物理实验(朱基珍)习题答案
[实用参考]大学物理实验课后答案.doc
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(1)利用f=(D+d)(D-d)/4D测量凸透镜焦距有什么优点?答这种方法可以避免透镜光心位置的不确定而带来的测量物距和像距的误差。
(2)为什么在本实验中利用1/u+1/v=1/f测焦距时,测量u和v都用毫米刻度的米尺就可以满足要求?设透镜由于色差和非近轴光线引起的误差是1%。
答设物距为20cm,毫米刻度尺带来的最大误差为0.5mm,其相对误差为0.25%,故没必要用更高精度的仪器。
(3)如果测得多组u,v值,然后以u+v为纵轴,以uv为横轴,作出实验的曲线属于什么类型,如何利用曲线求出透镜的焦距f。
答直线;1/f为直线的斜率。
(4)试证:在位移法中,为什么物屏与像屏的间距D要略大于4f?由f=(D+d)(D-d)/4D→D2-4Df=d2→D(D-4f)=d2因为d>0andD>0故D>4f1.避免测量u、ν的值时,难于找准透镜光心位置所造成的误差。
2.因为实验中,侧的值u、ν、f都相对较大,为十几厘米到几十厘米左右,而误差为1%,即一毫米到几毫米之间,所以可以满足要求。
3.曲线为曲线型曲线。
透镜的焦距为基斜率的倒数。
①当缝宽增加一倍时,衍射光样的光强和条纹宽度将会怎样变化?如缝宽减半,又怎样改变?答:a增大一倍时,光强度↑;由a=Lλ/b,b减小一半a减小一半时,光强度↓;由a=Lλ/b,b增大一倍。
②激光输出的光强如有变动,对单缝衍射图象和光强分布曲线有无影响?有何影响?答:由b=Lλ/a.无论光强如何变化,只要缝宽不变,L不变,则衍射图象的光强分布曲线不变(条纹间距b不变);整体光强度↑或者↓。
③用实验中所应用的方法是否可测量细丝直径?其原理和方法如何?答:可以,原理和方法与测单狭缝同。
④本实验中,λ=632。
8nm,缝宽约为5G10^-3㎝,屏距L为50㎝。
试验证:是否满足夫朗和费衍射条件?答:依题意:Lλ=(50G10^-2)G(632.8G10^-9)=3.164G10^-7a^2/8=(5G10^-5)^2/8=3.1G10^-10所以Lλ<<a^2/8即满足夫朗和费衍射条件。
基础物理实验习题答案

基础物理实验习题答案在基础物理实验中,习题通常涉及对物理概念的理解和实验数据的处理。
以下是一些可能的习题答案示例:习题一:测量物体的质量问题:如何使用天平测量物体的质量?答案:使用天平测量物体质量的步骤如下:1. 将天平放置在平稳的水平面上。
2. 调整天平的平衡,确保指针指向零位。
3. 将待测物体放在天平的一侧。
4. 在天平的另一侧添加或减少砝码,直到指针重新指向零位。
5. 记录砝码的总质量,即为物体的质量。
习题二:计算匀加速直线运动的加速度问题:如果一个物体从静止开始,经过4秒内移动了12米,求其加速度。
答案:根据匀加速直线运动的第二公式:\[ s = ut + \frac{1}{2}at^2 \]其中,\( s \) 是位移,\( u \) 是初速度,\( t \) 是时间,\( a \) 是加速度。
由于物体从静止开始,所以 \( u = 0 \)。
将已知数值代入公式:\[ 12 = 0 \times 4 + \frac{1}{2}a \times (4)^2 \]\[ 12 = 8a \]\[ a = \frac{12}{8} = 1.5 \, \text{m/s}^2 \]习题三:计算物体的动量问题:一个质量为2千克的物体以3米/秒的速度移动,其动量是多少?答案:动量 \( p \) 由以下公式给出:\[ p = mv \]其中,\( m \) 是质量,\( v \) 是速度。
