大学物理实验复习资料

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大学物理实验复习资料

复习要求

1．第一章实验基本知识；

2．所做的十二个实验原理、所用的仪器（准确的名称、使用方法、分度值、准确度）、实验操作步骤及其目的、思考题。

第一章练习题（答案）

1．指出下列情况导致的误差属于偶然误差还是系统误差

⑴ 读数时视线与刻度尺面不垂直。——————————该误差属于偶然误差。

⑵ 将待测物体放在米尺的不同位置测得的长度稍有不同。——该误差属于系统误差。

⑶ 天平平衡时指针的停点重复几次都不同。——————该误差属于偶然误差。

⑷ 水银温度计毛细管不均匀。——————该误差属于系统误差。

⑸ 伏安法测电阻实验中，根据欧姆定律R x=U/I，电流表内接或外接法所测得电阻的阻值与实际值不相等。———————————————该误差属于系统误差。

2．指出下列各量为几位有效数字，再将各量改取成三位有效数字，并写成标准式。

测量值的尾数舍入规则：四舍六入、五之后非零则入、五之后为零则凑偶

⑴ cm ——四位有效数字，×10cm 。

⑵ cm ——五位有效数字，，

－2

⑷ ——五位有效数字，×10－1m ，

⑸ kg ——五位有效数字，，

⑹ g ——五位有效数字，×103g ，

⑺ s；——四位有效数字，×102s ，

⑻ s ——四位有效数字，×10－1s ，

⑼ ×10－3 m. ——四位有效数字，×10－3m

⑽ ℃ ——四位有效数字，×10℃

3．实验结果表示

⑴ 精密天平称一物体质量，共称五次，测量数据分别为：，，，，，试求

① 计算其算术平均值、算术平均误差和相对误差并写

出测量结果。

② 计算其测量列的标准误差、平均值标准误差和相对

误差并写出测量结果。

解：算术平均值

=

m3

612

3

5

15

1

.

≈

∑

=i

i

m

（g）

算术平均误差m

?

=

-

=∑

=

5

1

5

1

i

i

m

m

= 00003（g）

相对误差m

m

E

m

?

=

==≈

用算术平均误差表示测量结果：m = ±（g）

测量列的标准误差

()()()(

1

5

3

2

6123

3

6121

3

2

6123

3

6122

3

2

6123

3

6127

3

-

+

-

+

-

+

-

=.

.

.

.

.

.

=（g）

经检查，各次测量的偏差约小于3σ，故各测量值均

有效。

平均值的标准误差5

0003

0.

=

=

n

m

σ

σ

≈（g）

相对误差

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%

.%..000401006123300014

0≈?==m E m

m

用标准误差表示的测量结果 =m ± （g ）

⑵ 有甲、乙、丙、丁四人，用螺旋测微器测量一铜球的直径，各人所得的结果是： 甲：±cm； 乙：±cm 丙：±cm； 丁：±cm

问哪个表示得正确其他人的结果表达式错在哪里 参考答案：甲：±cm

正确。

测量结果的最后一位要与误差所在位对齐。

其他三个的错误是测量结果的最后一位没有与误差所在位对齐。

⑶ 用级别为、量程为10mA 的电流表对某电路的电流作10次等精度测量，测量数据如下表所示。试计算测量结果及标准误差，并以测量结果形式表示。

解：算术平均值 ≈

=∑=10

110i i I I （mA ）

标准误差

()

()

