复旦大学基础物理实验数据处理作业
复旦大学基础物理实验报告纸
实 验 名 称：
姓 名：
学 号：
座 位 号：
指 导 教 师：
报 告 箱 号：
实 验 日 期： 年 月 日星期 第 节
一、实验目的：
二、实验原理（请用自己的语言简明扼要地叙述，电/光学实验应画出电/光路图）：
三、实验内容（简明写出实验方法、关键步骤和要测量的物理量，可提出问题）：
四、实验器材、仪器（型号、规格）及注意事项：
五、实验记录(仔细观察，认真记录现象、实验条件、数据等内容，不得随意涂改)：
温度： 湿度：
教师签名： 日期：
实验记录附加页
六、数据处理（作图纸请另附）：
七、实验分析：
八、实验结论：
实验体会及建议：
教师签名： 日期：。
复旦大学基础物理实验数据处理作业20150316
4、用钢尺（分度值为1mm，不确定度限值为0.50mm）测量某一物体的长度l，实 验中用1/10估读，读得其左端读数l1为10.00cm，右端读数l2为15.25cm，试求l及 其不确定度u(l)。 5、设： H±u(H)=7.20±0.05，G±u(G)=2.00±0.02 ，F=0.60±0.01 ， H 若 ，求y±u(y) 。
1 1 3） (0.100) 2 (0.200) 2 （其中被除数“1”为准确数，不用考虑其有效位数）
4） 4.25×1.7767×（1＋2/25）（括号中的“1”为准确数，不用考虑其有效位数）
5） (3.580 2.2) 5.989
ห้องสมุดไป่ตู้2.00
数据处理作业
3、用千分尺多次测量某一金属薄片的厚度 d（如下表），千分尺的不确定度限值 为0.004mm，试求 d的平均值及其不确定度u(d)。 d/mm 1.005 1.006 1.007 1.009 1.008
数据处理作业
非教材上练习题，请同学们根据PPT中内容完成作业！
第3周上课时，请将作业交给实验室任课教师！
1、请按实验结果的正确表示法改正下列数据 1） 1.056±0.02 2） 5.2501±0. 445 3） 51.15±1.2 4） 100501±8000 2、试按有效数字运算规则计算下列各式（必须写出计算过程） 1） 1.25×3.00＋10.0×1.05＋10×0.5 2） 1.02×103－40
y
G
2
F
6、由单摆实验得到如下测量数据，试分别用作图法和最小二乘法作直线图，根据 直线斜率求重力加速度： (本题作图法必须用作图纸手工作图)
摆长 L/cm 周期 T2/s2 61.5 2.465 71.2 2.854 81.0 3.235 89.5 3.593 95.5 3.827
复旦大学基础物理实验理论知识复习
复旦大学基础物理实验理论知识复习物理实验复习一、什么是普通物理实验？• 最基本的物理实验，包括力、热、电、光及近代物理实验• 理科、工科、医科各专业都普遍要做的物理实验。
二、物理实验对物理学在其他学科中应用的意义• 材料：物性测试、新材料的发现、制备• 化学：光谱分析、放射性测量、激光分离同位素• 生物：各类显微镜（光学显微镜、电子显微镜、X光显微镜、原子力显微镜），DNA操纵、切割、重组以及双螺旋结构的分析• 医学：诊断――X光、CT、核磁共振、超声波治疗――放射性、激光、微波、γ刀结论：物理实验是物理学在其他学科中应用的桥梁。
第二章：实验数据的处理一、为什么要处理数据？1、大多物理规律是用物理量之间的定量关系来表述的。
2、实验得到的数据只有经过正确的处理才能得到公认的、合理的结论。
二、误差分析与不确定度评定• 测量——测量者采取某种测量方法用某种测量仪器将待测量与标准量进行比较。
（质量、长度、体积）• 误差——测量值与真值的差• 误差的成因：1.测量方法（伏安法测电阻、热电偶测温度）2.测量者（经验、估读、疏忽）3.测量仪器及标准量（定标、环境、时效）• 误差分析的重点在测量方法（体温计、单摆测g）。
• 测量者的估读、仪器和标准量的不确定程度是可以用一定的方法评定的，称为“不确定度评定”。
三、关于测量不确定度的评定方法• 不确定度----被测量分散性的表征。
• 分为两类：A类---由多次测量统计分析评定的不确定度B类---其他方法评定的不确定度1）A类不确定度的评定方法:对待测量x 进行n 次全同测量：测量次数 n 越多，uA 越小。
