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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?怎样对测臺结果进
行报道?
工(石-")2
u A(x) = S-=Sx
”B(X)= b仪=△仪/C
(p=6&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,则测最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画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,在描出的育线两端各取一坐标点A (xi, yj和B(X2,
y2),则可从下面的式了求出肓线的斜率a和截距bo
h =兀2戸1 一兀1夕2
兀2 _兀1
A、B两坐标点相隔要远一些,一般取在育线两端附近(不要取原来的测最数据点),且自变量最好取为整数。
4、逐差法是如何处理数据的?
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?如何对测量读数进行修正?
4.使用螺旋测微计时,当螺杆接近物体时,为什么不能直接转动套筒?丿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稈误差?利用读数显微镜测量细金属丝的育径时,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尸1mm,副尺的分格数刃=20,其中一种副尺上单位分度的长度^=0.95010!,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面刚好接触时,活动套筒左边的刻度相对
1 1 1 1 1
lc.m主尺
Illi
111
0 f»
小丿。
副尺
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螺旋测微计读数示意图
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.当波形水平游动时,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:_______ o
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
图形的垂直大小,应调节______________________________________ 通道的“偏转因数(VOLTS/DIV)";要改变图形的水平大小,应调节______ 通道的“偏转因数(VOLTS/DIV)”;要改变图形的垂肓位置,应调节_____ 通道的“垂肓位移(POSITION)"o (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,示波器屏幕上己显示了必要的参数,图屮每1大格为
」.......... :::::r
lcm。
请冋答下列冋题:(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_________ 旳。
8.示波器如图3屮,改正垂苛方向幅度太小、水平方向幅度太大的现彖,丿应如何调节?
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”
C.调小“偏转因数”、调大“扫描速率”
D.调大“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?对测量结果有什么影响?
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)丿、'、Z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量稈,①试计算备量稈的最大允许谋热②计算分析测最5mA的电流应选用什么量程,其相对误差较小?
5.用伏安法测电阻时,电表的接法有何不同?分析实验结果的谋茅来源。
6.电流表和电用表在测量时,若改变不同量程对测量结果有无影响?为什么?
7.欲测量510Q的电,电压表内阻Ry=20KQ,电流表内阻R A=1 Q,为减小方法误差, 计算并冋答用电流表内接法测量好,还是川电流表外接法测量好?
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?什么是教性形变?
2.什么是杨氏模量?测量长度的仪雅有哪些?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,它们的杨氏模量是否相同?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后效应带来的系统误羌?
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肓?这样做会不会影响测量结果?
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.实验屮忽略了哪些影响因素?
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.调整转动惯量仪时和实验时如何实现实验要求的条件?
5.做木实验时有哪些注意事项?
6.对木实验进行误差分析。
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,通过示波髀显示的是接收端面的声压变化波形?还是媒质质点位移变化的波形?
6.驻波共振法测量声速时,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/〃=碍 (尸1、2、3、…),相邻两个驻波振幅极大值Z 间的距离为〃2
(2)相位比较法测量声速,当换能器S?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 ■尔效应
1.什么是霍尔效应?
2•测星霍尔电压时伴随产生四种副效应,木实验用什么方法消除副效应的影响?
3•用霍尔效应如何测最磁场?用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人,磁场的方向垂肓指出纸面,A、B两边累积正、负电荷,5B>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子为空穴,它的工作电流人方向从左向右,霍尔 电压S B >0,则磁场的方向为 _________ (选:指出纸面 或指入纸内)。
6•试分析:为何不宜用金属制作霍:尔元件? 7. 若磁场的法线不是恰好与隼尔元件的法线一 致,对测量结果会有何影响?如何判断磁场@的方向 与霍尔片的法线方向一致?
&图6中霍尔元件的多种载流了是哪种?
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囤环境温度恒定不变?
