0线重合。 图1 游标卡尺 钳口AB 用来测物体的长度及外径，刀口 A ′B ′用来测物体的内径，而尾尺C 则用来测物体的深度。它们的读数值，都是表示游标的0线与主尺的0线之间的距离。 游标卡尺的规格有多种，其精密程度各不相同，但不论哪一种，它的原理和读数方法都是一样的。常用游标尺的设计，在游标尺上刻有m 个分格，游标上m 个分格的总长，正好与主尺上（m –1）个分格的总长相等，如果用 y 表示主尺上最小分格的长度，x 表示游标上每一小格的长度，则 (m –1)y = mx 所以，主尺与游标上每个分格长度的差值是 m y x y = - 这个量就是游标卡尺的分度值。通常主尺最小分格y 都为1mm ，因此，游标的分格数越多，分度值就越小，卡尺的精密度就越高。 常用的游标卡尺的分度值有0.1mm 、0.05mm 、0.02mm 三种。 利用游标卡尺测物体的长度时，把物体放于钳口之间，游标右移。游标0线对准主尺上某一位置，毫米以上整数部分l 0可以从主尺上直接读出，毫米以下部分△l 从副尺上读出。
大学物理实验课后答案
实验一霍尔效应及其应用 【预习思考题】 1．列出计算霍尔系数、载流子浓度n、电导率σ及迁移率μ的计算公式，并注明单位。 霍尔系数，载流子浓度，电导率，迁移率。 2．如已知霍尔样品的工作电流及磁感应强度B的方向，如何判断样品的导电类型？ 以根据右手螺旋定则，从工作电流旋到磁感应强度B确定的方向为正向，若测得的霍尔电压为正，则样品为P型，反之则为N型。 3．本实验为什么要用3个换向开关？ 为了在测量时消除一些霍尔效应的副效应的影响，需要在测量时改变工作电 流及磁感应强度B的方向，因此就需要2个换向开关；除了测量霍尔电压，还要测量A、C间的电位差，这是两个不同的测量位置，又需要1个换向开关。总之，一共需要3个换向开关。 【分析讨论题】 1．若磁感应强度B和霍尔器件平面不完全正交，按式（5.2-5）测出的霍尔系数比实际值大还是小？要准确测定值应怎样进行？ 若磁感应强度B和霍尔器件平面不完全正交，则测出的霍尔系数比实际值偏小。要想准确测定，就需要保证磁感应强度B和霍尔器件平面完全正交，或者设法测量出磁感应强度B和霍尔器件平面的夹角。 2．若已知霍尔器件的性能参数，采用霍尔效应法测量一个未知磁场时，测量误差有哪些来源？ 误差来源有：测量工作电流的电流表的测量误差，测量霍尔器件厚度d的长度测量仪器的测量误差，测量霍尔电压的电压表的测量误差，磁场方向与霍尔器件平面的夹角影响等。 实验二声速的测量 【预习思考题】 1. 如何调节和判断测量系统是否处于共振状态？为什么要在系统处于共振的条件下进行声速测定？ 答：缓慢调节声速测试仪信号源面板上的“信号频率”旋钮，使交流毫伏表指针指示达到最大（或晶体管电压表的示值达到最大），此时系统处于共振状态，显示共振发生的信号指示灯亮，信号源面板上频率显示窗口显示共振频率。在进行声速测定时需要测定驻波波节的位置，当发射换能器S1处于共振状态时，发射的超声波能量最大。若在这样一个最佳状态移动S1至每一个波节处，媒质压缩形变最大，则产生的声压最大，接收换能器S2接收到的声压为最大，转变成电信号，晶体管电压表会显示出最大值。由数显表头读出每一个电压最大值时的位置，即对应的波节位置。因此在系统处于共振的条件下进行声速测定，可以容易和准确地测定波节的位置，提高测量的准确度。 2. 压电陶瓷超声换能器是怎样实现机械信号和电信号之间的相互转换的？ 答：压电陶瓷超声换能器的重要组成部分是压电陶瓷环。压电陶瓷环由多晶结构的压电材料制成。这种材料在受到机械应力，发生机械形变时，会发生极化，同时在极化方向产生电场，这种特性称为压电效应。反之，如果在压电材料上加交
大学物理实验报告-基本测量