将已知数值代入公式:\[ p = 2 \, \text{kg} \times 3 \, \text{m/s} = 6 \, \text{kg} \cdot \text{m/s} \]习题四:计算力的大小问题:如果一个物体受到一个垂直于其表面的力,其大小为50牛顿,求该力对物体做功的大小,如果物体移动了2米。
答案:功 \( W \) 由以下公式给出:\[ W = Fd \]其中,\( F \) 是力,\( d \) 是位移。
高中物理(物理实验)基础练习题含答案

高中物理(物理实验)基础练习学校:___________姓名:___________班级:___________一、单选题1.如图所示为双缝干涉的实验装置,图中有六个光学元件的名称空缺,关于它们的名称正确的是()A.②单缝③双缝⑥目镜B.①滤光片②双缝③遮光筒C.①单缝③双缝⑥毛玻璃D.②凸透镜③双缝④遮光筒2.关于数字计时器的说法正确的是()A.数字计时器只能记录物体通过一个光电门的时间B.数字计时器能记录物体通过一个光电门的位移C.数字计时器能记录物体先后两次经过光电门之间的时间D.数字计时器不能记录物体先后两次经过光电门之间的时间请阅读下述文字,完成下列小题。
频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段。
在暗室中,照相机的快门处于常开状态,频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光,照亮运动的物体,于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。
如图所示是小球从零时刻开始自由下落的频闪照片示意图,频闪仪每隔0.04s闪光一次。
照片中的数字是闪光时刻小球所处的位置坐标值,单位是厘米。
3.下列物理量中,可以用来描述小球运动快慢的物理量是()A.位移B.速度C.路程D.时间4.小球在前0.08s内的平均速度大小为()A.0.3m/s B.0.4m/s C.0.8m/s D.0.16m/s 5.小球在向下运动的过程中,小球的速度()A .先增大后减小B .逐渐减小C .保持不变D .逐渐增大6.小球在向下运动的过程中,小球的重力势能( )A .逐渐增大B .逐渐减小C .保持不变D .先增大后减小7.小球在向下运动的过程中,小球的机械能( )A .逐渐增大B .逐渐减小C .保持不变D .先增大后减小8.某物体的长度在12 cm 到13 cm 之间,若用最小分度为1 mm 的刻度尺来测量,记录的结果的有效数字位数是( )A .4位B .3位C .2位D .1位 9.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,得到如图所示的纸带,其中A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 为计数点,相邻两计数点间的时间间隔为T ,1x 、2x 、3x 、4x 、5x 、6x 分别为AB 、BC 、CD 、DE 、EF 、FG 的长度,下列用来计算打D 点时小车速度的表达式中误差最小的是( )A .34x x T +B .342x x T +C .23454x x x x T +++D .162x x T+ 10.在用单摆测量重力加速度的实验中,下面的叙述正确的是( )A .摆线要选择细些的、伸缩性小些的,并且适当长一些B .摆球尽量选择质量小些、体积大些的C .为了使摆的周期大一些,以方便测量,开始时拉开摆球,使摆角较大D .用刻度尺测量摆线的长度l ,这就是单摆的摆长11.小明用如图的电路测量一节干电池的电动势和内阻,实验测量得到的电动势E '和内阻r '与电动势的真实值E 和内阻的真实值r 之间的大小关系,正确的是( )A .E E '<,r r '<B .E E '=,r r '>C .E E '<,r r '>D .E E '=,r r '<12.如图所示,在“用双缝干涉测光的波长”实验中,下列说法正确的是( )A .滤光片应置于单缝和双缝之间B .