大学物理实验绪论答案附解析
《大学物理实验》绪论部分习题答案
U U r 4.3 10 3 6.659 0.029 g/cm3
所以 6.659 0.029 g/cm3 或
6.66 0.03 g/cm3
1
3. 用分度值为 0.002cm 的游标尺测量一端封闭的空心圆柱体，得下列测量数据 测量次数 1 2 3 4 5 6 解：实验数据表格 空心圆柱体体积的测量 测量次数 1 2 3 4 5 6 平均值 标准偏差 S △ins 不确定度 U 直接测量结果 测量结果 高 H/cm 4.810 4.802 4.808 4.806 4.804 4.806 4.8060 0.0028 0.002 0.0035
4
(2 3.30 4.81 0.0031) 2 (3.30 2 0.0035 ) 2 (2 1.50 3.79 0.0054 ) 2 (1.50 2 0.013) 2
=0.099cm3 所以 V V U V (34.46 0.10) cm3 红字部分不确定度保留一位是正确的。
y A y B 2.66 0.17 0.0369 mV/℃ xA xB 72.5 5.0
所以实验方程可写为
t 0.0369 (t t 0 ) mV
2）利用计算器对实验数据进行最小二乘法运算可得直线的斜率 a 0.0368 mV/℃
3
ε
t
/mV 热电偶温度计温差电动势曲线
3.0
⊕A（72.5，2.66）
＋ ＋
＋
2.0
＋ ＋ 作者： ××× 日期：2007.3.10
1.0
＋
＋
⊕B（5.0，0.17）
误差理论-绪论-附答案
绪论大学的物理实验课是高等院校理科的一门必修基础课程，是对学生进行科学实验基本训练，提高学生分析问题和解决问题能力的重要课程。
它与物理理论课具有同等重要的地位。
这里主要介绍测量误差理论、实验数据处理、实验结果表述等初步知识，这是进入大学物理实验前必备的基础。
物理实验可分三个环节：1）课前预习，写预习报告。
2）课堂实验，要求亲自动手，认真操作，详细记录。
3）课后进行数据处理，完成实验报告。
其中：预习报告的要求：1）实验题目、实验目的、实验原理（可作为正式报告的前半部分）。
2）画好原始数据表格，单独用一张纸。
实验报告内容：（要用统一的实验报告纸做）1)实验题目；2)实验目的；3)实验原理：主要公式和主要光路图、电路图或示意图，简单扼要的文字叙述；4)主要实验仪器名称、规格、编号5)实验步骤：写主要的，要求简明扼要；6) 数据处理、作图（要用坐标纸）、误差分析。
要保留计算过程，以便检查；7) 结论：要写清楚，不要淹没在处理数据的过程中；8) 思考题、讨论、分析或心得体会；9) 附：原始数据记录。
测量误差及数据处理误差分析和数据处理是物理实验课的基础，是一切实验结果中不可缺少的内容。
实验中的误差分析，其目的是对实验结果做出评定，最大限度的减小实验误差，或指出减小实验误差的方向，提高测量结果的可信赖程度。
对低年级大学生，重点放在几个重要概念及最简单情况下的误差处理方法。
一、测量与误差1、测量：把待测量与作为标准的量（仪器）进行比较，确定出待测量是标准量的多少倍的过程称为测量。
测量得到的实验数据应包含测量值的大小和单位。
2、测量的分类测量可以分为两类。
按照测量结果获得的方法来分，可分为直接测量和间接测量两类；而从测量条件是否相同来分，又可分为等精度测量和非等精度测量。
直接测量就是把待测量与标准量直接比较得出结果。
如用米尺测量物体的长度，用电流表测量电流等。
间接测量是借助函数关系由直接测量的结果计算出的物理量。
大学物理实验绪论答案附解析
大学物理实验绪论答案附解析大学物理实验绪论答案附解析1. 下面哪种说法正确？DA. 间接测量结果有效数字位数的多少由测量仪器的精度决定。
B. 间接测量结果有效数字位数的多少由计算器数码显示位数的多少决定。
C. 间接测量结果有效数字位数的多少由所用的单位决定。
D. 间接测量结果有效数字位数的多少由其不确定度决定。
2. 某物理量的测量结果为n=1.6532（0.0007），下面对该结果的解释哪种是正确的？CA. 表明该物理量的数值有两种可能，即n=1.6525 或n=1.6539 。
