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《大学物理实验》复习思考题
第一章误差、不确定度和数据处理的基本知识
1、测量不确定度的概念是什么?如何对测量不确定度进行评定?怎样对测量结果进 行报
道?
u A (x) = S~
〃c (x )=』心乃 +/心)令={(S ;)2 + (-^-)2 (p=68.3%)
2、测量结果有效数字位数是如何确定的?
(1) 不确定度的位数一般只取一位(而且只入不舍),若首位是1时可取两位。
相对不 确定度为百分Z 几,一般也只収一、两位。
(2) 不确定度决定了测量结果有效数字的位数,即测量结果的有效数字最后一位应与 不确定度所在位对齐;若不确定度取两位,则测量结果有效数字的末位和不确定度末位取齐。
(3) 有效数字尾数舍入规则:尾数“小于五则舍,大于五则入,等于五凑偶",这种舍 入法则使尾数舍与入的概率相同。
(4) 同一个测量值,其精度不应随单位变换而改变。
3、作图法是如何处理数据的?
(1) 作图规则
①作图一定要用坐标纸;②価坐标纸大小和确定坐标轴分度;③画出坐标轴;
④数据点:⑤连线;⑥标注图名.
(2) 图解法求直线的斜率和截距
求直线斜率和截距的具体做法是,在描出的直线两端各取一坐标点A (X ), Y1)和B (x 2, y 2),
则可从下而的式了求出肓线的斜率a 和截距bo
A 、
B 两坐标点相隔要远一些,一般取在直线两端附近(不要取原來的测量数据点),且 自变量最好取为整数。
4、逐差法是如何处理数据的?夕2 一夕1
x 2 _ X 1 b = x 2y { ~x {y 2 x 2 — X1
实验1基本测量
1.掌握游标卡尺、螺旋测微计、读数显微镜的测量原理及测量长度的方法,能正确读数。
2.50分游标卡尺的分度值是多少?如何从游标卡尺上读出被测的毫米整数和小数?如何记录游标卡尺的零点读数?如何修正测量值?
3.螺旋测微计的分度值是多少?如何记录螺旋测微计的零点读数?如何对测虽读数进行修正?
4.使川螺旋测微计时,当螺杆接近物体时,为什么不能直接转动套筒?应正确转动什么部件?其作用是什么?
5.使用读数显微镜为什么要避免冋程误差?利用读数显微镜测量细金属丝的直径时,如何防止回程误差?
6.有两种游标卡尺,其主尺上单位分度的长度副尺的分格数n =20,其中一种副尺上单位分度的长度“=0.95inin,另一种为x2=1.95mm,这两种游标的分度值是否相同?问这两种游标有什么差别?
7.如图1所示的游标卡尺,其副尺的零线在主尺零线的左边,副尺上第6条刻度和主尺上的某刻度对齐,问零点读数是多少?
8.如图所示的螺旋测微计的螺杆和砧台的端血刚好接触时,活动套筒左边的刻度相対
1 1 1 1 1
lcm 十 2
L LILI J
1
1111"'Io涮尺
图1游标卡尺读数示意图
于微测基准线的位置如图2(a)、(b),问零点读数各是多少?
图2螺旋测微讣读数示意图
实验2示波器的原理与应用
1.从CH1通道输入IV、lKHz正弦波,如何操作显示该信号波形?
2.当波形水平游动吋,如何调节使波形稳定?
3.如何测量波形的幅度与周期?
4.调节什么旋纽使李萨如图稳定?
5.当示波器出现下面不良波形时,请选择合适的操作方法,使波形正常。
(1)波形超
出屏幕:______ ;(2)波形太小: ________ ; (3)波形太密:________ : (4)亮点,不显示波形:_______ 3
可选答案:①调大“偏转因数(V0LTS/DIV)”;②调小“偏转因数”;③调大“扫描速率(TTME/DTV)";④调小“扫描速率”;⑤水平显示置“A”(常规)方式;⑥水平显示置“X-Y”
(a) (b)
方式。
6. ________________________________________________________ 观察李萨如图时,要改变图形的垂肓人小,应调节 _____________________________________ 通道的“偏转因数 (VOLTS/DTV)";要改变图形的水平大小,应调节 _______ 通道的“偏转因数(VOLTS/DTV)”; 要改变图形的垂直位置,应调节 ______ 通道的“垂直位移(POSITION)”。
(可选答案:CH1, CH2)o
7.用示波器测得的CHI (X)信号的波形如下面左图所示,CHI (X)信号与CH2 (Y)信
号合成的李莎茹图如下面右图所示,示波器屏幕上已显示了必要的参数,图屮每1大格为 lcm 。
请回答下列回题: (1) CHI (X)信号的Upp 为 ___________ V ; (2) CHI (X)信号的 周期为 ________ m s ; (3) CH2 (Y)信号的频率为 __________ H 肌
8.示波器如图3中,改正垂直方向幅度太小、水平方向幅度太大
的现彖,应如何调节?