学实验报告 课程名称：_____ 大学物理实验（一）_________ 实验名称：实验1 基本测量______________ 学院：______________________________________ 专业：______ 课程编号： ________________________ 组号：16 指导教师: ________________ 报告人：__________ 学号_______________ 实验地点__________ 科技楼906 __________ 实验时间：______ 年_______ 月 ____ 日星期________ 实验报告提交时间:
四、实验容和步骤 五、数据记录 1用游标卡尺R测量圆筒的外径D径d、和高H 表1
2、用螺旋测微计测量粗铜丝、细铜丝的直径表2单位：________ 千分尺零点：____________ 千分尺基本误差：_____________ 六、数据处理： 1、计算圆筒的外径D ,并计算D（5分） 2、计算圆筒的径d ,并计算d（5 分）
2 3、计算圆筒的高 H ,并计算 H （5分） 4、计算粗铜丝直径 D 1及 D 1 （6分） 5、计算细铜丝直径 D 2及 D 2 （6分） 6、间接量B D 1D 2 D 1 D 2 ，计算B 的平均值、相对误差和绝对误差。 （5 分） 提示: D 2 D i D 2
七、实验结果与讨论 实验结果1: 圆筒的外径： D P = D D ( ) 实验结果2: 圆筒的径：d P = d d ( ) 实验结果3: 圆筒的高：H P = H H ( ) 实验结果4: 粗铜丝的直径： D i P = D i D i ( ) 实验结果5: 粗铜丝的直径： D2 P = D2 D2 ( ) 实验结果讨论：6: B P = B B ( )
建筑环境测试技术答案(方修睦版)
1.测量和计量的相同点和不同点是什么？ 答：测量是通过实验手段对客观事物取得定量信息的过程，也就是利用实验手段把测量直接或间接地对另一个同类已知量进行比较，从而得到待测量值的过程，而计量是利用技术和法制手段实验单位统一和量值准确可靠的测量。计量可以看作测量的特殊形式，在计量过程中，认为所使用的量具和仪器是标准的，用它们来校准、检定受检量具和仪器设备，以衡量和保证使用受量具仪器进行测量时所获得测量结果的可靠性。 2.测量的重要意义主要体现在哪些方面？ 答：定性和定量精确计算来认识事物，建立公式、定理和定律。 3.计量的重要意义主要体现在哪些方面？ 答：确保各类量具、仪器仪表测量结果的准确性、可靠性和统一性，所以必须定期进行检验和校准。 4.研究误差的目的是什么？ 答：就是要根据误差产生的原因、性质及规律，在一定测量条件下尽量减小误差，保证测量值有一定的可信度，将误差控制在允许的范围之内。 5.测试和测量是什么样的关系？ 答：测试是测量和试验的全称，有时把较复杂的测量成为测试。 6.结合自己的专业，举例说明测试技术的作用主要体现在哪些方面？ 答：测试技术涉及传感器、试验设计、模型理论、信号加工与处理、误差理论、控制工程和参数估计等内容。例如:温度的变化可以引起温度敏感元件（如：热敏电阻）阻值的变化，其阻值的变化量是可以直接测量的。 7.举例说明各种不同测量方法的实际应用。 答:直接测量：用电压表测量管道水压，用欧姆表测量电阻阻值等。 间接测量：需要测量电阻R上消耗的直流功率P，可以通过直接测量电压U，电流I，而后根据函数关系P=UI，经过计算间接获得功率P。 组合测量：测量电阻器温度系数的测量。 8.深入理解测量仪表的精度和灵敏度的定义？二者的区别？ 答：精度是指测量仪表的读数或者测量结果与被测真值相一致的程度。灵敏度表示测量仪表对被测量变化的敏感程度。 区别：精度是用精密度、正确度和准确度三个指标加以表征，而灵敏度是测量仪表指示值增量与被测量增量之比。 9.精密度、正确度、准确度三者的不同含义是什么？ 答：精密度说明仪表指示值的分散性，表示在同一测量条件下对同一测量进行多次测量得到的测量结果的分散程度。 正确度说明仪表指示值与真值的接近程度。 准确度是精密度和正确度的综合反应。准确度高，说明精密度和正确度都高。 10.结合例1.2.3（图1.2.3）深入理解在实际测量过程中，仪表输入电阻（输入阻抗）选择的重要性。 