B. 表明该物理量的数值是（1.6525，1.6539）区间内的任何值。
C. 表明该物理量的真值有较大的概率位于（1.6525，1.6539）区间内。
D. 表明该物理量的真值不在（1.6525，1.6539）区间内。
3. 在相同的测量条件下，对同一物理量进行多次重复测量，并以各次测量值的算数平均值作为该物理量的测量结果，以下哪种说法是正确的？BA. 这样做可以减小系统误差。
B. 这样做可以减小随机误差。
C. 这样做可以得到该物理量的真值。
D. 这只是处理测量数据的一种方法，不能减小误差，与真值也没关系。
4. 以下关于系统误差的说法哪个是正确的？DA. 系统误差是没有规律的误差。
B. 系统误差就是指来源于测量仪器的误差。
C. 系统误差是正性误差。
D. 系统误差是可正可负的。
5. 用最小分度为0.2s 的计时器测量时间，一次测量的结果是56.4s，正确的表达式是哪一个？CA. 56.4(0.1)s C. 56.40（0.06）sB. 56.40(0.10)s D. 56.4（0.2）s6. 已知D HM24πρ= ，其中M = 276.180（0.020）g ，D = 3.662（0.005）cm，H = 12.180（0.010）cm，M、D、H 这三个测量量中哪一个量的测量对ρ的不确定度影响最大？AA. M 的测量对ρ的不确定度影响最大。
大学物理实验绪论课习题及其参考答案
习 题1、下列各量是几位有效数字？（1）地球平均半径km R 22.6371= 6位（2）s T 0010.2= 5位（3）真空中的光速s m c /299792458= 9位（4）cm l 00058.0= 2位（5）地球到太阳的平均距离km s 810496.1⨯= 4位（6）J 23109.2⨯ 2位2、按有效数字运算法则计算下列各式（1）06546.06.547.255++ 261.1（2）218.311.855.90-- 51.2（3）0.145.12.91÷⨯ 1.3×102（4）100)23.10025.100(÷- 2×10-3（5）0.2001.22⨯⨯π 25.2（6）)001.000.1)(0.3103()3.1630.18(00.50+--⨯ 1.003、按照误差理论和有效数字运算法则改正错误（1）mm h 5.026.25±= mm h 5.03.25±=→（2）015330'±'= θ 2.06.30±=→θ（3）nm 46.06.579±=λ nm 5.06.579±=→λ（4）2911/)1032.41067.1(m N Y ⨯±⨯=211/10)04.067.1(m N Y ⨯±=→（5）m cm 5500= m cm 00.5500=→（6）25.25.12= 2.25.12=→（7）mA A I 10010000.0== mA A I 000.10010000.0==→（8）06330.0是三位有效数字 位有效数字4→4、用一级千分尺测量一小球的直径，测得数据如下：000.10:)(mm d i ，998.9，003.10，002.10，997.9，001.10，998.9，999.9，004.10，997.9。
计算直径的算术平均值、标准误差、相对误差以及正确表达测量结果。
大学物理实验绪论作业答案安徽大学
大学物理实验绪论作业答案安徽大学1、4．两个物体只有接触才存在作用力和反作用力．[判断题] *对错(正确答案)2、7．关于粒子和宇宙，下列说法正确的是（）[单选题] *A．松软的馒头用手一捏体积会大大缩小，这说明分子间存在间隙B．原子核式结构模型提出原子是由质子和中子构成C．炒菜时油烟上升能说明分子在做无规则运动D．宇宙是一个有层次的天体结构系统，它是有起源的、膨胀的和演化的(正确答案) 3、2．运动员将足球踢出，球在空中飞行是因为球受到一个向前的推力．[判断题] *对错(正确答案)4、4．研究地球的公转及自转时地球都可视为质点．[判断题] *对错(正确答案)5、下列估测最接近实际情况的是（）[单选题]A．一个鸡蛋的质量约为500gB．教室里课桌的高度约为8m(正确答案)C．一支普通牙刷的长度约为40cmD．