C. 调小“偏转因数”、调人“扌「I 描速率"
D. 调人“偏转因数”、调小“扫描速率"
实验3电子元件伏安特性的测定
1. 简述伏安法测电阻的原理。
2. 电流表内接法、电流表外接法的测量条件是什么?对测量结果冇什么影响?
3. 为了使电压表的读数从零逐渐增大,滑线变阻器(或电位器)应该选择分压电路还 是限流电路?通电前,滑线变阻器(或电位器)的滑动端应调到什么位置时最安全?
4. 若0.5级的电流表有7.5mA 和30mA 量程,①试计算各量程的最大允许误差;②计 算分析测量5mA 的电流应选川什么量程,其相对谋差较小?
5. 用伏安法测电阻时,电表的接法有何不同?分析实验结果的误差來源。
6. 电流表和电压表在测量时,若改变不同量程对测量结果冇无影响?为什么?
7. 欲测量510Q 的电,电压表内阻Rv=20KQ,电流表内阻R A =1 Q ,为减小方法误差, 计算并回答川电流表内接法测量好,还是用电流表外接法测量好?
A.调大“偏转因数”、调大“扫描速率”
B.调小“偏转因数”、 调小“扫描速率”
实验4光杠杆法测量杨氏模量
1.什么称为形变?什么是弹性形变?什么是塑性形变?
2.什么是杨氏模量?测量长度的仪器有哪些?用什么仪器测量金属丝的微小变化?
3.材料相同,粗细不同的两根钢丝,它们的杨氏模屋是否相同?长度不同,其杨氏模
量是否相同?
4.采用什么操作方法和数据处理方法,才可以消除钢丝伸长滞示效应带来的系统谋差?
5.做木实验时,为什么要求在正式读数前先加祛码把金属丝拉玄?这样做会不会影响测最结果?
6.如何采用逐差法和作图法处理木实验的数据,求出杨氏模量?
实验5刚体转动惯量的测定
1.木实验测定转动惯量的基木原理是什么?如何测圆盘的转动惯量?
2.实验中忽略了哪些影响因索?
3.刚体转动惯量的测定实验屮,要求满足的实验条件是什么?
4.调整转动惯量仪吋和实验时如何实现实验要求的条件?
5.做本实验时有哪些注意事项?
6.对本实验进行误差分析。
实验6声速测量
1 •形成驻波的条件是什么?
2.压电换能器作为超声波的发生器和接收器,分别应用了什么效应?
3.怎样确定声速测量仪换能系统的谐振频率?
4.驻波共振法测声速和相位比较法测声速,有什么区别?
5.实验中,通过示波器显示的是接收端面的声压变化波形?述是媒质质点位移变化的波形?
6.驻波共振法测量声速吋,在示波器荧屏上可明显地观察到声压振幅随距离的增长而衰减,这是为什么?为了提高测量的灵敏度,示波器的偏转因数(VOLTS/DIV)适当调大还是调小?
7.(1)驻波共振法测量声速5=1、2、3、…),相邻两个驻波振幅极人值之
间的距离为久/2
(2)相位比较法测量声速,当换能器S2从某一个同相位置调到下一个同相位置,该换能器移动的距离为一个波长九
实验12霍尔效应
1.什么是霍尔效应?
2•测量崔尔电压时伴随产生四种副效应,本实验用什么方法消除副效应的影响?
3.用霍尔效应如何测量磁场?丿1]霍尔效应实验装置测量磁场应注意些什么?
4.如图4所示,霍尔元件通入工作电流厶,磁场的方向垂直指出纸而,A、B两边累
积正、负电荷,U AB>0,根据_________________ 受到________ 的作用,可判断该霍尔元件是
型半导体。
5. 如图5所示,若霍尔片的多数载流了为空穴,它的工作电流厶方向从左向右,崔尔
电压U AB >0,则磁场的方向为 ________ (选:指出纸而 或指入纸内)。
6•试分析:为何不宜用金属制作隼尔元件? 7. 若磁场的法线不是恰好与雀尔元件的法线一 致,对测量结果会有何影响?如何判断磁场&的方向 与隼尔片的法线方向一致?