拨杆的作用是为了调节缝的宽度C .把单缝与双缝的距离增大,干涉条纹间距减小D .把毛玻璃屏与双缝的距离增大,干涉条纹间距增大二、多选题13.关于打点计时器和打出的纸带,下列叙述中正确的是( )A .电火花打点计时器使用交流电,电磁打点计时器使用直流电B .纸带上点迹均匀,说明物体做匀速运动C .纸带上点迹变稀疏,说明物体做加速运动D .在做打点计时器测量速度的实验时,应先释放纸带,再接通电源14.如果打点计时器用50Hz 的交流电,下列说法中正确的是( )A .打点计时器的打点周期是0.02sB .每隔2个点取一个计数点,则计数周期为0.04sC .每隔5个点取一个计数点,则计数周期为0.1sD .每5个点取一个计数点,则计数周期为0.1s15.当纸带与运动物体连接时,打点计时器在纸带上打出点迹,下列说法正确的是( )A .点迹记录了物体运动的时间B .点迹记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移大小C .点迹在纸带上的分布情况十分准确地记录了物体的运动情况D .点迹在纸带上的分布情况能准确反映物体的运动情况16.在做了“测定平行玻璃砖的折射率”的实验(如图)后,某同学得出下列几种结论中,说法正确的是( )A.玻璃砖的宽度适当选大些B.入射角应尽量小些,防止在另一侧面发生全反射C.大头针P1、P2及P3、P4之间的距离应适当大些D.入射角越大越好,这样测量误差能尽可能的减小E.玻璃砖的折射率与入射角有关,入射角越大,测得折射率越大F.玻璃砖的折射率与入射角无关,入射角越大,折射角越大,但是入射角与折射角的正弦值的比值是一个常数G.玻璃砖的折射率与入射角无关,入射角越大,折射角越大,但是入射角与折射角的比值是一个常数三、填空题17.如图所示的三把游标卡尺,它们的游标尺从上至下分别为9 mm长10等分、19 mm 长20等分、49 mm长50等分,它们的读数依次为____mm、____mm、____mm。
物理实验(朱基珍)习题答案

第一章复习提要1.什么是基本单位和导出单位? 2。
什么是基本量与导出量?(教材P10)物理学中独立定义的单位叫做基本单位,所对应的物理量叫做基本量。
由基本单位导出的单位叫做导出单位,对应的物理量叫做导出量。
2.哪些物理量为基本物理量,它们的基本单位、符号、定义是什么?(教材P10)在国际单位制中,长度、质量、时间、电流强度、热力学温度、物质的量和发光强度等七个物理量为基本物理量,它们的单位分别为“米”、“千克”、“秒”、“安培”、“开尔文”、“摩尔”和“坎德拉”,它们的单位符号分别为“m”、“kg”、“s”、“A”、“K”、“mol”和“cd”,它们的单位定位分别详见教材P10表1-1 。
3.物理实验中有哪些常用的长度测量器具?(教材P11)物理实验中,测量长度的常用工具有:钢直尺、钢卷尺、游标卡尺、千分尺、千分表、测微目镜、读数显微镜、电涡流传感器、电容传感器、电感传感器、光栅传感器、激光干涉仪等。
4.物理实验中有哪些常用的质量测量工具?(教材P11)物理实验中,质量测量最常用的仪器有电子秤、弹簧秤、物理天平、分析天平等。
5.物理实验中常用的时间测量工具有哪些?(教材P12)物理实验中常用的时间测量仪器有:秒表(停表),指针式机械表、数字显示式电子表、数字毫秒计等。
6.物理实验中常用的温度测量工具有哪些?(教材P12)物理实验中常用的温度测量仪器有水银温度计、热电偶和光测温度计等。
7.物理实验中有哪些常用的电流测量仪表?(教材P12)物理实验中电流测量常用仪器有安培表、检流计、表头、灵敏电流计、万用电表、钳表等。
9.(1)力学、热学实验操作过程中应注意什么?(2)力学实验的基本功有哪些?(1)略(教材P13)。
(2)仪器的零位校准,水平和铅直调整等调节是力学实验的基本功,务必熟练掌握。
10.(1)电磁学实验操作过程中应注意什么?(2)电磁学实验的基本功是什么?(1)略(教材P13)。
