大物实验期末考题填空和大题

1.用米尺测得某物体的长度为４.32cm,现用精度为的量具测量，则测量结果的有效数字有（5）位；若用精度为的量具测量，则应有（6）位有效数字。

2.用扭摆法测量物体的转动惯量先要测出一个转动惯量已知物体摆动的（摆动周期）,再算出本仪器弹簧的（扭转常数）。

若要测量其它形状物体的转动惯量，只要将待测物体放在本仪器项目的各种夹具上，测定其(摆动周期)。

3.三线摆法测物体的转动惯量具有较好的物理思想，其优点有（设备简单，直观，测试方便）。

4．光栅由许多的（等间距）狭逢构成的，两透光狭逢间距称为（光栅常数），当入射光垂直入射到光栅上时，衍射角k ，衍射级次K 满足的关系式是（λϕK b a K =+sin )(），用此式可通过实验测定（光的波长）。

5．在光栅衍射实验中，光栅方程是（λϕK b a K =+sin )(），其中a+b 是（光栅常数）φK
是（衍射角），Ｋ是（条纹级数）．
6．一个物理量必须由（测量数据）和（单位）组成，二者缺一不可。

物理量的测量一般可分为（直接测量）和（间接测量）。

测量结果的三要素是（测量数据）、（测量单位）和（测量不确定度）。

绝对误差是（测量量）与（标准值）之差；相对误差是（测量量）与（标准值）之比的百分数。

7．对某一量进行足够多次的测量，则会发现其随机误差服从一定的统计规律分布。

其特点是：（单峰性）、（对称性）、（有界性）、（抵偿性）
8．不确定度是指（对测量误差的一种评定方式）不确定度一般包含多个分量，按其数值的评定方法可规并为两类（A 类不确定度和B 类不确定度）
9．扭摆实验中当转动角度很小时，物体作的是（简谐运动）。

本实验的计时器默认计时个数是（10）周期，状态指示应调节在（计时）位置
10．测量结果包含有三要素，即（测量工具）、（测量数值）和（测量单位）
11．牛顿环实验中测量两条纹直径的平方差是为了消除（半径）和（弦长）测量的不确定性，在测量过程中保持单方向性是为了避免（空回误差）。

12．示波管主要由（电子枪）、（偏转系统）和（荧光屏）三部分组成。

13．读数显微镜使用时要特别注意避免产生（空回误差），它的起因是（齿轮啮合问题），其
避免的方法是：测量时测量鼓轮始终沿（一个方向）转动
14．万用表一般具有多种测量功能其主要功能是（测量电阻）、（测量电流）、（测量电压）等。

15．用拉伸法测量金属丝杨氏模量时，往往（防止钢丝时而拉伸时而压缩出现变形引起误差） 16．调节迈克尔逊干涉中M1M2垂直的判据是（两光点重合），迈克尔逊干涉仪中补偿板G2的作用是使两相干光（光程在玻璃中相等）。

17．气体比热容实验中，我们通过测量物体在容器中的（压力）来计算γ值，瓶内的 压力为2r
mg
P P L π+
=，其中L P 为（大气压），r 是（瓶）的半径 18．牛顿环是光的（等厚）干涉图样，其干涉条纹从中心向外逐渐变（密）,条纹的形状是（同心圆环）。

19．要使荧光屏上出现稳定的波形,必须让（x 偏转板）电压与（y 偏转板）电压的（周）期相（等）,或等于它的（整数）倍
20．误差按其性质分类，可分为（系统误差）、（偶然误差）、（粗大误差）。