&图6中崔尔元件的多种载流子是哪种?
实验13导热系数的测定
1. 热量的传递方式有哪些?导热系数的物理意义是什么?
2. 实验中采用什么方法来测量不良导体的导热系数? 3•测量导热系数的方法是建立在什么定律基础上的?何谓温度梯度?热传导的快慢与 什么因素有关?
4. 黄铜盘P 的散热速率与哪些因素有关?
5. 为什么实验过程要尽量保持周围环境温度恒定不变?
6. 实验屮如果求得的导热系数偏小,可能的原因有哪些? 7•试分析“导热系数的测定”实验屮产生谋差的主要原因。
A A B B 图4 图5
z 图6。
大学物理实验思考题汇总(1)
金属线胀系数的测定1.为什么要在温度和千分表稳定的时候读数?测定固体的线性膨胀系数时,温度会逐渐上升,并超越你设定的温度值,再继续等待,温度会降低,直至温度稳定至千分表10秒钟不转动一格,再读数,能减小系统误差。
2.隔热棒的作用是什么?与被测物接触的一端为什么是尖的?隔热和力的传递作用,做成尖的,接触面积最小民间小样品与千分表的热传递。
隔热和力的传递作用。
一端是尖的,是减少样品与测量设备(千分尺)的热传递,保证千分尺测试到的就是样品的受热伸长量.3.为什么被测物体与千分表探头需保持在同一直线?只有受力在同一直线,千分表才能测出样品的真实伸长量,否则只是伸长量的分量。
4.两根材料相同,粗细、长度不同的金属棒,在同样的温度变化范围内,他们的线膨胀系数是否相同?线膨胀系数是材料的属性,只要是同一材料就一样。
落球法液体粘滞系数测量1.斯托克斯公式的应用条件是什么?本实验是怎样去满足这些条件的?又如何进行修正的?无限宽广的液体,无涡流,液体静止,小球刚性,表面光滑,恒温条件,无初速度下落,匀速过程满足该公式;本实验采用刚性小球,使小球的半径远小于液面,体积可忽略不计,放入小球时尽量轻来满足公式适用条件;修正:d/2R。
前乘修正系数2.4;d/2h前乘修正系数3.3.2.在特定的液体中,如果钢珠直径增大一些,测量结果如何变化?如果钢珠从高处掷下,测量结果如何变化?钢珠直径增大,测量结果变大,钢珠从高处掷下,测量结果变小。
3.讨论本实验造成不确定度增大的主要因素是什么,如何改进?小球受容器体积限制,使小球尽可能在中央下落;小球有初速度,释放小球尽量轻。
杨氏模量的测定1.本实验中必须满足哪些实验条件?金属丝必须材质和尺寸均均匀;韧性要好,能够承重一定规格的钩码;金属丝长度要足够,一般要求两米左右。
2.为什么要使钢丝处于伸直状态?因为拉直后才能保证加力后正确测出钢丝伸长量。
3.如何判断在整个加减砝码过程中钢丝是弹性形变?在增砝码过程和减砝码过程中,相同质量砝码的情况,前后两次测得金属丝的长度没有很大差别,说明金属丝进行的是弹性形变。
大学物理实验思考题和实验误差答案(部分)
大学物理实验思考题和实验误差答案(部分)【预习思考题】1.用电流场模拟静电场的理论依据是什么?模拟的条件是什么?用电流场模拟静电场的理论依据是:对稳恒场而言,微分方程及边界条件唯一地决定了场的结构或分布,若两种场满足相同的微分方程及边界条件,则它们的结构也必然相同,静电场与模拟区域内的稳恒电流场具有形式相同的微分方程,只要使他们满足形式相同的边界条件,则两者必定有相同的场结构。
模拟的条件是:稳恒电流场中的电极形状应与被模拟的静电场中的带电体几何形状相同;稳恒电流场中的导电介质是不良导体且电导率分布均匀,并满足σ极>>σ介以保证电流场中的电极(良导体)的表面也近似是一个等势面;模拟所用电极系统与被模拟电极系统的边界条件相同。
2.等势线和电场线之间有何关系?等势线和电场线处处相互垂直。
3.在测绘电场时,导电微晶边界处的电流是如何流动的?此处的电场线和等势线与边界有什么关系?它们对被测绘的电场有什么影响?在测绘电场时,导电微晶边界处的电流为0。