(2)回路法接线是电磁学实验的基本功,务必熟练掌握。
物理实验题参考答案

物理实验题参考答案物理实验题参考答案在学习物理的过程中,实验是非常重要的一环。
通过实验,我们可以亲自动手,观察现象,验证理论,加深对物理原理的理解。
然而,有时候我们可能会遇到一些难题,不知道如何解答。
下面,我将为大家提供一些物理实验题的参考答案,希望能够帮助大家更好地理解物理知识。
1. 实验题:如何测量金属导线的电阻率?答案:要测量金属导线的电阻率,我们可以利用电阻测量仪进行实验。
首先,将待测导线连接到电阻测量仪的两个引线上。
然后,调节电阻测量仪上的电流值,并测量导线上的电压。
根据欧姆定律,电阻可以通过电压和电流的比值来计算得出。
在实验中,我们可以通过改变导线的长度和截面积,来测量不同条件下的电阻值。
最后,通过计算得出的电阻值,结合导线的长度和截面积,可以求得导线的电阻率。
2. 实验题:如何测量光的折射率?答案:要测量光的折射率,我们可以利用折射仪进行实验。
首先,将待测物质放置在折射仪的测量槽中。
然后,通过旋转折射仪上的旋钮,使光线经过待测物质。
观察折射仪上的刻度盘,记录下光线的入射角和折射角。
根据折射定律,入射角和折射角之间的关系可以用来计算出物质的折射率。
在实验中,我们可以通过改变待测物质的种类或者浓度,来测量不同条件下的折射率。
最后,通过计算得出的折射率,可以了解物质的光学特性。
3. 实验题:如何测量声音的速度?答案:要测量声音的速度,我们可以利用声音的回声进行实验。
首先,选择一个开阔的场地,远离障碍物,以避免声音的反射。
然后,站在场地的一端,持有一个敲击器,发出一个清晰的声音。
同时,用一个计时器记录下敲击器发出声音的时间。
接着,等待声音的回声传回,并用计时器记录下回声的时间。
通过计算声音在空气中的传播时间差,结合场地的长度,可以求得声音在空气中的速度。
在实验中,我们可以通过改变场地的长度或者改变声音的频率,来测量不同条件下的声音速度。
最后,通过计算得出的声音速度,可以了解声音在不同介质中的传播特性。
物理实验参考答案

物理实验参考答案物理实验参考答案在学习物理的过程中,实验是不可或缺的一部分。
通过实验,我们可以亲自动手,观察现象,验证理论,加深对物理知识的理解。
然而,有时候我们在进行实验时会遇到一些困惑,不知道如何正确操作或者如何解释实验结果。
因此,提供一些物理实验的参考答案是非常有必要的。
1. 镜子中的图像实验目的:观察平面镜和凸透镜的成像特点。
实验步骤:将平面镜或凸透镜放在桌子上,放置一个物体在镜子或透镜的前方。
移动物体的位置,观察图像的变化。
实验结论:对于平面镜,物体与图像的位置关系是对称的,图像与物体的大小相等;对于凸透镜,物体在透镜前方时,图像是倒立的,物体与图像的大小关系是倒置的。
2. 牛顿第二定律实验目的:验证牛顿第二定律。
实验步骤:将一块弹簧挂在固定的支架上,将物体挂在弹簧上方,使其处于静止状态。
然后,用手拨动物体,观察物体的运动情况。
实验结论:根据牛顿第二定律,物体的加速度与作用在物体上的力成正比,与物体的质量成反比。
在实验中,当我们用力拨动物体时,物体会受到一个向下的重力和一个向上的弹簧力,因此物体会上下振动。
3. 热传导实验目的:观察不同材料的热传导性质。
实验步骤:准备三根相同长度的金属棒,分别用铜、铁和铝制成。
在一端加热金属棒,观察另一端的温度变化。
实验结论:不同材料的热传导性质不同。
铜的热传导性能最好,温度变化最明显;铁次之,铝最差。
这是因为铜中的自由电子较多,能够更快地传递热量。
4. 光的折射实验目的:观察光在不同介质中的折射现象。
实验步骤:将一根铅笔放在透明容器中,注入水或者油。
观察铅笔在容器中的形状和位置。
实验结论:当光从一种介质进入另一种介质时,会发生折射现象。
在实验中,我们可以观察到铅笔在水中看起来弯曲,这是因为光在水和空气之间的折射造成的。