一般可在科学型计算器上直接得出计算结果。
1物理实验复习 2） B类不确定度的评定方法:（1）测量不确定度（与测量方法和测量经验有关），可取：（多次测量时，uB1由uA代替）（2）仪器不确定度（与仪器种类、级别及使用条件有关），可取：au,B2c• 不确定度的合成：1）单次测量：22 u(x),u(x)，u(x)12BB在长度测量中，长度值是两个位置读数x1和x2之差，其不确定度合成公式为：222 u(x),u(x)，u(x)，u(x)B11B12B22）多次测量：22 uxuxux()()(),，AB2• 不确定度的传递:在间接测量时，待测量是由直接测量的量通过计算而得的。
复旦大学基础物理实验报告答案
复旦大学基础物理实验报告答案
1.固体的密度可以从这几方面来观察：一是把它放在水里或其他液体中，看浮力大小；二是拿一个装满液体的烧杯，并将烧杯底部向下扣住桌面上，用另一只手去压烧杯口，如果压不动，则说明该物质密度大于水或油；三是把盛满某种液体的容器放入一块干燥的另一种物质里，如果两者同时沉底，则所测得的物质密度要比容器本身的密度大。
2.金属的导热性与其自身晶格结构有关。
通过实验我们发现了金属的晶格对温度十分敏感。
对于金属材料来说，当温度升高到某一临界值时，金属就由铁素体变成奥氏体，从而获得良好的导热性能，再继续加热，奥氏体很快转化为马氏体，失去良好的导热性能，随着温度进一步提高，最终将完全转化为铁素体，并失去良好的导热性能。
3.常用的气体分子的质量都比较小，因此气体分子运动速率很低。
根据气体分子速率分布的理论知识可以判断出氦气、氢气和氖气的物理状态及其气压，这样就确定了被检验气体的压强。
检查氢气管是否漏气的方法也非常简单——把肥皂水涂抹在胶皮管处。
若液体呈红色，表示氢气已泄露；若呈白色，表示没有漏气；若呈黑色，则需修复后才能使用。
5.利用普朗克定律可求解：物质的能量与温度成正比，当粒子间距离足够小时（即小于普朗克长度），粒子间的引力便会消失，此时原子会处于“停止”状态。
而我们平常所做的“核裂变”等实验中释放出的巨大能量，也应是由于粒子间强烈的相互作用引起的。
在微观世界中，夸克之间也存在
着极强的吸引力，但目前还未找到可证实的例子。
复旦大学_物理实验（上）____单色仪的定标实验报告
单色仪的定标引言：单色仪广泛应用于生产生活中，其中光栅单色仪被广泛应用在科研、生产、质控等环节。
无论是穿透吸收光谱，还是荧光光谱，拉曼光谱，如何获得单波长辐射是不可缺少的手段。
由于现代单色仪可具有很宽的光谱范围（UV- IR），高光谱分辨率（到0.001nm）,自动波长扫描，完整的电脑控制功能极易与其他周边设备融合为高性能自动测试系统，使用电脑自动扫描多光栅单色仪已成为光谱研究的首选。
然而，单色仪在使用一段时间后，会出现测量偏差，故要对单色仪进行定标。
以保证其使用的准确性。
实验目的与要求1.掌握调节光路准直的基本方法和技巧。
2.掌握单色仪的工作原理和正确使用方法。
实验原理：光栅单色仪实验采用WDG-300型光栅单色仪。
它的结构如图2所示，光束从入射缝S1入射后照射到平面反射镜M1上，再经过凹面镜M2的反射变成平行光束照射到光栅G上，不同波长的光束经过光栅后按不同的衍射角散射，再经过凹面镜M3的会聚后通过出射缝出射，此时只有某一波长的光束能出射。
光栅G通过传动杠和鼓轮相连，转动鼓轮，光栅G也会随之转动，从而能使不同波长的光束出射。
实验内容1.光路调整■用水平仪调整单色仪水平。
■调节光源的位置。
将光源直接照射到入射缝上，调整光源使得从出射缝处能用肉眼观察到光源的像（可转动鼓轮改变像的颜色，选择柔和点的颜色如黄色），轻微调节光源的位置使光源的像位于凹面镜中央，此时光源在单色仪准直系统的光轴延长线上。
■调节会聚透镜的位置。
调整完毕后再放入会聚透镜，调节光源和会聚透镜的位置使光源准确成像在入射缝上，像的大小要略大于入射缝。
这时，从出射缝看进去，凹面镜应该被均匀照亮（入射缝此时要开的小些），如左右不均匀，可适当调节会聚透镜的左右位置，直至单色仪中聚光镜被均匀照亮为止。
2.确定入射缝和出射缝的实际零点■入射缝零点的确定。
先将入射缝关闭（注意动作要缓慢，以免损坏光缝），并将鼓轮转至对眼睛最灵敏绿光所相应刻度处。