此处的电场线垂直于边界,而等势线平行于边界。
这导致被测绘的电场在近边界处受边界形状影响产生变形,不能表现出电场在无限空间中的分布特性。
【分析讨论题】1.如果电源电压增大一倍,等势线和电场线的形状是否发生变化?电场强度和电势分布是否发生变化?为什么?如果电源电压增大一倍,等势线和电场线的形状没有发生变化,但电场强度增强,电势的分布更为密集。
因为边界条件和导电介质都没有变化,所以电场的空间分布形状就不会变化,等势线和电场线的形状也就不会发生变化,但两电极间的电势差增大,等势线的分布就更为密集,相应的电场强度就会增加。
2.在测绘长直同轴圆柱面的电场时,什么因素会使等势线偏离圆形?测绘长直同轴圆柱面的电场时测到的等势线偏离圆形,可能的原因有:电极形状偏离圆形,导电介质分布不均匀,测量时的偶然误差等等。
3.从对长直同轴圆柱面的等势线的定量分析看,测得的等势线半径和理论值相比是偏大还是偏小?有哪些可能的原因导致这样的结果?⑴偏大,可能原因有电极直径测量偏大,外环电极表面有氧化层产生附加电阻,电压标示器件显示偏大等;⑵偏小,可能原因有电极直径测量偏小,中心电极表面有氧化层产生附加电阻,电压标示器件显示偏小等。
大学物理实验课后思考题全解
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。
大学物理实验 部分思考题答案
实验八用拉脱发测定液体的表面张力系数1.对公式, 是要在水面与金属表面的接触角趋于0时满足的, 即在金属框恰好脱离液体前。
公式中的重力是金属框和它所粘附的液体的总重量, 但在公式中我们忽略了水对框架的浮力和水膜的重量。
2.“三线对齐”是因为朱利秤的下端是固定的,上端为自由端,因而我们在用朱利秤测量弹簧的伸长时也要固定弹簧的下端,这样才能在朱利秤上读到弹簧的伸长量。
“三线对齐”中的三线是指小镜子上的水平线和玻璃罐上的水平线以及玻璃罐上的水平线在小镜子里成的像。
实验十牛顿环干涉现象的研究和测量思考题1.牛顿环实验中, 假如平玻璃板上有微小的凸起, 则凸起处空气薄膜厚度变小, 这时的牛顿环是局部外凸的, 因为在平玻璃板上的突起位置的空气薄膜厚度变小, 此点的光程差也就变小, 那么此级暗条纹的光程差都要比该点的大, 因而该级暗条纹就会饶向外面一级的位置, 这时表现出此暗条纹就要外凸。
2.用白光照射时,我们是可以看到牛顿环干涉条纹的,而且是以赤橙黄绿蓝靛紫这样的顺序依次排列,只是在偏离中心位置越远,条纹级数之间会重叠越厉害。
实验十二迈克耳逊干涉仪数据处理参见P19的内容。
思考题1. 图形见书P115。
2.所以条纹变密。
实验十三超声波在空气中传播速度的测定数据处理中相对误差的有效位数参见P19的内容。
思考题1.因为在测量过程中, 我们要想在两个换能器之间形成驻波, 就一定要求S1发出的波和经S2发射的波是同频率, 同振幅, 而且是传播方向相反并在一条直线上, 这就要求两个换能器的发射面要保持相互平行。
2.略。
3.用“逐差法”处理数据是为了更充分地,最大限度地利用所测得的数据,保持多次测量的优点,减少测量误差。
实验十四密立根油滴实验数据处理表格1中最后要求的量是表格中的量求了平均以后的值, 比如量中的应该是对表格中的求5次测量的平均值。
而这其中的相对误差的表示参见P19。
思考题1.选择平衡点压在250V左右, 新仪器在12s-24s时间内匀速下降1.6mm的油滴(旧仪器在15s-30s时间内匀速下降2mm的油滴)的原因是在这个范围内的油滴体积不大, 带的电量也不是很多, 因而在下降时的速度不是很快, 下降的时间就比较容易测准确, 而且这样的油滴也不是很小, 不会因为太小而作布朗运动。
《大学物理实验》第一册习题与思考题