5. 电流的方向实验目的:验证电流的方向。
实验步骤:将一个电池和一个灯泡连接起来,观察灯泡是否亮起。
实验结论:电流的方向是从正极流向负极。
物理实验教材习题答案

练习(教材30页)一.按照不确定度及有效数字规定,改正以下错误,并指出各为几位有效数字?(1)0025.00001.1± 改为;1.000±0.002 4位 (2)045.0575.2± 改为:2.58±0.04 3位 (3)mm cm 28028= 改为:28cm=2.8×10 2mm 2位 (4)149917501± 改为:(1.8±0.1)×10 4 2位 (5)5310510840.1--⨯±⨯ 改为:(1.84±0.05)×10-3 3位 注意:1、测量结果的正确表示:测量不确定度一般取一位有效数字,且测量结果的有效数字的最后一位应与测量不确定度所在位对齐(如上题(1)改正后的表示)2、有效数字位数取舍时遵循:“四舍五入,尾数凑偶”的原则(如(2)改后表示)。
3、有效数字位数与十进制单位无关,,故(3)题转换单位后仍为2位有效数字。
4、除测量结果正确表示之外,对较大、较小得数采取科学计数法。
二.按有效数字运算法则,计算下列各题。
3.1754.98)1(+5.250.107)2(-5.6799)3(⨯30.11956.02598)4(⨯ 65.41815sin )5(/000.10)00.7700.78()412.46.5(0.100)6(⨯-+⨯解:有效数字运算规则:间接测量量结果的有效数字最终应由测量不确定度的所在位来决定。
这是有效数字运算的基本原则。
若进行有效数字的简化运算,其规则见课本23页,若不进行简化运算,按基本原则运算,则应如下进行:(1)令x=98.754,y=1.3 则u x =0.001,u y =0.1 N=x+y 故:1.01.0001.02222≈+=+=y x N u u u∴98.754+1.3=100.1(2)107.50-2.5=105.0 过程同(1)(3)令x=799,y=6.5,N=xy 则u x =1,u y =0.1015.0)()(22=+=yu x uN u y x N u N =N ×0.015=8×10 故799×6.5=5.19×103(4) 过程同(3)z y xN ⋅=008.0)()()(222=++=zu y u x u N u z y x N∴u N =N ×0.008=8×10 ∴410022.130.11956.02598⨯=⨯(5) 令'1815sin )(ox f =,y=4.65 则其中u x =1′,u y =0.01 其中注意:要将1’化为弧度。
高中物理《物理实验》练习题(附答案解析)

高中物理《物理实验》练习题(附答案解析)学校:___________姓名:___________班级:___________一、单选题1.某人用刻度尺去测量一个物体的长度,共测量4次,测得数据分别为1.42cm、1.43cm、1.42cm、1.44cm,物体长度的测量结果应为()A.1.4275cm B.1.427cm C.1.43cm D.1.4cm2.某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ,步骤如下:用游标为20分度的卡尺测量其长度如图所示,由图可知其长度L为()A.50.30mm B.50.15mm C.50.25mm D.50.2mm3.数字0.0010有几位有效数字A.1 B.2 C.3 D.44.用10分度的游标卡尺测量某物体长度,测得的读数如图所示,则该物体的长度为()A.1.7mm B.1.37mm C.1.2mm D.13.7mm5.某同学测量一个圆柱体工件的电阻率,分别使用游标卡尺、螺旋测微器测量圆柱体工件的长度、直径,某次测量的示数分别如图甲,乙所示,下列各选项中读数都正确的是()A.4.83cm、5.313mm. B.5.03cm、5.313mmC.4.83cm、5.813mm D.5.03cm、5.813mm6.