21．直接测量量的有效数字位数反映了（测量的准确性）。

22. 游标卡尺和螺旋测微计在测量前必须检查（初读数）。

光杆杆起（测量钢丝伸长量）的作用。

色环电阻的误差环为棕色，误差为（1%）迈克尔逊干涉仪第二个平玻璃片G2的作用是（补偿光程差）。

在迈克尔逊实验中，发现两点不重合，这对测量结果（无影响）。

在实际操作中，多移过一个明纹，会对结果造成（偏大）
23．在用光栅测定光波长的实验中，在望远镜光轴已调节到与仪器中心轴垂直了。

而当分光仪测.。

，最可能出现的问题是。

：（中央明纹位置角不对）
24．在用光栅测定光波长的实验中，把光栅常数a+b 较大的换成教小的光栅，测量的 （波长）不变，而（衍射角）会变大。

25．在第一片偏振片和屏幕之间加入第二块偏振片，当两片偏振片成何关系时产生消光答案：（垂直）。

26．使两块偏振片处于消光位置，再在他们之间插入第三块偏振片，第三块偏振片取何位置时能使光最强答案：（45度角）
27．使两块偏振片处于消光位置，再在他们之间插入第三块偏振片，第三块偏振片取何位置
时能使光最弱答案：（垂直或水平）
28．测量一规则金属块体积，A 类不确定度分量可忽略，已知其长约30cm ，宽约5cm ，厚约。

要求结果有四位有效位数，问对长、宽、厚各至少应选什么测量仪器 答案：（长：米尺；宽：游标卡尺；厚度：螺旋测微计）
1．用50分度游标卡尺测量铜环的内径K=6次，测量数据如下，d i =，，，，，，单位毫米，计算测量结果，并用不确定度表示测量结果。

()
%
2.097.19/0
3.003.097.1903.002.002.002.0102.0197.192
22
6
1
==±==+===⨯==
=--==∑=E mm d mm
U U U mm
U mm
n t
U mm
n d
d
mm
d B A d B d A i
i d σσ解：
2. 用逐差法计算杨氏模量中，每增1Kg 砝码时钢丝伸长的平均值
解：cm
n cm n n n cm
n n n cm
n n n cm n n n 989.04
*492
.396.396.399.392.396.396.399.3484373262151=+++=
∆=-=∆=-=∆=-=∆=-=∆
3．一个圆柱体体积V=πd 2L/4。

其中直径d=d 平均±U d ，高L=L 平均±U L ，求V 及V 的相对不确定度。

()V
U U d
U
dL L
d V L
d
/Ev )4
(2U 4
V 2
22
22
S 2=+=
=πππ解：
4．测量圆的直径6次，单位为mm ，，，，，，，计算直径和面积的不确定度和相对不确定度。

（B 类不确定度0.004mm ）
%
5.002.024.402.02
242.44
%
2.000
3.032
4.200
5.0003.01
6)
(324.222
2
2
226
1
=±=====
=±==+==--=
==∑=s d s d B A d i i
A A E mm S mm U d U mm d S E mm d mm
U U U mm
d d
U mm
d ππσ解：
5.已知：钢丝直径d=d 平均±U d ，求：钢丝截面S 的不确定度Us
d
s U d
U d S 2
42
ππ=
=解： 6．两分量±厘米和±厘米，相加时其不确定度该如何表示相乘时其不确定度又该如何表示
()
2
222
223.07.30,3.0)03.02.10(04.001.3:05.02.13,05.003.004.0cm cm U cm cm U ±=⨯+⨯=
±=+=相乘解：相加：
7．迈克尔逊干涉仪测He-Ne 激光波长时，测出屏上每冒出50个条纹时平面镜M 1的位置读数依次如下（单位：mm ）：,,,,,.
求激光的波长（不要求求波长的不确定度）。

mm
d N mm
d mm
d d mm d d mm d d 0006368.0201592.03
304679
.004678.004975.004679.004678.004975.0:362514=∆==⨯++=
∆=-=-=-λ解：逐差法
8．试证明用劈尖干涉测量薄纸片厚度的公式e=5λL/L10，其中L10是十个暗环间的距离， L 劈棱与薄纸片间的距离。

又某人测得：L10=±0.02mm ；L=±0.03mm,λ=5893×10-10
试求e ±U e m
e m U L L U L U m L L
e L L e 552102210
2210510)01.082.2(1001.0)5()5(
1082.25---⨯±=⨯=-+=
⨯==λλλ解： 9．牛顿环实验的测量公式为：
λ
)(122
1
22m m r r R m m --=
（1）试说明上式两各量的物理意义； （2）简要说明仪器调节步骤和测量中注意事项
解：（1）rm1,rm2为m1,m2环半径，m1,m2为环数，λ钠光灯波长。

（2）向一个方向旋转，防止空回误差。