《大学物理实验》第一册习题与思考题第一章 实验测量不确定度与数据处理习题1. 指出下列各项各项哪些属于系统误差,哪些属于偶然误差: a.米尺刻度不均匀 b.实验者的偏见c.刻度因温度改变而伸缩d.最小分度后一位的雇计 c.游标卡尺零点不为零 f.电表指针的磨擦 g.视差2. 下列数值改用有效数字的标准式来表示 (1) 光速=299792458±100米/秒(2) 热功当量=41830000±40000尔格/卡 (3) 比热=C 0.001730±0.0005卡/克度(4) 电子的电荷=4.8030⨯10-10静库。
准确到0.1% (5) 9876.52准确到0.2%3.请把下列各数值正确的有效数字表示于括号内: (1) 3.467±0.2 ( ) (2) 746.000±2 ( ) (3) 0.002654±0.0008 ( ) (4) 6523.587±0.3 ( )4.下列各式的算术运算都是正确的,就是没有考虑到有效数字的问题。
假设下列各数值的最后一位都是估计(可疑)的,请在括号内以有效数字表示其正确答案。
(1)(1.732)(1.74)=3.01368 ( ) (2)(10.22)(0.0832)(0.41)=0.34862464 ( ) (3)4.20419.30034.6038.60421.8=+-=y ( )(4) 628.7/7.8=80.6026 ( ) (5) (17.34-17.13)(14.28)=2.9988 ( )5.计算下式结果及其不确定度的表示式。
N=A+2B+C-5D设:A=38.206±0.001cm B=13.2487±0.0001cm C=161.25±0.01cm D=1.3242±0.0001cm6.一圆柱体的直径为(2.14±0.02)厘米,求其横截面积。
大学物理实验课思考题参考答案
大学物理实验思考题参考答案目录一、转动惯量:二、伏安法与补偿法三、混沌思考题四、半导体PN结五、地磁场六、牛顿环七、麦克尔逊干涉仪八、全息照相九、光电效应十、声速测量十一、用电位差计校准毫安表十二、落球法测量液体的黏度十三、电子束偏转与电子比荷测量十四、铁磁材料磁化特性研究十五、光栅衍射十六、电桥十七、电位差计十八、密立根油滴十九、模拟示波器二十、金属杨氏摸量二十一、导热系数二十二、分光计二十三、集成霍尔传感器特性与简谐振动一、转动惯量:1、由于采用了气垫装置,这使得气垫摆摆轮在摆动过程中受到的空气粘滞阻尼力矩降低至最小程度,可以忽略不计。
但如果考虑这种阻尼的存在,试问它对气垫摆的摆动(如频率等)有无影响?在摆轮摆动中,阻尼力矩是否保持不变?答:如果考虑空气粘滞阻尼力矩的存在,气垫摆摆动时频率减小,振幅会变小。
(或者说对频率有影响,对振幅有影响)在摆轮摆动中,阻尼力矩会越变越小。
2、为什么圆环的内、外径只需单次测量?实验中对转动惯量的测量精度影响最大的是哪些因素?答:圆环的内、外径相对圆柱的直径大很多,使用相同的测量工具测量时,相对误差较小,故只需单次测量即可。
(对测量结果影响大小)实验中对转动惯量测量影响最大的因素是周期的测量。
(或者阻尼力矩的影响、摆轮是否正常、平稳的摆动、物体摆放位置是否合适、摆轮摆动的角度是否合适等)3、试总结用气垫摆测量物体转动惯量的方法有什么基本特点?答:原理清晰、结论简单、设计巧妙、测量方便、最大限度的减小了阻尼力矩。
二、伏安法与补偿法1、利用补偿法测量电阻消除了伏安法的系统误差,还可能存在的误差包括:读数误差、计算产生的误差、仪器误差、导线阻值的影响等或其他。
2、能利用电流补偿电路对电流表内接法进行改进:三、混沌思考题1、有程序(各种语言皆可)、K值的取值范围、图 +5分有程序没有K值范围和图 +2分只有K值范围+1分有图和K值范围+2分2、(1)混沌具有内在的随机性:从确定性非线性系统的演化过程看,它们在混沌区的行为都表现出随机不确定性。