做一遍眼保健操的时间约为20min6、80．在“用托盘天平测物体质量”时，小明用已调节好的天平在测物体质量过程中，向右盘加入砝码后，发现指针在分度盘的中央刻度线右边，去掉其中最小砝码，发现指针指在分度盘的中央刻度线左边一点，这时他应该（）[单选题] *A．将右端平衡螺母向右旋出一些B．将右端平衡螺母向左旋进一些C．把天平右盘的砝码减少一些D．将游码向右移动直至横梁重新水平平衡(正确答案)7、67．关于粒子和宇宙，下列认识中正确的是（）[单选题] *A．光年是时间单位，宇宙是一个有层次的天体结构B．电子的尺度比原子的尺度大；原子核带负电，电子带正电C．水和酒精混合后总体积变小，说明分子间有引力D．汤姆生发现了电子，卢瑟福建立了原子核式结构模型(正确答案)8、52．“凿壁偷光”原指凿穿墙壁，让邻舍的烛光透过来，后用来形容家贫而勤奋读书。
下列诗词中与“凿壁偷光”描述的现象相同的是（）[单选题] *A．床前明月光(正确答案)B．潭清疑水浅C．池水映明月D．掬水月在手9、下列说法正确的是（）[单选题]A.指南针能够指南北，是由于受到地磁场的作用(正确答案)B.能够自由转动的小磁针静止时，其N极指向地理南极附近C.磁体的磁性越强，能吸引的物质种类就越多D.磁体之间的作用是通过磁场发生的，但磁场并不存在10、29．下列说法正确的是（）[单选题] *A．洗澡时，洗澡水的适宜温度约为40℃(正确答案)B．0℃的冰比0℃的水冷C．正常情况下，人的体温约为4℃D．人体感到舒适的气温约为30℃11、72．学习质量和密度的知识后，小明同学想用天平、量筒和水完成下列实验课题，你认为不能够完成的是（）[单选题] *A．测量牛奶的密度B．鉴别金戒指的真伪C．鉴定铜球是否空心D．测一捆铜导线的长度(正确答案)12、78．有体积和质量都相同的铁球、铜球和铅球各一个，已知ρ铁＝8×103kg/m3，ρ铜＝9×103kg/m3，ρ铅＝3×103kg/m3。
大学物理实验部分绪论答案
2
10 组数据结果如下： 测量次数 1 1.925 2 1.919 3 1.943 4 1.911 5 1.905 6 1.917 7 1.923 8 1.936 9 1.920 10 1.940 1.9239 平均 测量列的标准误差������ = 平均值的标准误差������ ������ =
∆������ ������
+
∆ℎ ℎ
= 23.75 + 8.84 = 0.31%
0.02
∆S = S ∗ ������������ = 1318 ∗ 0.31% = 4������������2 S = S ± ∆������ = (1318 ± 4)������������2 4) ������������ =
3
1
Vi2
2
������ 200 T = T ± ������ ������
1
(2).因为测量了 6 次，所以满足τ分布，故有： 测量次数 i c������ ������������ = ������������ − ������ ������������2 1 0.203 -0.015 0.00000225 2 0.198 -0.065 0.00004225 3 0.212 0.075 0.00005625 4 0.215 0.105 0.00011025 5 0.192 -0.125 0.00015625 6 0.207 0.025 0.00000625 平均c = 0.2045 ������������ = 0 ������������2 = 0.00037350 测量列的标准误差������ = 平均值的标准误差������ ������ =
0.02 0.02
∆V = ������ ∗ ������������ = 7.28 ∗ 0.47% = 0.03������������3 V = ������ ± ∆������ = (7.28 ± 0.03)������������3
大学物理实验绪论(不确定度)
∆ ρ = ρ ⋅ Er
17
从而，求得
ρ = ρ ± ∆ρ