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”实验屮产生误差的主要原因。
A A B B 图4 图5 z
图6。
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(仪 )2 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 不确定度为百分之几,一般也只取一、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1)作图规则 ①作图一定要用坐标纸;②画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(x1,y1)和 B(x2,y2),则可从下面的式子求出直线的斜率 a 和截距 b。
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:
不显示波形:
;(2)波形太小:
。
对全部高中资料试卷电气设备,在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验;通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术通关,1系电过,力管根保线据护敷生高设产中技工资术艺料0不高试仅中卷可资配以料置解试技决卷术吊要是顶求指层,机配对组置电在不气进规设行范备继高进电中行保资空护料载高试与中卷带资问负料题荷试2下卷2,高总而中体且资配可料置保试时障卷,各调需类控要管试在路验最习;大题对限到设度位备内。进来在行确管调保路整机敷使组设其高过在中程正资1常料中工试,况卷要下安加与全强过,看度并22工且22作尽22下可22都能22可地护以缩1关正小于常故管工障路作高高;中中对资资于料料继试试电卷卷保破连护坏接进范管行围口整,处核或理对者高定对中值某资,些料审异试核常卷与高弯校中扁对资度图料固纸试定,卷盒编工位写况置复进.杂行保设自护备动层与处防装理腐置,跨高尤接中其地资要线料避弯试免曲卷错半调误径试高标方中高案资等,料,编试要5写、卷求重电保技要气护术设设装交备备置底4高调、动。中试电作管资高气,线料中课并敷3试资件且、设卷料中拒管技试试调绝路术验卷试动敷中方技作设包案术,技含以来术线及避槽系免、统不管启必架动要等方高多案中项;资方对料式整试,套卷为启突解动然决过停高程机中中。语高因文中此电资,气料电课试力件卷高中电中管气资壁设料薄备试、进卷接行保口调护不试装严工置等作调问并试题且技,进术合行,理过要利关求用运电管行力线高保敷中护设资装技料置术试做。卷到线技准缆术确敷指灵设导活原。。则对对:于于在调差分试动线过保盒程护处中装,高置当中高不资中同料资电试料压卷试回技卷路术调交问试叉题技时,术,作是应为指采调发用试电金人机属员一隔,变板需压进要器行在组隔事在开前发处掌生理握内;图部同纸故一资障线料时槽、,内设需,备要强制进电造行回厂外路家部须出电同具源时高高切中中断资资习料料题试试电卷卷源试切,验除线报从缆告而敷与采设相用完关高毕技中,术资要资料进料试行,卷检并主查且要和了保检解护测现装处场置理设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况,然后根据规范与规程规定,制定设备调试高中资料试卷方案。
(完整版)大学物理实验思考题
(完整版)⼤学物理实验思考题测⾮线性电阻的伏安特性[思考题]:⒈从⼆极管伏安特性曲线导通后的部分找出⼀点,根据实验中所⽤的电表,试分析若电流表内接,产⽣的系统误差有多⼤?如何对测量结果进⾏修正?答:如图5.9-1,将开关接于“1”,称电流表内接法。
由于电压表、电流表均有内阻(设为R L 与R A ),不能严格满⾜欧姆定律,电压表所测电压为(R L +R A )两端电压,这种“接⼊误差”或 “⽅法误差”是可以修正的。
测出电压V 和电流I ,则V I=R L +R A ,所以R L =V I-R A =R L ′+R A ①。
接⼊误差是系统误差,只要知道了R A ,就可把接⼊误差计算出来加以修正。
通常是适当选择电表和接法,使接⼊误差减少⾄能忽略的程度。
由①式可看出,当R A <>R A ,应采⽤内接法。