答：在此题中应选用输入阻抗尽可能大的电压表，输入阻抗大测量就小，否则造成的仪器误差会很大，所以在实际测量中，应选择合适的仪表输入电阻，否则会造成误差很大甚至使测量结果失去实际意义。 11.说明计量系统中单位制的概念。 答：由基本单位辅助单位和导出单位构成的完整体系称为单位制。 12.深入理解基本单位、辅助单位和导出单位构成的完整计量体系。 答：基本单位是那些可以彼此独立加以规定的物理量单位，共7个，分别为：秒、千克、开尔文、坎德拉、摩尔、米、安培。由基本单位通过定义定律及其他系数关系派生出来的单位称为导出单位。如：频率的单位赫兹定义为”周期为1秒的周期现象的频率”. 13.说明主基准、副基准、工作基准的各自用途。
大学物理仿真实验实验报告 超声波测声速
大学物理仿真实验实验报告 试验日期： 实验者： 班级： 学号： 超声波测声速 一实验原理 由波动理论可知，波速与波长、频率有如下关系：v = f λ，只要知道频率和波长就可以求出波速。本实验通过低频信号发生器控制换能器，信号发生器的输出频率就是声波频率。声波的波长用驻波法（共振干涉法）和行波法（相位比较法）测量。下图是超声波测声速实验装置图。 驻波法测波长 由声源发出的平面波经前方的平面反射后，入射波与发射波叠加，它们波动方程分 别是：
叠加后合成波为： 的各点振幅最大，称为波腹，对应的位置： ( n =0,1,2,3……) 的各点振幅最小，称为波节，对应的位置： ( n =0,1,2,3……) 二实验仪器 1）声速的测量实验仪器 包括超声声速测定仪、函数信号发生器和示波器 2）超声声速测定仪 主要部件是两个压电陶瓷换能器和一个游标卡尺。 3）函数信号发生器 提供一定频率的信号，使之等于系统的谐振频率。 4）示波器 示波器的x, y轴输入各接一个换能器，改变两个换能器之间的距离会影响示波器上的图形。并由此可测得当前频率下声波的波长，结合频率，可以求得空气中的声速。 三实验内容 1．调整仪器使系统处于最佳工作状态。 2．用驻波法（共振干涉法）测波长和声速。 3．用相位比较法测波长和声速。
*注意事项 1．确保换能器S1和S2端面的平行。 2．信号发生器输出信号频率与压电换能器谐振频率f 0保持一致。 三 数据记录与处理 1． 基础数据记录 谐振频率=33.5kHz 2． 驻波法测量声速 λ的平均值：==∑=1 6i i λλ 1.0585（cm ） λ的不确定度： ) 1()(6 1 2 --= ∑=i i S i i λλ λ＝0.002（cm ） 因为，λi = (1i+6-1i ) /3，Δ仪=0.02mm 所以，＝仪?= 3 32λu 0.000544（cm ） =+=22λ λλσu S 0.021（mm ） 计算声速： 50.354==λυf （m/s ） 计算不确定度： (m/s) 3)()((kHz) 2.03 %122=+==?= f f f f λσσσσλυ 实验结果表示：υ=（354±3）m/s ，=0.8% 3． 相位比较法测量声速
建筑环境测试技术复习要点
1、测量的目的是什么答：准确及时地收集被测对象状态信息，以便对其过程进行正确的控制。 2、按测量手段分，测量方法有哪几种答：直接测量、间接测量和组合测量。 3、按测量方式划分，测量方法有哪几种答：偏差式测量法、零位式测量法和微差式测量法。 4、什么是偏差式测量方法答：在测量过程中，用仪器仪表指针的位移表示被测量大小的测量方法。 5、什么是零位式测量方法答：又称为零示法或平衡式测量法。测量时用被测量与标准量相比较，用指零仪表指示被测量与标准量相等，从而获得被测量。 6、什么是微差式测量方法答：偏差式测量法和零位式测量法相结合，通过测量待测量与标准量之差来得到待测量量值。 7、测量方法选择需要考虑的因素有哪些答：①被测量本身的特性；②所要求的测量准确度； ③测量环境；④现有测量设备等。在此基础上选择合适的测量仪器和正确的测量方法. 8、是否可以认为，只有精密的测量仪器，才可以获得准确的测量结果答：不是。正确可靠的测量结果的获得，要依据测量方法和测量仪器的正确选择、正确操作和测量数据的正确处理。 