大学物理实验思考题答案(吐血整理)(免费下载)
baidu大学物理实验思考题答案1.是否可以测摆动一次的时间作周期值?为什么?答:不可以。
因为一次测量随机误差较大,多次测量可减少随机误差。
2.将一半径小于下圆盘半径的圆盘,放在下圆盘上,并使中心一致,讨论此时三线摆的周期和空载时的周期相比是增大、减小还是不一定?说明理由。
答:当两个圆盘的质量为均匀分布时,与空载时比较,摆动周期将会减小。
因为此时若把两盘看成为一个半径等于原下盘的圆盘时,其转动惯量I0小于质量与此相等的同直径的圆盘,根据公式(3-1-5),摆动周期T0将会减小。
3.三线摆在摆动中受空气阻尼,振幅越来越小,它的周期是否会变化?对测量结果影响大吗?为什么?答:周期减小,对测量结果影响不大,因为本实验测量的时间比较短。
实验2金属丝弹性模量的测量1.光杠杆有什么优点,怎样提高光杠杆测量的灵敏度?答:优点是:可以测量微小长度变化量。
提高放大倍数即适当地增大标尺距离D或适当地减小光杠杆前后脚的垂直距离b,可以提高灵敏度,因为光杠杆的放大倍数为2D/b。
2.何谓视差,怎样判断与消除视差?答:眼睛对着目镜上、下移动,若望远镜十字叉丝的水平线与标尺的刻度有相对位移,这种现象叫视差,细调调焦手轮可消除视差。
3.为什么要用逐差法处理实验数据?答:逐差法是实验数据处理的一种基本方法,实质就是充分利用实验所得的数据,减少随机误差,具有对数据取平均的效果。
因为对有些实验数据,若简单的取各次测量的平均值,中间各测量值将全部消掉,只剩始末两个读数,实际等于单次测量。
为了保持多次测量的优越性,一般对这种自变量等间隔变化的情况,常把数据分成两组,两组逐次求差再算这个差的平均值。
实验三,随即误差的统计规律1.什么是统计直方图?什么是正态分布曲线?两者有何关系与区别?答:对某一物理量在相同条件下做n次重复测量,得到一系列测量值,找出它的最大值和最小值,然后确定一个区间,使其包含全部测量数据,将区间分成若干小区间,统计测量结果出现在各小区间的频数M,以测量数据为横坐标,以频数M为纵坐标,划出各小区间及其对应的频数高度,则可得到一个矩形图,即统计直方图。
大学物理实验思考题答案。。。完整版。。。.(1)..doc
率为120Hz,在荧光屏上出现三个稳定完整的正弦波形,那么输入信号的频率是什么?这是 否是测量信号频率的好方法?为何?答:输入信号信频率.是360Hz。这种方法不是测量信 号频率的好方法,因为用此方法测量的频率精确度低。(4)不波器的扫描频率远大于
实验四电热法测量热功当量
1.该实验所必须的实验条件与采用的实验基木方法各是什么?系统误差的来源可能有哪
答:实验条件是系统与外界没有较大的热交换,并且系统(即水)应尽可能处于准静态变 化过程。实验方法是电热法。系统误差的最主要来源是系统的热量散失,而终温修正往往不 能完全弥补热量散失对测量的影响。其他来源可能有①水的温度不均匀,用局部温度代替整 体温度。②水的温度与环境温度差异较大,从而给终温的修正带来误差。③温度,质量及电 功率等物理量的测量误差。
3.三线摆在摆动中受空气阻尼,振幅越来越小,它的周期是否会变化?对测量结果影响大 吗?为什么?
答:周期减小,对测量结果影响不大,因为本实验测量的时间比较短。
实验2金属丝弹性模量的测量
1.光杠杆有什么优点,怎样提高光杠杆测量的灵敏度?
答:优点是:E以测量微小长度变化量。提高放大倍数即适当地增大标尺距离D或适当 地减小光杠杆前后脚的垂直距离b,可以提高灵敏度,因为光杠杆的放大倍数为2D/b°
大学物理实验思考题答案(实验1 ) 2008-10-17 12:30 |(分类:默认分类)
1.电桥山哪儿部分组成?电桥的平衡条件是什么?