⒉根据实验中所⽤仪器,如果待测电阻为线性电阻,要求待测电阻R 的测量相对误差不⼤于4%,若不计接⼊误差,电压和电流的测量值下限V min 和I min 应取何值?答:根据误差均分原则,电流表、电压表的准确度等级、量程进⾏计算.迈克尔逊⼲涉仪的使⽤[预习思考题]1、根据迈克尔逊⼲涉仪的光路,说明各光学元件的作⽤。
答:在迈克尔逊⼲涉仪光路图中(教材P181图5.13--4),分光板G将光线分成反射与透射两束;补偿板G/使两束光通过玻璃板的光程相等;动镜M1和定镜M2分别反射透射光束和反射光束;凸透镜将激光汇聚扩束。
2、简述调出等倾⼲涉条纹的条件及程序。
答:因为公式λ=2△d△k是根据等倾⼲涉条纹花样推导出来的,要⽤此式测定λ,就必须使M1馆和M2/(M2的虚像)相互平⾏,即M1和M2相互垂直。
另外还要有较强⽽均匀的⼊射光。
调节的主要程序是:①⽤⽔准器调节迈⽒仪⽔平;⽬测调节激光管(本实验室采⽤激光光源)中⼼轴线,凸透镜中⼼及分束镜中⼼三者的连线⼤致垂直于定镜M2。
②开启激光电源,⽤纸⽚挡住M1,调节M2背⾯的三个螺钉,使反射光点中最亮的⼀点返回发射孔;再⽤同样的⽅法,使M 1反射的最亮光点返回发射孔,此时M1和M2/基本互相平⾏。
物理实验报告思考题答案 第二版.doc
2hg 厂 1-6思考题1. 通过用电子称测量质量并代入式(1・3)计算加速度和由所测速度计算出的加速度两者是 否一致?并作解释。
答:不一致。
式(1-3)是在不忽略摩擦力的情况下计算加速度,而实际测量时摩擦力不可 避免,因此实际测量的加速度比由式(1・3)计算得到的加速度小。
2. 分析本实验谋羌的主要原因?计算一下在这种实验条件下滑块受到的平均阻力有多大? 答:误差的主要原因是摩擦力。
考虑摩擦力时,式(1・3)应为= 其屮 f 为摩擦力,a 为实际测量的加速度。
因此,f=mg-(M+m )a 03-6思考题1. 根据你学过的大学物理的内容,请你说说转动惯量的物理意义。
答:转动惯量是表征刚体在转动过程屮惯性的大小。
刚体的转动惯量与刚体的形状和质量分 布、转轴有关。
2•请问如何测量出木实验屮所使用的仪器的摩擦力矩?答:根据转动定律物体所受的合外力矩为绳了的拉力的力矩乃”和摩擦力矩M “的和。
质量为加的物体以加速度G 下落时,有T = M (g-a )。
设从静止开始下落高度为力,所用时间为f,则有h = -at 2 2a = rf32h 由以上各式得到m (g 一a )r — =丿二r rt"实验过程中保持d g ,贝惰到mgr-M a =J-^ ' rr2h M, 在实验过稈屮,保持不变。
把上式变化为加=丿一百可+」 g 厂广 gr则得到m=K^+cr作m-4关系曲线,求岀截距c,进而求出M “4-6思考题1. 分析书上(4-3)式屮各测量值对测量结果和谋羌的影响大小,测量时必须注意的事项是哪 些?gF答: AL厶(,2-人)厶—厶厶(,2 -人)根据误羞分析,可以得到其绝对误并的形式:Aa - AL> + —、——-AL〕+ —亠—+ —―^—r Ar2厶O2 -片)厶亿一勺)厶(右一(])从上式各项的系数(即误差传递系数)可以看出:谋羌的主要来源是乙度时铜杆长度的测量厶,其次是八度时铜杆长度的测量厶;而温度心和°的测量所形成的误并是最小的,所以我们要尽量减小谋并,就要减小测最不同温度下铜杆长度的所产生的误差,所以我们是通过光杠杆放大视角的方法来测量的。
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。
大学物理实验思考题(附答案)
“大学物理实验”思考题1. 什么是测量误差,从形成原因上分哪几类?A 类和B 类不确定度指什么?试举例(比如导线直径的测量)计算分析说明。
测量结果和实际值并不完全一致,既存在误差。
误差分为系统误差,随机误差,粗大误差。
A类不确定度:在同一条件下多次重复测量时,由一系列观察结果用统计分析评定的不确定度。
B类不确定度:用其他方法(非统计分析)评定的不确定度。
2. 就固体密度的测量实验来分析间接测量结果与不确定度。
3. 螺旋测微器、游标卡尺、读数显微镜都是测量长度的工具,试具体各举一个例子详细说明这些仪器是如何读数的?另外,在螺旋测微器实验中,为什么要关注零点的问题?如何来进行零点修正呢?螺旋测微器:螺旋测微器的精密螺纹的螺距是0.5mm,可动刻度有50个等分刻度,可动刻度旋转一周,测微螺杆可前进或后退0.5mm,因此旋转每个小分度,相当于测微螺杆前进或推后0.5/50=0.01mm.游标卡尺:以游标零刻线位置为准,在主尺上读取整毫米数.看游标上哪条刻线与主尺上的某一刻线(不用管是第几条刻线)对齐,由游标上读出毫米以下的小数.总的读数为毫米整数加上毫米小数.读数显微镜与螺旋测微器类似4. 图线法、逐差法、最小二乘法都是处理数据的常用方法,它们各有什么好处?如何进行?试各举一个例子加以详细说明。