§2 有效数字及运算法则 一、有效数字 1．定义：若干位可靠数字加一位可疑数字构成。 ．定义：若干位可靠数字加一位可疑数字构成。 一位可疑数字构成 例：6.35mA 3位； 102.50Kg 5位；
l=10.34cm 4位。 注意： 数字前面“ ” 注意：①数字前面“0”不是有效数字
1.可靠与可靠 可靠 可靠与可靠→可靠 可靠与可靠
可靠 → 可疑 但进位是可靠的。 2.可疑与 但进位是可靠的。 可疑与 可疑
3.尾数的取舍原则： 4舍6入5凑偶。5凑偶后使末位 尾数的取舍原则： 舍 入 凑偶 凑偶。 凑偶后使末位 尾数的取舍原则 为偶数。 否则将5舍去 舍去。 为偶数 。 否则将 舍去 。 （ 不确定度的相关规定另 外说明） 外说明） ①加减法 结果的有效字位数与诸数中绝对误差最大者的有效数 字的末位对齐。 字的末位对齐。 例：6.35－1.7+5.003=9.6 －
3
结果： 结果： N = ( x − y ) ± ∆ N
15
2、函数关系为乘除的，先求相对不确定度 、函数关系为乘除的，
（1）将函数两边取对数，再对各自变量求偏导， ）将函数两边取对数，再对各自变量求偏导， 再代入公式（ ） 再代入公式（14）
( 2)
∆N 求出N并由 Er = N
求得 ∆ N = Er × N
（1）单次测量 △ A=0 ）
7
（2）多次测量 ） N趋于无穷时， 服从正态分布 趋于无穷时， 趋于无穷时 服从正态分布, 而进行有限次测量，一般服从t分布 学生分布)。 分布(学生分布 而进行有限次测量，一般服从 分布 学生分布 。 大学物理实验中n的次数一般不大于 次 大学物理实验中 的次数一般不大于10次 , 的次数一般不大于 近似，置信概率p为 在5＜n≤10时，作△A＝Sx近似，置信概率 为0.95 ＜ 时 或更大。所以作为简化计算，可直接把S 或更大。所以作为简化计算，可直接把 x的值当 作测量结果的总不确定度的A类分量 类分量△ 作测量结果的总不确定度的 类分量△A。
大学物理实验模拟考题及其解答
大学物理实验模拟考题及其解答一、绪论课最基本应该掌握的内容：（1）数据处理的四种方法：列表法、作图法、逐差法、统计与直线拟合法，另外，还有最小二乘法、计算器法。
前四个是最基本的；（2）误差传递基本方法：对数微分法、全微分法。
具体的传递涉及：正方体、长方体、圆面、圆柱体、球体，两个刻度相减对应的距离的对应的仪器误差；（3）结果表达式的书写的基本要领；一、绪论课1. 随机误差、系统误差（量具误差与调整误差、理论误差与方法误差、环境误差、人员误差），分为可定系统误差和未定系统误差；结果表达式的规范写法与相对误差、三要素：测量值、不确定度和单位；单次测量结果表达式的写法—极限误差；多次测量、仪器误差、仪器标准差、②置信概率（置信度）例（1）测量结果表达式的三要素，是指、、。
例（2）在直接、单次测量的结果表达式中，常用仪器的极限误差Δ作为测量的不确定度，则该结果的置信概率为：（）（A）68.3% （B）95.5% （C）99.7% （D）不能确定例（3）某长度的计量测量结果写成：L=25.78±0.05（mm）p=68.3%，下列叙述中哪个是正确的？1待测长度是25.73mm或25.83mm2待测长度是25.73mm到25.83mm之间3待测长度的真值在区间25.73mm~25.83mm内的概率为68.3%4待测长度在25.73mm~25.83mm内的概率是68.3%解：D正确的，因为待测长度的真值应该在25.73mm~25.83mm内的置信概率为68.3%。
2.真值、测量值、误差（绝对误差）的区别例（1）依照测量方法的不同，可将测量分为和两大类。
例（2）1）对一物理量进行等精度多次测量，其算术平均值是（）A.真值；B.最接近真值；C.误差最大的值；D.误差为零的值3.偏差、标准误差、标准偏差、视差的区别4.系统误差、随机误差（有界性、单峰性、补偿性和对称性）、粗大误差例（1）电表未校准所引起的测量误差属于（）（A）随机误差（B）系统误差（C）粗大误差（D）未知误差5.已定系统误差、未定系统误差、不确定度、总不确定度、标准差传递、仪器误差传递、对数微分法例（2）电表未校准所引起的测量误差属于（）（A）随机误差（B）系统误差（C）粗大误差（D）未知误差6.误差传递：对数分法、全微分法、7.有效数据：从仪器直接读取，有效数字位数的确定；例（1）某物体的长度为1.366355cm，若用毫米尺测量，其值为cm；用精度为0.02mm的游标卡尺测量，其值为cm；用0—25mm的螺旋测微器测量，其值为cm。