答:由电源、开关、检流计桥臂电阻组成。
平衡条件是Rx=(Ri/R2)R3
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《大学物理实验》第一册习题与思考题Exercises and thinking questions in the first volume of College Physics ExperimentChapter 1 experimental measurement uncertainty and data processing exercises1.points out which of the following are systematic errors, and which ones are accidental errors:A A. scale is not uniformB.experimenter biasC.scales are scaled by changes in temperatureD.minimum division after one meterC・ vernier calipers are not zeroFriction of pointer of F・ electric meterG・ parallax2.the fo11owing values are expressed as standard numbers of valid numbers(1)the speed of light is 二299792458100 meters per second(2)regongdangliang =4183000040000 ERG / card(3)specific heat 0.0017300.0005 card / gram degree;(4)the charge of electron is =4. 803010-10. Accurate to 0. 1%(5)9876.52 accurate to 0. 2%3.・ Please indicate the correct valid figures of the following values in parentheses:(1) 3.467 + 0.2 ()(2)746 + 2 ()(3)0. 002654 + 0. 0008 ()(4)6523. 587 + 0.3 ()4.the following kinds of arithmetic operations are correct, but they do not take into account the problem of valid numbers・Assume that the last of the following values is estimated (suspicious)・ Please give valid numbers in parentheses to indicate the correct answer・(1)(1. 732) (1. 74)二3.01368 ();(2)(10. 22) (0. 0832) (0.41) =0. 34862464 ();⑶() (4) 628. 7/7. 8=80. 6026 ()(5)(17. 34-17. 13) (14. 28) =2. 9988 ();5.expressions for calculating lower form results and their uncertainty・N二A+2B+C-5DSetting: A=38.2060. 001cm B=13. 24870. 0001cmC二161.250. 01cm D=l. 32420. 0001cm6.the diameter of a cylinder is (2. 140.02) cm, and its cross sectional area is calculated・7., two component (10.200.04) cm and (3.010.03) cm, how to express the uncertainty when it is added? How do you express the uncertainty when multiplying?The 8. sides of a cube block is (10. 3 + 0. 2) cm, quality (8665 + 8) g, try representation for its density of uncertainty? The results are expressed in units of gram / centimeter・9.write the expressions for the uncertainty of the following functions, which are expressed in terms of arithmetic synthesis and geometric synthesis of uncertainty・(in the most appropriate way, choose one from uncertainty or relative uncertainty)(2) of which is constant(4)10.with a range of 125mm vernier caliper to measure a ball diameter 10 times, known as 0. 02iT)m instrument minimum scale value, the maximum permissible error of the instrument in the instrument 二0.02mm, the measurement data are as follows:frequencyOneTwoThreeFourFiveSixSevenEightNineTenThree point three twoThree point three fourThree point three sixThree point three zeroThree point three fourThree point three eightThree point three zeroThree point three twoThree point three fourThreeThirty-sixFor a series of measurements the average value and standard deviation, by a series of measurement A, class B and synthesis standard uncertainty・11.the experimental data of Young's modulus measured by elongation method, change the weight, measure the elongationof steel wire, and the data are as follows: frequencyOneTwo Three Four Five Six Seven Eight Zero One Two Three FourFive SixSevenZeroOne point one oneTwo point two oneThree point two fiveFour point two fiveFive point two zeroSix point one fiveSeven point three oneThe slope is calculated by using the successive difference method, the mapping method and the computer linear fitting method, and the uncertainty is analyzed・12.the measurement of light speed in vacuum in the past years is as follows: the representation of the weight ratio and its uncertainty・Age worker method results (km / s) uncertainty (km / s)1907 Rosa, Dorsey Esu/emu 29978415 1928 Karolus Kerr box 29978615 1947 Essen resonant cavity 29979241949 Aslakson radar 299792.4 2. 