图线法简便,形象,直观。
逐差法提高了实验数据的利用率,减小了随机误差的影响,另外也可减小中仪器误差分量。
最小二乘法理论上比较严格,在函数形式确定后,结果是唯一的,不会因人而异。
5. 测量微小的形变量,常用到光杠杆,请叙述光杠杆的测量原理,并导出基本测量公式。
6. 迅速调出光杠杆是一个技术性很强的实验步骤,请具体说明操作的基本步骤。
(1)调整望远镜水平,光杠杆平面镜竖直(2)调整望远镜与光杠杆平面镜高度相同(3)沿望远镜外侧边沿上方使凹口、瞄准星、平面镜在同一直线上,左、右移动望远镜在镜子里找到竖直尺的像;若找不到,可微调镜子的角度,直到找到为止。
《大学物理实验》第一册习题与思考题.doc
《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0.5.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。
大学物理实验思考题答案
大学物理实验思考题答案标题:大学物理实验思考题答案引言:大学物理实验是培养学生科学思维、动手能力和解决问题的能力的重要环节。
在实验中,学生需要通过观察、测量、分析和推理等方法,逐步完成实验过程并得出结论。
而在实验中的思考题是考察学生对知识点的理解和应用能力的重要环节之一。
在本文中,我们将为您提供一些大学物理实验常见的思考题以及对应的答案。
一、实验一:牛顿第二定律验证实验1. 为什么会出现质量和加速度成正比的关系?答案:根据牛顿第二定律的表达式F=ma,质量m是物体惯性的度量,而加速度a则是物体对外界力所产生的响应。
由此可知,质量和加速度存在一种直接的比例关系,即当施加在物体上的力不变时,质量越大,物体的加速度越小;质量越小,物体的加速度越大。
2. 在实验中如何测量物体受力和加速度?答案:在实验中,可以使用弹簧测力计来测量物体受力的大小。
弹簧测力计通过弹簧的伸缩变化来测量物体所受的拉力或压力大小。
而测量物体的加速度可以通过测量物体在给定时间内的位移变化、速度变化或通过利用加速度计等仪器来实现。
二、实验二:光的干涉与衍射实验1. 为什么在光的干涉实验中需要使用相干光源?答案:在光的干涉实验中,需要使用相干光源来保证光波的相位差稳定。
相干光源的特点是具有一致的频率、波长和相位,可以形成稳定的干涉条纹。
如果使用非相干光源,光波的相位将不稳定,无法形成明亮的干涉条纹。
2. 干涉和衍射有什么区别?答案:干涉是指两个或多个光波相遇时产生的明暗相间的条纹现象。
干涉是由于光波的叠加作用形成的,通过干涉条纹可以推断出光的波长、相位差等信息。
而衍射则是指光波通过孔径或绕过物体时产生弯曲或扩散的现象。
衍射是由于光波的传播特性所导致的,通过衍射现象可以研究光波的传播和物体的结构等。
三、实验三:电路中的欧姆定律实验1. 为什么电流正比于电压?答案:根据欧姆定律,I=U/R,其中I为电流、U为电压、R为电阻。
由此可知,电流与电压存在直接的正比关系。
(完整版)大学物理实验教材课后思考题答案
(完整版)⼤学物理实验教材课后思考题答案⼤学物理实验教材课后思考题答案⼀、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。
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。
然⽽这种不确定性不是来源于外部环境的随机因素对系统运动的影响,⽽是系统⾃发产⽣的(2).混沌具有分形的性质(3).混沌具有标度不变性(4).混沌现象还具有对初始条件的敏感依赖性:对具有内在随机性的混沌系统⽽⾔,从两个⾮常接近的初值出发的两个轨线在经过长时间演化之后,可能变得相距“⾜够”远,表现出对初值的极端敏感,即所谓“失之毫厘,谬之千⾥”。
答对2条以上+1分,否则不给分,只举例的不给分。
四、半导体PN 结(1)⽤集成运算放⼤器组成电流⼀电压变换器测量11610~10--A 电流,有哪些优点?答:具有输⼊阻抗低、电流灵敏度⾼、温漂⼩、线性好、设计制作简单、结构牢靠等优点。