用20分度的游标卡尺测量某物体长度,测得读数如图所示,则物体的长度为()A.20.30mm B.20.30cm C.20.3mm D.21.30mm7.下列读数中正确的是()A. 2.5cmB.11.18mmC. 5.2cmD. 4.815mm8.由于钢的热胀冷缩,用同一把钢制刻度尺去测量同一块玻璃,在冬天和在夏天的测量结果比较()A.一样大B.冬天的测量结果大一些C.夏天的测量结果大一些D.无法判定二、多选题9.测量误差可分为系统误差和偶然误差,属于系统误差的有()A.由于电表存在零点读数而产生的误差B.由于多次测量结果的随机性而产生的误差C.由于量具没有调整到理想状态,如没有调到垂直而引起的测量误差D.由于实验测量公式的近似而产生的误差。
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第一章复习提要1.什么是基本单位和导出单位? 2。
什么是基本量与导出量?(教材P10)物理学中独立定义的单位叫做基本单位,所对应的物理量叫做基本量。
由基本单位导出的单位叫做导出单位,对应的物理量叫做导出量。
2.哪些物理量为基本物理量,它们的基本单位、符号、定义是什么?(教材P10)在国际单位制中,长度、质量、时间、电流强度、热力学温度、物质的量和发光强度等七个物理量为基本物理量,它们的单位分别为“米”、“千克”、“秒”、“安培”、“开尔文”、“摩尔”和“坎德拉”,它们的单位符号分别为“m”、“kg”、“s”、“A”、“K”、“mol”和“cd”,它们的单位定位分别详见教材P10表1-1 。
3.物理实验中有哪些常用的长度测量器具?(教材P11)物理实验中,测量长度的常用工具有:钢直尺、钢卷尺、游标卡尺、千分尺、千分表、测微目镜、读数显微镜、电涡流传感器、电容传感器、电感传感器、光栅传感器、激光干涉仪等。
4.物理实验中有哪些常用的质量测量工具?(教材P11)物理实验中,质量测量最常用的仪器有电子秤、弹簧秤、物理天平、分析天平等。
5.物理实验中常用的时间测量工具有哪些?(教材P12)物理实验中常用的时间测量仪器有:秒表(停表),指针式机械表、数字显示式电子表、数字毫秒计等。
6.物理实验中常用的温度测量工具有哪些?(教材P12)物理实验中常用的温度测量仪器有水银温度计、热电偶和光测温度计等。
7.物理实验中有哪些常用的电流测量仪表?(教材P12)物理实验中电流测量常用仪器有安培表、检流计、表头、灵敏电流计、万用电表、钳表等。
9.(1)力学、热学实验操作过程中应注意什么?(2)力学实验的基本功有哪些?(1)略(教材P13)。
(2)仪器的零位校准,水平和铅直调整等调节是力学实验的基本功,务必熟练掌握。
10.(1)电磁学实验操作过程中应注意什么?(2)电磁学实验的基本功是什么?(1)略(教材P13)。
(2)回路法接线是电磁学实验的基本功,务必熟练掌握。
11.(1)光学实验操作过程中应注意什么?(2)光学实验的基本功有哪些?(1)略(教材P14)。
(2 光学实验的基本功,务必熟练掌握。
12.常用的物理实验测量方法有哪几种?(教材P14-17)常用的物理实验测量方法有比较法、转换法、放大法、模拟法、补偿法、干涉法和衍射法等。
13.物理实验中应掌握哪些基本调节技术?(教材P18-20)物理实验中应掌握的基本调节技术有:仪器初态与安全位置的调节、回路接线法、跃接法、零位(零点)调整、水平、铅直调整、等高共轴调整、调焦、消视差调整、逐次逼近调整、空程误差消除的调节、先定性后定量原则等。
14.计算机和计算器在物理实验中有哪些基本应用?(教材P20-21)计算器的基本应用:测量数据的统计处理;图形的简单处理等。
计算机的基本应用:实验数据处理、模拟与仿真实验、实时测量、利用物理实验课程网站进行物理实验的辅助教学和教学管理等。