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大学物理实验绪论答案附解析
1. 下面哪种说法正确？D
A. 间接测量结果有效数字位数的多少由测量仪器的精度决定。
B. 间接测量结果有效数字位数的多少由计算器数码显示位数的多少决定。
C. 间接测量结果有效数字位数的多少由所用的单位决定。
D. 间接测量结果有效数字位数的多少由其不确定度决定。
2. 某物理量的测量结果为n=1.6532（0.0007），下面对该结果的解释哪种是正确的？C
A. 表明该物理量的数值有两种可能，即n=1.6525 或n=1.6539 。
B. 表明该物理量的数值是（1.6525，1.6539）区间内的任何值。
C. 表明该物理量的真值有较大的概率位于（1.6525，1.6539）区间内。
D. 表明该物理量的真值不在（1.6525，1.6539）区间内。
3. 在相同的测量条件下，对同一物理量进行多次重复测量，并以各次测量值的算数平均值作为该物理
量的测量结果，以下哪种说法是正确的？B
A. 这样做可以减小系统误差。
B. 这样做可以减小随机误差。
C. 这样做可以得到该物理量的真值。
D. 这只是处理测量数据的一种方法，不能减小误差，与真值也没关系。
4. 以下关于系统误差的说法哪个是正确的？D
A. 系统误差是没有规律的误差。
B. 系统误差就是指来源于测量仪器的误差。
C. 系统误差是正性误差。
D. 系统误差是可正可负的。
5. 用最小分度为0.2s 的计时器测量时间，一次测量的结果是
56.4s，正确的表达式是哪一个？C
A. 56.4(0.1)s C. 56.40（0.06）s
B. 56.40(0.10)s D. 56.4（0.2）s
6. 已知
D H
M
2
4
π
ρ= ，其中M = 276.180（0.020）g ，D = 3.662（0.005）cm，H = 12.180（0.010）
cm，M、D、H 这三个测量量中哪一个量的测量对ρ的不确定度影响最大？A
A. M 的测量对ρ的不确定度影响最大。
B. D 的测量对ρ的不确定度影响最大。
C. H 的测量对ρ的不确定度影响最大。
D. M、D、H 这三个量的测量对ρ的不确定度都有影响。
7. 测量误差定义为△X=X-X0（X0：物理量的真值，X：物理量的测量值），△X 又被称为“绝对误差”，
怎样理解绝对误差？D
A. 绝对误差是指误差的绝对值。
B. 绝对误差表明误差的大小是确定的。
C. 绝对误差表明误差总是正的。
D. 绝对误差是指测量值相对于真值的差。
8. 用同一台仪器对单摆周期进行了三次测量，第一次测量了一个周期，测量结果为1.6s；第二次测量
了连续的10 个周期，测量结果为16.2s；第三次测量了连续的100 个周期，测量结果为160.6s。
下面哪种说法正确？D
A．由于使用的是同一台仪器，因此三次测量结果属于等精度测量。
B．由于第三次测量的周期数最多，因此该次测量结果的相对不确定度最大。
C．由于第一次只测量了一个周期，因此该次测量结果的相对不确定度
最小。
D．以上说法都不正确。
9.测量过程中会出现系统误差和随机误差（正态分布），在相同条件下多次重复测量同一物理量时，C
A. 系统误差具有抵偿性，随机误差不具有抵偿性。
B. 系统误差和随机误差都具有抵偿性。
C．系统误差不具有抵偿性，随机误差具有抵偿性。
D．系统误差和随机误差都不具有抵偿性。
10.用同一台天平分别测量了物体A 和物体B 的质量，得到测量数据mA 和mB（mA≠mB，且mA 和mB
均为单次测量），下面哪种说法正确？A
A. 测量数据mA 和mB 有相同的不确定度，有不同的相对不确定度。
B. 测量数据mA 和mB 有不同的不确定度，有相同的相对不确定度。
C. 测量数据mA 和mB 的不确定度和相对不确定度相同。