复旦大学 物理实验(上) 半导体PN结的物理特性实验报告
半导体PN结的物理特性实验目的与要求1、学会用运算放大器组成电流-电压变换器的方法测量弱电流。
2、研究PN结的正向电流与电压之间的关系。
3、学习通过实验数据处理求得经验公式的方法。
实验原理PN 结的物理特性测量由半导体物理学中有关PN 结的研究，可以得出PN 结的正向电流一电压关系满足（1）式中I是通过PN 结的正向电流，I0是不随电压变化的常数，T 是热力学温度，e 是电子的电荷量，U 为PN 结正向压降. 由于在常温(300 K)下，KT/e =0,026 V，而PN 结正向压降约为十分之几伏，则e eU/kT>>l，(1)式括号内-1 项完全可以忽略，于是有(2)即PN 结正向电流随正向电压按指数规律变化. 若测得PN 结I-U关系值，则利用(2)式可以求出e/kT. 在测得温度T 后，就可以得到e/k 常数，然后将电子电量作为已知值代入，即可求得玻尔兹曼常数k。
在实际测量中，为了提高测量玻尔兹曼常数的正确性，利用集成运算放大器组成的电流-电压变换器输人阻抗极小的特点，常用半导体三极管的集电极c与基极b短接(共基极)来代替PN结进行测量. 具体线路如图下实验仪器PN结实验仪、TIP31型三极管、恒温装置1 、直流电源和数字电压表，包括—15 V——0——+ 15V直流电源、1.5 V直流电源、0——2 V三位半数字电压表、四位半数字电压表.2、LF356 集成运算放大器，它的各引线脚如2脚、3 脚、4 脚、6 脚、7 脚由学生用棒针引线连接;待测样品TIP31型三极管的e、b、c 三电极可以从机壳右面接线柱接入3、不诱钢保温杯組合，它包括保温杯、内盛少量油的玻璃试管、搅拌器水银温度计等. (实验时，开始保温杯内为适量室温水，然后根据实验需要加一些热水，以改变槽内水的温度; 测量时应搅拌水，待槽内水温恒定时，进行测量）实验内容一、必做部分：1、在室温（保温杯加入适量的自来水，为什么？）下，测量PN结正向电流与电压的关系。
物理实验数据处理作业指导书
物理实验数据处理作业指导书一、引言在物理实验中，采集大量的实验数据是不可避免的。
然而，仅仅采集到数据并不足以满足实验目的，更重要的是对这些数据进行处理和分析，以获得有意义的结论。
本指导书将详细介绍物理实验数据处理的基本步骤和方法，帮助学生正确进行实验数据的分析。
二、数据采集和记录1. 数据采集准备在进行物理实验之前，需要做好实验前的准备工作。
包括准备好所需的仪器设备、调整仪器的精度和灵敏度、选择合适的测量范围等。
确保实验环境尽可能无扰动，并做好相应的实验记录表格。
2. 数据采集方法在开始实验前，要明确需要采集的数据类型和数据的数量。
根据实验要求，选择适合的测量方法和仪器，准确测量实验数据。
在测量过程中，应注意测量仪器的示值稳定后再记录数据，避免误差的积累。
3. 数据记录规范为了便于后续数据处理和分析，数据记录应具备以下要求：- 清晰可读：使用工整的字迹，避免涂改和混淆。
- 完整准确：将实验数据和相应的测量单位一并记录，确保数据的准确性和完整性。
- 单位标注：确保数据的单位正确标注，以免给后续处理带来困扰。
- 记录时间：记录实验数据的时间和顺序，有助于后续分析和对比。
三、数据处理方法1. 数据整理和筛选在数据处理之前，应先对采集到的数据进行整理和筛选。
将一组实验数据按照测量的顺序依次排列，删除明显异常的数据，确保数据的可靠性。
若存在多组数据需要处理时，要分别整理和筛选每组数据。
2. 数据平均值计算常常使用多次测量取平均值的方法，减小随机误差对实验结果的影响。
计算平均值时，应将所有测量数据相加后除以总的测量次数。
平均值的计算能够更好地反映实验的整体情况。
3. 数据误差分析误差是无法避免的，在进行数据处理时需要对误差进行分析。
主要包括随机误差和系统误差的计算和分析。
随机误差可以通过计算测量值的标准差来确定，而系统误差则需要通过对比理论值和实际测量值来分析。
4. 数据图表绘制为了更直观地观察数据之间的关系和规律，常常使用图表来展示实验数据。
基础物理实验期末模拟题库df