15. 指出几种利用机械放大作用来提高测量仪器分辨率的测量工具。
(教材P15)游标卡尺、螺旋测微器、迈克尔逊干涉仪等。
16. 指出一种能进行微小变化量的放大的方法;指出两种能进行视角放大的仪器。
(教材P15)光杠杆放大法(测金属丝的微波伸长量);放大镜、显微镜、望远镜等。
17. 为什么说采用视角放大法不会增加误差?(教材P15)在视角放大中,被观察的物理量只是在观察场中放大视角,实际尺寸并没有发生变化,所以不会增加误差。
18. 补偿法(或称均衡法)的优点是什么?举出几种补偿法(或称均衡法)应用的实际例子。
(教材P16)优点:可以免去一些附加的系统误差,当系统具有高精度的标准量具和平衡指示器时,可获得较高的分辨率、灵敏度及测量的精确度。
例子:等臂天平称重、惠更斯电桥测电阻、电位差计测电压以及各种平衡电桥的测量等。
19. 举出物理模拟法与数学模拟法的实际例子。
(教材P17)物理模拟法例子:用光测弹性法模拟工件内部应力分布情况;用“风洞”中的飞机模型模拟实际飞机在大气中的飞行等。
数学模拟法例子:用稳恒电流场来模拟静电场的实验。
20. 如何理解仪器初态与安全位置?(教材P18)仪器初态是指仪器设备在进入正式调整、测量前的状态。
正确的仪器初态可保证仪器设备安全,是保证实验工作顺利进行的基础。
安全位置则是保证仪器处于正确的仪器初态的位置,如未合上电源前应使电源的输出调节旋钮处于使电压输出为最小的位置;仪器上的一些方位调节螺钉在正式调整前应处于松紧适中的状态等。
21. 在示零法测量中,常采用跃接法。
跃接法的主要作用在哪?(教材P18)主要作用:在远离平衡状态时保护仪表(如标准电池和检流计等),使其免受长时间的大电流冲击;在接近平衡时,通过电路的瞬间通断比较,提高检测灵敏度。
22. 零位校准有哪两种情况?应分别如何对待这两种情况?试分别举例说明。
(教材P18)一种是测量仪器本身有零位校准器,可对其进行零位调整,如对电表的机械调零,使仪器在测量前处于零位;另一种是仪器虽然零位不准,却无法进行调整和校对,如磨损了的米尺、千分尺等,针对这种情况,在测量前需记录最初读数,以备在测量结果中进行零位修正。
23. 使用哪些仪器时需要进行调焦操作?(教材P19)在使用显微镜、测微目镜和望远镜等光学仪器时,需要对仪器进行调焦操作。
24. 什么叫视差现象?如何消除视差?(教材P19)读数标线(指针、叉丝)和标尺平面不重合时,眼睛从不同方向观察时会出现读数有差异或物与标尺线有分离的现象,称为视差现象。
消除视差的方法有两种:一是使视线垂直于标尺平面读数;二是使标尺平面与被测物密合于同一平面内。
25. 使用带有叉丝的测微目镜、读数显微镜等仪器时,需要进行消视差调节。
为什么?(教材P19)用带有叉丝的测微目镜、读数显微镜和望远镜进行的测量属于非接触式测量,使用时必须进行消视差调节,即需要仔细调节目镜(连同叉丝)与物镜之间的距离,使被观测物经物镜后成像在作为标尺的叉丝分划板所在平面内,一般是边调节边稍稍移动眼睛,看两者是否有相对运动,直调至基本无相对运动为止。
26. 试列举几个采用逐次逼近调节的例子。
(教材P19) 在分光计实验中,调节望远镜和平台水平时,用的“减半逼近”法就是逐次逼近法的例子。
另外,对水平、铅直及天平平衡等的调节,采用逐次逼近法也十分有效。
27. 什么叫空程误差?如何消除空程误差?(教材P20) 由丝杆、螺母构成的转动与读数机构,调节时常出现与丝杆联结在一起的鼓轮已有读数改变,而由螺母带动的机构尚未产生位移,从而造成了虚假读数,这就是空程误差。
为了消除空程误差,使用此类仪器(如测微目镜、读数显微镜、迈克尔逊干涉仪)时,必须单方向旋转鼓轮,待丝杆与螺母啮合后才能开始测量,并且在整个测量过程中需保持沿同一方向前进,切勿忽正忽反旋转鼓轮。
如在做分光计实验和迈克尔逊干涉实验中就要特别注意空程误差的消除。