9、测量仪表有什么作用答：测量仪表是将被测量转换成可供直接观察的指示值或等效信息的器具。 10、测量仪表有哪些类型答：模拟式测量仪表，数字式测量仪表。 的测量结果的获得，要依据测量方法和测量仪器的正确选择、正确操作和测量数据的正确处理。 11、测量仪表有哪些功能答：①变换功能；②传输功能；③显示功能。 12、测量仪表的主要性能指标有哪些答：①精度；[⑴精密度（δ）；⑵正确度（ε）；⑶准确度（τ）。]②稳定度；③输入电阻；④灵敏度；⑤线性度；⑥动态特性。 13、什么是测量精度答：精度是指测量仪表的读数或测量结果与被测量真值相一致的程度。 14、可以表达精度的三个指标是什么答：⑴精密度（δ）；⑵正确度（ε）；⑶准确度（τ）。 15、精密度说明了仪表的什么特性反映出哪项误差的影响答：精密度说明仪表指示值的分散性，表示在同一测量条件下对同一被测量进行多次测量时，得到的测量结果的分散程度。它反映了随机误差的影响。 16、正确度说明了仪表的什么特性反映出哪项误差的影响答：正确度说明仪表指示值与真值的接近程度。所谓真值是指待测量在特定状态下所具有的真实值的大小。正确度反映了系统误差。 17、准确度说明了仪表的什么特性反映出哪项误差的影响答：准确度是精密度和正确度的综合反映。准确度高，说明精密度和正确度都高，也就意味着系统误差和随机误差都小，因而最终测量结果的可信赖度也高。 18、什么是仪器的稳定度影响因素是什么答：稳定度也称稳定误差，是指在规定的时间区间，其他外界条件恒定不变的情况下，仪表示值变化的大小。影响因素有仪器内部各元器件的特性、参数不稳定和老化等因素。 19、灵敏度反映测量仪表的什么特性答：灵敏度表示测量仪表对被测量变化的敏感程度。另一种表述方式叫作分辨力或分辨率，定义为测量仪表所能区分的被测量的最小变化量，在数字式仪表中经常使用 20、什么是计量答：计量是利用技术和法制手段实现单位统一和量值可靠的测量。 21、国际单位制单位分为哪三种答：基本单位、导出单位和辅助单位。 22、计量基准有哪些分类答：主机准、副基准和工作基准。 23、什么是量值的传递与跟踪答：量值的传递与跟踪是把一个物理量单位通过各级基准、
大学物理实验报告-声速的测量
实 验 报 告 声速的测量 【实验目的】 1.学会用共振干涉法、相位比较法以及时差法测量介质中的声速 2.学会用逐差法进行数据处理； 3.了解声速与介质参数的关系。 【实验原理】 由于超声波具有波长短，易于定向发射、易被反射等优点。在超声波段进行 声速测量的优点还在于超声波的波长短，可以在短距离较精确的测出声速。 超声波的发射和接收一般通过电磁振动与机械振动的相互转换来实现，最常 见的方法是利用压电效应和磁致伸缩效应来实现的。本实验采用的是压电陶瓷制 成的换能器(探头)，这种压电陶瓷可以在机械振动与交流电压之间双向换能。 声波的传播速度与其频率和波长的关系为：v f λ=? (1) 由(1)式可知，测得声波的频率和波长，就可以得到声速。同样，传播速度亦可用 /v L t = (2) 表 示，若测得声波传播所经过的距离L 和传播时间t ，也可获得声速。 1. 共振干涉法 实验装置如图1所示，图中和为压电晶体换能器，作为声波源，它被低频信号发生器输出的交流电信号激励后，由于逆压电效应发生受迫振动，并向空气中定向发出以近似的平面声波；为超声波接收器，声波传至它的接收面上时，再被反射。当和的表面近似平行时，声波就在两个平面间来回反射，当两个平面间距L 为半波长的整倍数，即 (3) 时，发出的声波与其反射声波的相位在处差(n=1，2 ……)，因此形成共振。 因为接收器的表面振动位移可以忽略，所以对位移来说是波节，对声压来说是波腹。本实验测量的是声压，所以当形成共振时，接收器的输出会出现明显增大。从示波器上观察到的电信号幅值也是极大值(参见图2)。 图中各极大之间的距离均为，由于散射和其他损耗，各级大致幅值随距离增大而逐渐减小。我们只要测出各极大值对应的接收器的位置，就可测出波长。由信号源读出超声波的频率值后，即可由公式(1)求得声速。