41951 Bergstant photoelectric range finder 299793・ 1, 0.261954 Froome microwave interferometer 299792・ 75, 0.31964, Rank, etc., band 299792. & 0.41972Bay equal frequency stabilized He~Ne laser 299792.462 0.018 1973adjustment, 299792.4580, 0.00121974Blaney stabilized frequency C02 laser 299792. 4590 0. 0006 1976 Woods 299792. 4588 0.00021980 Baird stabilized frequency He~Ne laser 299792. 4581 0. 0019 1983 international agreement 299792.458 (accurate value)13.measuring the thickness of a thin plate with four kinds of instruments, the data are as follows, and the representation of the weight ratio and its uncertainty is given・(1) micrometer measured dl二(1.4030 + 0.0004)(2)d2二(1.4064 + 0.0003) was measured by microscope(3)The diameter gauge was d3二(1. 4014 + 0.0002) (4) d4二(1.405 + 0.003) was measured by a light bar mirror14.determination of certain angle of a total of two times, the value of alpha 1 + rl=24 + 3. 1 degrees 13 ' 36 〃・andAlpha 2 + r2=24 + 13. 8 degrees 13 '24 “,the power ratio and the uncertain degree of representation.15.,a, B, two people use a goniometer to measure the surface angle of a crystal. The result is as follows・ Try to find the weight ratio and the uncertainty expression of the result of the two person.・Methyl ethyl 24 23 40 24°24 23 45 24°24 23 30 24° •• ° 23’ 50 ••24 23 35 24° / …° 23/ 60 …24 23 36 24° / …° 23/ 20 …第三章基木实骑习题与思考题一、长度和固体密度的测量思考题lo天平的使用规则中,哪些规定是为了保护刀口。
大学物理实验思考题完整版(淮阴工学院)
实验一:物体密度1、量角器的最小刻度是.为了提高此量角器的精度,在量角器上附加一个角游标,使游标30个分度正好与量角器的29个分度的等弧长。
求:(1、)该角游标的精度;(2、)如图读数答案:因为量角器的最小刻度为30’.游标30分度与量角器29 分度等弧长,所以游标精度为30/30=1,图示角度为149。
45’2、测定不规则的固体密度时,若被测物体浸入水中时表面吸附着水泡,则实验结果所得密度值是偏大还是偏小?为什么?答案:如果是通过观察水的体积的变化来测量不规则物体的体积,那么计算的密度会减小,因为质量可以测出,而吸附气泡又使测量的体积增大(加上了被压缩的气泡的体积)所以密度计算得出的密度减小实验二:示波器的使用1、示波器有哪些组成部分?每部分的组成作用?答案:电子示波器由Y偏转系统、X偏转系统、Z通道、示波管、幅度校正器、扫描时间校正器、电源几部分组成。
Y偏转系统的作用是:检测被观察的信号,并将它无失真或失真很小地传输到示波管的垂直偏转极板上。
X偏转系统的作用是:产生一个与时间呈线性关系的电压,并加到示波管的x偏转板上去,使电子射线沿水平方向线性地偏移,形成时间基线。
Z通道的作用是:在时基发生器输出的正程时间内产生加亮信号加到示波管控制栅极上,使得示波管在扫描正程加亮光迹,在扫描回程使光迹消隐。
示波管的作用是:将电信号转换成光信号,显示被测信号的波形。
幅度校正器的作用是:用于校正Y通道灵敏度。
扫描时间校正器的作用是:用于校正x轴时间标度,或用来检验扫描因数是否正确。
电源的作用是:为示波器的各单元电路提供合适的工作电压和电流。
2、为什么在实验中很难得到稳住的李萨如图形,而往往只能得到重复变化的某一组李萨如图形?答案:因为在实验中很难保证X、Y轴的两个频率严格地整数倍关系,故李莎茹图形总是在不停旋转,当频率接近整数倍关系时,旋转速度较慢;实验三:电位差计测量电动势1、测量前为什么要定标?V0的物理意义是什么?定标后在测量Ex时,电阻箱为什么不能在调节?答案:定标是因为是单位电阻的电压为恒定值,V0的物理意义是使实验有一个标准的低值,电阻箱不能动是因为如果动了电阻箱就会改变电压,从而影响整个实验;为了保持工作电流不变.设标准电压为En,标准电阻为Rn,则工作电流为I=En/Rn,保持工作电流不变,当测量外接电源时,调节精密电阻Ra,使得电流计示数为零,有E=I*Ra,若测试过程中调节了电位器Rc,则导致I产生变化,使测得的E不准(错误)2、保护电阻是为了保护什么仪器?如何使用?答案:保护电阻主要是保护与它串联的那些元件.先将保护电阻调节的到最大,在保证电流不超过仪器的最大工作范围这个前提下,逐步降低到最小.3、电位差计实验中标准电源器什么作用?使用时应注意什么问题?答案:标准电源起到参考基准的作用,一般用标准电池,保护电阻不使得标准电池过放电.使用时保护电阻是串联的,观察指零仪时间要尽量短暂,避免长时间放电以免电压变化.另外,电位差计也需要电源,如果有保护的话,那是防止过流损坏.4、电位差机实验中如果电流计总是偏向一边而不能补偿,请分析一下故障有几种可能?如何检查和排除故障?答案:电流调节盘RP断线,中心引出线脱开,短路;电键严重氧化,接触电阻变大;量程开关接触不好(多数是波段开关的静片变形或变位造成未接触上);标准电池坏,电势低;工作电池容量不足,电压偏低;正负极接反了。