28. 如何理解先定性后定量的调节原则?(教材P20) 我们常采用“先定性后定量”的原则进行实验。
“先定性后定量”的原则可以这样理解:仪器调整好后,在进行定量测量前,先定性地观察实验变化的全过程,了解变化规律,观察一个量随其它量变化的大致情况,得到函数曲线的大致图形后,再进行定量测量。
在定量测量时,可根据曲线变化趋势来分配测量间隔,曲线变化平缓处,测量间隔取大些;曲线变化急剧处,测量间隔就应取小些。
这样采用不同测量间隔测得的数据作图就比较合理。
第二章 复习提要1. 系统误差来源于哪些因素?(教材P26)系统误差主要来源于以下几个方面:理论误差、仪器误差、环境误差、人员误差等。
2. 实验测量分哪几类?为什么测量结果都带有误差?(教材P25)按测量方式分,实验测量可分为直接测量和间接测量;按测量条件分,测量又可分为等精度测量和不等精度测量。
(教材P26)对各种物理量的测量,一般均力图得到真值。
但是由于受到测量仪器灵敏度和分辨率的影响,实验原理的近似性,环境的不稳定性以及测量者自身因素的局限,测量总是得不到真值。
所以测量结果都带有误差。
误差存在于一切测量中,并且贯穿测量过程的始终。
误差的大小反映了人们的认识接近于客观真实的程度。
3. 系统误差如何分类?(教材P26)按系统误差对结果的影响可分为恒定的系统误差、周期变化的系统误差和累积误差。
按掌握的程度可分为可定系统误差和未定系统误差。
4. 随机误差具有哪些性质?(教材P27)随机误差具有单峰性、对称性、有界性和抵偿性。
5. 绝对误差和相对误差两者中,哪一个更能全面地评价测量的优劣?(教材P26)绝对误差是一个有量纲的代数值,它反映测量值偏离真值的程度;相对误差是一个无量纲的量,它反映了绝对误差对测量结果影响的严重程度,它能更全面地评价测量的优劣。
6. 采用多次测量的方法能减小的误差属于 随机 误差。
(教材P27)7. 当测量次数足够大时, 随机 误差显示出明显的统计分布规律,并可通过增加测量次数来减小这种误差。
(教材P27) 8. 一般情况下, 系统 误差不能通过多次测量来发现(或减少)。
(教材P27) 9. 如何理解测量的精密度、准确度和精确度?测量的精密度、准确度和精确度都是评价测量结果优劣的。
测量的精密度反映测量时随机误差大小的程度,是描述测量重复性高低的。
即精密度越高,反映仪器越精密,数据越集中;测量的准确度则反映测量时系统误差大小的程度,是描述测量值接近真值的程度的;测量的精确度反映测量时系统误差和随机误差合成大小的程度,它是指测量结果的重复性高低及接近真值的程度。
(教材P28)10. 如何修正由于仪器零点不准引起的误差?(教材P18)分两种情况:一种是测量仪器本身有零位校准器,可对其进行零位调整,如对电表的机械调零,使仪器在测量前处于零位;另一种是仪器虽然零位不准,却无法进行调整和校对,如磨损了的米尺、千分尺等,针对这种情况,在测量前需记录最初读数,以备在测量结果中进行零位修正。
11. 仪器的最大误差与标准误差的关系如何?当仪器误差的概率分布服从均匀分布时,已知仪器的最大误差仪∆,则仪器的标准误差仪σ=? 当仪器误差的概率分布服从正态分布时,情况又如何?(教材P29)仪器的最大误差仪∆与标准误差仪σ的关系为:C /仪仪∆=σ,其中C 称为置信系数,它由仪器误差的概率分布决定。
(教材P30)当仪器误差的概率分布服从均匀分布时,已知仪器的最大误差仪∆,则仪器的标准误差仪仪∆=683.0σ;当仪器误差的概率分布服从正态分布时,3/仪仪∆=σ。
12. 消除或减少系统误差常见有哪些方法?结合具体实验举例说明。
13. 直接测量的有效数字的位数由什么因素决定?间接测量的有效数字的位数由什么因素决定?y x W 2=中的两个直接测量量x 与y ,哪一个对W 的误差影响更大?为什么?(教材P35)直接测量量的有效数字的位数由被测量及测量仪器的精度共同决定;间接测得量的有效数字位数取决于直接测得量的大小、测量误差和函数运算性质。