建筑环境测试技术答案(方修睦版)
1. 测量和计量的相同点和不同点是什么？ 答：测量是通过实验手段对客观事物取得定量信息的过程，也就是利用实验手段把测量直接或间接地对另一个同类已知量进行比较，从而得到待测量值的过程，而计量是利用技术和法制手段实验单位统一和量值准确可靠的测量。计量可以看作测量的特 殊形式，在计量过程中，认为所使用的量具和仪器是标准的，用它们来校准、检定受检量具和仪器设备，以衡量和保证使用受量具仪器进行测量时所获得测量结果的可靠性。 2. 测量的重要意义主要体现在哪些方面？ 答：定性和定量精确计算来认识事物，建立公式、定理和定律。 3. 计量的重要意义主要体现在哪些方面？ 答：确保各类量具、仪器仪表测量结果的准确性、可靠性和统 一性，所以必须定期进行检验和校准。 4. 研究误差的目的是什么？ 答：就是要根据误差产生的原因、性质及规律，在一定测量条件下尽量减小误差，保证测量值有一定的可信度，将误差控制在允许的范围之内。 5. 测试和测量是什么样的关系？ 答：测试是测量和试验的全称，有时把较复杂的测量成为测试。 6. 结合自己的专业，举例说明测试技术的作用主要体现在哪些方面？ 答：测试技术涉及传感器、试验设计、模型理论、信号加工与处理、误差理论、控制工程和参数估计等内容。例如:温度的变化可以引起温度敏感元件（如：热敏电阻）阻值的变化，其阻值的变化量是可
以直接测量的。 7. 举例说明各种不同测量方法的实际应用。 答: 直接测量：用电压表测量管道水压，用欧姆表测量电阻阻值等。 间接测量：需要测量电阻R上消耗的直流功率P,可以通过直接测量电压U,电流I，而后根据函数关系P=UI，经过计算间接获得功率P。 组合测量：测量电阻器温度系数的测量。 8. 深入理解测量仪表的精度和灵敏度的定义？二者的区别？答：精度是 指测量仪表的读数或者测量结果与被测真值相一致 的程度。灵敏度表示测量仪表对被测量变化的敏感程度。 区别：精度是用精密度、正确度和准确度三个指标加以表征，而灵敏度是测量仪表指示值增量与被测量增量之比。 9. 精密度、正确度、准确度三者的不同含义是什么？答：精密度说明仪 表指示值的分散性，表示在同一测量条件下 对同一测量进行多次测量得到的测量结果的分散程度。 正确度说明仪表指示值与真值的接近程度。 准确度是精密度和正确度的综合反应。准确度高，说明精密度和正确度都高。 10. 结合例1.2.3 （图1.2.3 ）深入理解在实际测量过程中，仪表输入电阻（输入阻抗）选择的重要性。 答：在此题中应选用输入阻抗尽可能大的电压表，输入阻抗大测量就小，否则造成的仪器误差会很大，所以在实际测量中，应选择合适的仪表输入电阻，否则会造成误差很大甚至使测量结果失去实际意义。
大学物理实验超声波速测量实验报告
大学物理实验超声波速测量实验报告 一实验目的 1.了解超声波的物理特性及其产生机制； 2.学会用相位法测超声波声速并学会用逐差法处理数据； 3.测量超声波在介质中的吸收系数及反射面的反射系数； 4.并运用超声波检测声场分布。 5.学习超声波产生和接收原理， 6.学习用相位法和共振干涉法测量声音在空气中传播速度，并与公认值进行比较。 7.观察和测量声波的双缝干涉和单缝衍射 二实验条件 HLD-SV-II型声速测量综合实验仪，示波器，信号发生仪 三实验原理 1、超声波的有关物理知识 声波是一种在气体。液体、固体中传播的弹性波。声波按频率的高低分为次声波（f＜20Hz）、声波（20Hz≤f≤20kHz）、超声波（f>20kHz）和特超声波（f≥10MHz），如下图。 声波频谱分布图 振荡源在介质中可产生如下形式的震荡波： 横波：质点振动方向和传播方向垂直的波，它只能在固体中传播。 纵波：质点振动方向和传播方向一致的波，它能在固体、液体、气体中的传播。 表面波：当材料介质受到交变应力作用时，产生沿介质表面传播的波，介质表面的质点做椭圆的振动，因此表面波只能在固体中传播且随深度的增加衰减很快。 板波：在板厚与波长相当的弹性薄板中传播的波，可分为SH波与兰姆波。