复旦大学基础物理实验期末考试复习题库整理汇编者：复旦大学上海医学院临床医学（五年制）bsong13@示波器的原理及使用1.2.3.4.第1页共185.一个已知相关参数的信号，60dB衰减，在已知示波器T和V参数设置的情况下在示波屏上V/DIV和T/DIV的相应读数（按照示波器读数规则）答案A9.10.11.答案 C第2页共1813.答案：214.15.16、输入的信号为正弦波形，但是屏幕上只看到一条直线，可能的原因A、按下了接地按钮 B、AC\DC 档中选了 DC 档位 C、Volts/DEC 衰减过大 D、扫描速度过 17.快衰变改变的是什么（）A.幅度 B.频率 C.相位 D.波形18.已经得到了正弦波图像，改变下面条件，一定不会使图像消失的是 BA 调节辉度 intensityB交流AC变成直流DC（DC还是会保留交流部分。
）C接地D调节垂直position19.使用示波器前，应先对示波器进行校准，将示波器内部提供的标准方波输入到 CH1或 CH2通道。
用示波器观察李萨如图形时，图形不稳定，应该调节电平旋扭。
20.如果示波器上的波形在触发源开关选择正确的情况下总是沿横向左右移动，应该先调节“SEC/DIV”旋钮再调节“LEVEL”触发电平调节旋钮21.“VOLTS/DIV”和“TIME/DIV”旋钮的作用是什么？22.测量被测信号的电压时，应通过调节衰减倍率开关（VOLTS/DIV）使其幅度尽量放大，但是不能超出显示屏幕为什么？23.测量被测信号的周期和频率时，应通过调节扫描速度开关（TIME/DIV）使被测信号相邻两个波峰的水平距离尽量放大，但是不能超出显示屏幕为什么？24.“VOLTS/DIV”和“TIME/DIV”旋钮所在位置分别为 0.5v 和 0.2ms，请给第3页共18出此时示波器的量程。
（即此时示波器所能测得的电压值范围，和最长周期分别为多少）？25.旋转“LEVEL”旋钮，观察波形变化。
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4、用钢尺（分度值为1mm，不确定度限值为0.10mm）测量某一物体的长度l，实 验中用1/10估读，读得其左端读数l1为5.00cm，右端读数l2为17.26cm，试求l及 其不确定度u(l)。 5、实验测得一底面为正方形的长方体的高度h±u(h)=(5.20±0.03)cm，底面边长 a±u(a)=(2.134±0.002)cm，试求其体积并计算其不确定度。
数据处理作业
非教材上练习题，请同学们下载PPT完成作业！
1、请按实验结果的正确表示法改正下列数据 1）1.315±0.02 2）5.2300±0.01550 3）52.32±0.14501 4）100600±3000 2、试按有效数字运算规则计算下列各式（要求写出计算过程） 1）1.35×5.00＋20.0×2.02＋20×0.1 2）5.02×104－40
6、已知金属环的外径 D2=（ 3.600±0.004） cm，内径 D1=（ 2.880±0.004）cm，高 度h=（2.575±0.004）cm，求环的体积V及其不确定度u(V)。 环的体积公式为： 2 V D2 D12 h 4
数据处理作业
7、用伏安法测得某电阻的实验数据如下表： U/V I/mA 0.74 2.00 1.52 4.01 2.33 6.22 3.08 8.20 3.66 9.75 4.49 5.24 5.98 6.76 7.50 12.00 13.99 15.92 18.00 20.01
1）用作图法求其电阻值R；(必须用作图纸手工作图) 2）设测得数据直线方程为U= U 0+ RI，用最小二乘法拟合出直线方程以及r。 （可自行选择用列表法、计算器或采用Excel、Origin等各种方法求解）
下周上课时将数 3） （其中被除数“1”为准确数，不用考虑其有效位数 (0.1000) 2 (0.200) 2
）
(3.160 2.2) 3.768 2.50 4）
5）4.25×1.800×（1＋4/800）（其中“1”为准确数，不用考虑其有效位数）
数据处理作业
3、用千分尺多次测量某一金属薄片的厚度d（如下表），千分尺的不确定度限值 为0.004mm，试求d及其不确定度u(d)。 d/mm 2.014 2.020 2.016 2.020 2.018