D. 测量数据mA 和mB 有相同的精度。
二、填空题（共20 分，每空1 分）
11. A 类不确定度是的不确定度分量（用统计方法计算得出的）；B 类不确定度是的不确定度（用其他非统计方法计算得出的）
分量；合成标准不确定度u c 是。
（公式在19页）
12. 按教材中约定的修约法则，对以下数据进行数字修约，均取
四位有效数字。
14.735 修约为；14.74
25.0058 修约为25.00；560.149 修约为560.1。
13. 有效数字由构成。
（可靠数字和可以数字）
14. 对测量结果进行了单位变换，其有效数字的位数（不变）。
15. 用不同精度的仪器测量同一物理量（均为单次测量），测量结果的有效数字位数。
（不同）
16. 对2.46 开方，结果的有效数字是位有效数字。
（3）
17. 用最小分度为0.5℃的温度计，一次测量某液体的温度，测量结果的B 类不确定度应为℃。
（0.14）
18. 已知N 与A、B、C 之间有函数关系（参考书上21页）3
2
5 A C
N = B ,A、B、C的标准不确定度分别为u(A)、u(B)、
u(C)，N 的相对标准不确定度表达式应为：
19. 某测量列的算数平均值为X ，标准偏差σ的概率含义是：测量列中任一次测量值落在X ?σ到
X +σ之间的可能性为。
（68.27%或68.3%）
20. 下列因素产生的误差属于哪一类（填写“系统误差”或“随机误差”）
用于光学成像的透镜存在像差而产生的误差属于系统误差。
测量过程中环境湿度的变化产生的误差属于随机误差。
测量者固有习惯的影响产生的误差属于系统误差。
估读数字产生的误差属于系统误差。
测量中受到周围电磁场的干扰而产生的误差属于随机误差。
透镜有一定的厚度，它的影响对测量焦距f 产生的误差属于系统误差。
三、改正题中的错误，写出正确结果（共30 分，每题3 分）
21. m = 35.15（0.35）g 35.2（0.4）g
22. T = 21.75 (0.6)s 21.8（0.6）s
23. V = 342.58（23 ）cm/s 342(23)cm/s
24. L = 670.36 k m（5×10m ）670.36(0.05)km或67036*10（5*10）m
25. I = 2.18×103（0.55×102）mA 2.18*10^3（0.06*10^3）mA或2.18（0.06）A
26. R = 3.489×103（400）Ω3.5*10^3(0.4*10^3)Ω
27. L = 15 m (13 cm) 15.00（0.13）m
28. U = 5V（150mV）5.00（0.15）V
29. I = 0.836（3.3×103）A
（我觉得这道题有问题应该是3.3*10^-3,836*10^-3(3*10-3)）A
30. 10.28s = 10280ms =10280000μm 改为：10.28s=1.028*10^7=1.028*10^10μm
注：23页上面的文字可以给提示
四、计算题（共16 分，每题4 分）
31.
86.5 32.3
4.8 19.05 1.7
×
=
32. x =2.48，x =1.57
33. X1= 231.2 (0.9) , X2 = 22.15 (0.07) ，X1 + X2 =253.4（0.9）
34. 对某长度量进行多次测量，测得数据如下：L1=4.278mm ，L2=4.256mm ，L3=4.265mm ，
L4=4.242mm ，L5=4.251mm ，L6=4.261mm ；求算数平均值L 的A 类不确定度u (L ) A = ？
结果：u (L ) A =0.005mm
五、用作图法处理实验数据（共14 分）
35. 在初速v0 =0 的匀加速直线运动中，测得速度v 随时间t 的变化为：
t （s）12.0 20.0 25.5 37.1 60.0 78.5
V （cm/s）1.45 2.60 3.00 4.25 7.20 9.30
绘出_1.2*10^-3m/s
（1.18*10^-3可能不对，因为两个数据做除法应该去可以数字
最高位。
）_。