超声波由于其波长短、频率高，故它有其独特的特点：绕射现象小，方向性好，能定向传播；能量较高，穿透力强，在传播过程中衰减很小，在水中可以比在空气或固体中以更高的频率传的更远，而且在液体里的衰减和吸收是比较低的；能在异质界面产生反射、折射和波形转换。 2、理想气体中的声速值 声波在理想气体中的传播可认为是绝热过程，因此传播速度可表示为 μrRT =V (1) 式中R 为气体普适常量(R=)，γ是气体的绝热指数(气体比定压热容与比定容热容之比)，μ为分子量，T 为气体的热力学温度，若以摄氏温度t 计算，则：t T T +=0 K T 15.2730= 代入式(1)得， 00001V 1)(V T t T t T rR t T rR ++?+=＝＝μμ (2) 对于空气介质，0℃时的声速0V = m s 。若同时考虑到空气中的蒸汽的影响，校准后 声速公式为： s m p p T t w /)319.01)(1(45.331V 0++= (3) 式中w p 为蒸汽的分压强，p 为大气压强。 3、共振干涉法 设有一从发射源发出的一定频率的平面声波，经过空气传播，到达接收器，如果接收面与发射面严格平行，入射波即在接收面上垂直反射，入射波与反射波相干涉形成驻波，反射面处为位移的波节。改变接收器与发射源之间的距离l ，在一系列特定的距离上，媒质中出现稳定的驻波共振现象。此时，l 等于半波长的整数倍，驻波的幅度达到极大；同时，在接收面上的声压波腹也相应地达到极大值。不难看出，在移动接收器的过程中，相邻两次达到共振所对应的接收面之间的距离即为半波长。因此，若保持频率 v 不变，通过测量相邻两次接收信号达到极大值时接收面之间的距离(2/λ)，就可以用λv =V 计算声速。 声压变化与接收器位置的关系：
大学物理实验长度测量
长度的测量和基本数据处理 【实验目的】 1、理解游标卡尺、螺旋测微计和读数显微镜的原理，掌握它们的使用方法； 2、练习有效数字运算和误差处理的方法。 【实验仪器和用品】 游标卡尺（0—125mm ，0.02mm ）、螺旋测微计（0—25mm ，0.01mm ）、读数显微镜（JCD 3，0.01mm ）、空心圆管、小钢球等。 【实验原理】 1、游标卡尺的构造原理及读数方法 游标卡尺分主尺和游标（副尺）两部分。主尺上刻有标准刻度125mm 。游标上均匀刻有50个分度，总长度为49mm ，游标上50个分度比标准的50mm 短1mm ，1个分度比标准的1mm 短 1 50 mm ，即0.02mm ，这0.02mm 就是游标卡尺的最小分度值（即精度）。游标卡尺的卡口合并时，游标零线与主尺零线恰好对齐。卡口间放上被测物时，以游标零线为起点往前看，观察主尺上的读数是多少。假设读数是ｘmm 多一点，这“多一点”肯定不足1mm ，要从游标上读。此时，从游标上找出与主尺上某刻度最对齐的一条刻度线，设是第n 条，则这“多一点”的长度应等于0.02nmm ，被测物的总长度应为L=(x+0.02n)mm 。用这种规格的游标卡尺测量物体的长度时，以“mm ”为单位，小数点后必有两位，且末位数必为偶数。游标上每5小格标明为1大格，每小格读数作0.02mm ，每大格就应读作0.10mm 。从游标零线起往后，依次读作0.02mm ，0.04mm ，0.06mm ，……直至第5小格即第1大格读作0.10mm 。 再往后，依次读作0.12mm ，0.14mm ，0.16mm ，……直至第2大格读作0.20mm 。后面的读数依此类推。游标卡尺不需往下估读。如图1-5应读作61.36mm 或6.136cm 2、螺旋测微器的构造原理及读数方法 螺旋测微计主要由弓形体、固定套筒和活动套筒（微分套筒）三部分构成。螺旋测微计的测微原理是机械放大法。固定套筒上有一条水平拱线叫读数基线。基线上边是毫米刻度线，下边是半毫米刻度线。螺旋测微计的螺距是0.5mm ，活动套筒每转动一周，螺杆就前进或者后退0.5mm 。活动套筒的边缘上均匀刻有50个分度，每转动一个分度，螺杆就前进或者后退 0.5 50 mm 即0.01mm 。这0.01mm 就是螺旋测微计的最小分度值（即精度）。实际测量时，分度线不一定正好与读数基线对齐，因此还必须往下估读到0.001mm 。可见，用螺旋测微 6 7 0 3 4 5 主尺 游标 图1-5
大学物理实验：超声声速测定
超声声速测定 声波特性的测量，如频率、波长、声速、声压衰减、相位等，是声波检测技术中的重要内容。特别是声速的测量，不仅可以了解媒质的特性而且还可以了解媒质的状态变化，在声波定位、探伤、测距等应用中具有重要的实用意义。例如，声波测井、声波测量气体或液体的浓度和比重、声波测量输油管中不同油品的分界面等等。 “声速的测量”是一个综合性声学实验。实验中采用压电陶瓷超声换能器通过驻波法（共振干涉法）和相位比较法测量超声波在空气中的传播速度，这是一个非电量电测方法的应用。通过这个实验可以重点学习如下内容：（1）实验方法：非电量的电测方法；测量声速的驻波法和相位比较法。（2）测量方法：利用示波器测量电信号的极大值和观察李萨如图形测量相位差的方法。（3）数据处理方法：求声波波长的逐差法。（4）仪器调整使用方法：双踪示波器和函数信号发生器的正确调节和使用方法。 【实验目的】 1.学习用驻波共振法和相位比较法测量超声波在空气中的传播速度。 2.了解压电换能器的功能。 3.学习用逐差法处理数据。 【实验仪器】 SVX-5型声速测试仪信号源、SV-DH系列声速测试仪、双踪示波器等
【实验原理】 频率介于20Hz ～20kHz 的机械波振动在弹性介质中的传播就形成声波，介于20kHz ～500MHz 的称为超声波，超声波的传播速度就是声波的传播速度，而超声波具有波长短，易于定向发射和会聚等优点，声速实验所采用的声波频率一般都在20KHz ～60kHz 之间。在此频率范围内，采用压电陶瓷换能器作为声波的发射器、接收器、效果最佳。 根据声波各参量之间的关系可知f ?=λυ,其中υ为波速, λ为波长,f 为频率。 图4-5-1共振法测量声速实验装置 在实验中,可以通过测定声波的波长λ和频率f 求声速。声波的频率f 可以直接从低频信号发生器(信号源)上读出,而声波的波长λ则常用相位比较法(行波法)和共振干涉法(驻波法)来测量。 图4-5-2 相位比较法测量声速实验装置 1.相位比较法 实验装置接线如图4-5-2所示，置示波器功能于X －Y 方式。当S1发出的平面超声波通过媒质到达接收器S2，合成振动方程为：
建筑环境测试技术期末考试资料及答案
习题 一、单项选择题 1. 下列指标中，不能表征测量精度的是（ A ） A.正确度 B. 精密度 C. 准确度 D. 精确度 2. 仪表1:量程范围0?500C, 1.0级；仪表2:量程范围0?100C, 1.0级。两个仪表的 绝对误差的大小是 （A ）。 A. 1>2 B.仁2 C. 1<2 D. 无法比较 3. 下列指标中，表征测量仪表对被测量变化的敏感程度的是（ A ）。 A.灵敏度 B. 分辨率 C.线性度 D.变差 2 4. 69 X 10有几位有效数字？ （ B ） A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 5. 在压力测量仪表的量程时，为保证安全性，压力较稳定时，最大工作压力不超过仪表量 程的（D ）。 A. 1/3 B. 1/2 C. 2/3 D.3/4 6. 热电偶测温的基本原理（A ） A.热电效应 B. 2 热压效应 C. 热胀效应 D. 4 冷缩效应 7. 测量仪表的主要性能指标有（ABD A.精度B.稳定度C.输入电阻 D.灵敏度 8. 可以表达精度的指标是 （ABD ） A.精密度 B.线性度 C.正确度 D.准确度 9. 下列测温方法，属于非接触测温的是（ D ） A.热电偶测温 B. 热电阻测温 C. 膨胀式测温 D. 光学温度计 10. 下列不属于用于测温的热电阻材料该具备的条件的是（ A ） A.电阻温度系数a 应尽可能小 B. C.价格便宜，工艺性好 D. 11. 下列哪种流量计属于容积式流量计？ A.转子流量计 B. 椭圆齿轮流量计 12. 下列哪种流量计属于差压式流量计？ A.转子流量计 B. 椭圆齿轮流量计 二、 填空题 1. 测量方法的分类中，按测量手段分为: 组 合 。 2. 测量仪表的三个基本的功能是： 4. 热电偶电势由 接触电动势 和 _________________________________________ 组成。 5. 标准节流装置取压方式中，目前应用最广泛的是：孔板 ______________ 和文丘里_。 6. 差压式流量计由节流装置，导压管和差压计三部分组成。 7. 在选择压力检测仪表的类型时，需要考虑的因素有： 被测介质压力大小 、 被测介 质性质、 对输出信号的要求 、 使用的环境 ____________________________ 。 8. 按测量手段分，测量方法有 直接测量、间接测量和组合测量。 9. 按测量方式划分，测量方法有偏 __________ 10. 温标三要素是温度计、固定点和内插方程。 11. 温标种类有 经验温标；热力学温标；国际温标。 12. 气体湿度测量方法有干湿球法、露点法、电阻法和吸湿法 三、判断题 电阻率大，可以得到小体积元件 电 阻温度特性尽可能接近线性 (B ) C. 涡轮流量计 D. 涡街流量计 (A ) C. 涡轮流量计 D. 涡街流量计 直接 _____________ 、 间接 物理量变换 _________ 、 信号传输 测量结果显示 3.随机误差特点： 有界性 对称性 、 抵偿性
大学物理实验答案
实验一物体密度的测定 【预习题】 1．简述游标卡尺、螺旋测微器的测量原理及使用时的注意事项。 答：（1）游标卡尺的测量原理及使用时的注意事项： 游标卡尺是一种利用游标提高精度的长度测量仪器，它由主尺和游标组成。 设主尺上的刻度间距为y，游标上的刻度间距为x，x比y略小一点。一般游标上的n个刻度间距等于主尺上(n-1)个刻度间距，即y (- =。由此可知，游标上 nx)1 n 1,这就是游标的精度。 的刻度间距与主尺上刻度间距相差 n 1,即主尺上49mm与游标上50格同教材P33图1-2所示的游标卡尺精度为mm 50 长，如教材图1-3所示。这样，游标上50格比主尺上50格（50mm）少一格（1mm），即游标上每格长度比主尺每格少1÷50 = 0.02(mm)，所以该游标卡尺的精度为 0.02mm。 使用游标卡尺时应注意：①一手拿待测物体，一手持主尺，将物体轻轻卡住，才可读数。②注意保护量爪不被磨损，决不允许被量物体在量爪中挪动。③游标卡尺的外量爪用来测量厚度或外径，内量爪用来测量内径，深度尺用来测量槽或筒的深度，紧固螺丝用来固定读数。 （2）螺旋测微器的测量原理及使用时的注意事项： 螺旋测微器又称千分尺，它是把测微螺杆的角位移转变为直线位移来测量微小长度的长度测量仪器。螺旋测微器主要由固定套筒、测量轴、活动套筒(即微分筒)组成。如教材P24图1-4所示，固定套管D上套有一个活动套筒C(微分筒)，两者由高精度螺纹紧密咬合，活动套筒与测量轴A相联，转动活动套筒可带动测量轴伸出与缩进，活动套筒转动一周( 360)，测量轴伸出或缩进1个螺距。因此，可根据活动套筒转动的角度求得测量轴移动的距离。对于螺距是0.5mm螺旋测微器，活动套筒C的周界被等分为50格，故活动套筒转动1 格，测量轴相应地移动 0.5/50=0.01mm,再加上估读，其测量精度可达到0.001 mm。 使用螺旋测微器时应注意：①测量轴向砧台靠近快夹住待测物时，必须使用棘轮而不能直接转动活动套筒，听到“咯、咯”即表示已经夹住待测物体，棘轮在空转，这时应停止转动棘轮，进行读数，不要将被测物拉出，以免磨损砧台和测量轴。②应作零点校正。 2．为什么胶片长度可只测量一次？ 答：单次测量时大体有三种情况：（1）仪器精度较低，偶然误差很小，多次测量读数相同，不必多次测量。（2）对测量的准确程度要求不高，只测一次就够了。（3）因测量条件的限制，不可能多次重复测量。本实验由对胶片长度的测量属于情况（1），所以只测量1次。 3.用用游标卡尺测量某物体长度时,游标上最前与最后的刻线都与主尺上