=

--=

∑=1101010

1

2

i i I I I σ（mA ）

测量结果 I = ±（mA ）

4．按照误差理论和有效数字规则，改正以下错误： ⑴ N =±cm 改正为 N =（±）cm ⑵ R =±（cm ） 改正为 R =（±）cm ⑶ L =(29000±8000)mm 改正为 L =（±）×104

mm

⑷ L =±cm 改正为 L =（±）cm

⑸ h =×104

±2 000 (km) 改正为 h =（±）

5

⑹ d =±(㎝) 改正为 d =（±）cm ⑺ t =20±（℃） 改正为 L =±（℃） ⑻ θ=60°±2＇ 改正为 θ = 60°00＇±2＇

⑼ =8500mm 改正为 =×103

mm ；

5．用科学表示式表示下列各值：

⑴ ±（A ） 用科学表示式表示为（±）×10-3

A ⑵ ±（cm ） 用科学表示式表示为（±）×10-2

cm

⑶ 76000±2000（m ） 用科学表示式表示为（±）×104

m

6．写出下列测量公式的误差：

⑴ N = 3A + B －21

C 平均绝对误差 △N =3

△A + △B + △C/ 2 ；

⑵ B

A N 2 41

π= 相对误差 B

B A A N N ?+?=?2

， 或

2

2

22 ????

?

?+???? ?

?=B A N B A

N

σσσ ⑶

()()E B C D

B A N -+=

第一种解答方法：将A+B ，C-B 看成一整体，即可以A+B=J ，C-B=K ，则N=JD/KE

E E

K K D D J J N N ?+?+?+?=?

相

对

误差

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()()E D B C B A E D B C B A N ++-++=++-++=

()()()E E D D B C C B C B A B C A B A A ?+

?+-?+-+??+++?=

第二种解答方法：求偏导

()()()()()()()()E E B C D B A D E B C B

A C E

B

C

D B A B

E B C D C A A E B C D ?-+-

+?-++?-+-+??-++?-=222 =?N N ()()()E E D D B C C B C B A B C A B A A ?+?+-?+-+??+++?

或

()()(

)2

2

2

2

2

????

??+???? ??+???? ??-+???? ??-+?++???? ??+=E D B C B C B A C A B A N E D C B A N

σσσσσσ 7．运用有效数字规则计算下列各式：

⑴ × + × + 10×= + +1=53 ⑵ ×102

－= 24 ⑶ ÷= ×103

⑷ 00

2038000

7602004000076......==-

⑸ ()()()10100100010100020050001000103010331630180050==??=+?--?...........

8．用级的电压和电流表，量程分别为10V 和10mA ，测量电阻两端的电压为，通过的电流为，求此电阻的

阻值及电表引入的相对误差x x

R R ?。

解：

489188004===

mA V I U R ..（Ω）

%

.....%..%.91019000600125018810500041050==+=?+?=?+?=?mA mA V V I I U U R R x x

9．固体物质密度

V m

=

ρ，今按其求算全微分的方法

得到，密度ρ实验结果相对误差表示式：

??? ??=V m Ig Ig ρ，V dV m dm d -=ρρ。若 %

10==m dm E m ， %

10==

V dV E V ，则有0=ρρd ，试问错在那里

解：

???

??=V m In In ρ ， InV Inm In -=ρ

考虑最不利因数，误差为 V V m m ?+?=?ρρ=20% 。

复习资料

一．十二个实验的思考题。 二．填空： 1．用实验方法找出物理量的量值叫做 测量 。一个测量值应包括测量值的 大小 和 单位 。 2．从误差的性质和来源上考虑，误差可分为 系统误差 和 偶然误差 。

3．对同一个物理量的多次测量都是在 相同条件 （指 测量方法 、 使用的仪器 、 外界环境条件 和 观测者 都不变）下进行的，则称为 等精度测量 。

4．在相同条件下多次重复测量某一物理量时，若各次误差ΔX 的绝对值和符号都 相同 ，或按某确定的规律变化，则这类误差称为 系统误差 。

5．对某物理量进行多次等精度测量，每次测量之间均会有差异，这时，误差x ?的绝对值 大小 和 正负

符号变化不定，具有随机性，这类误差称为 偶然误差 （也称为 随机误差 ）。

6．测量结果中 可靠的几位数字 加上 可疑的一位数字 ，称为 有效数字 。

E E

F D D F C C F B B F A A F N ???+???+???+???+???=

?

有效数字的位数取决于所用仪器的 精度 ，它表示了测量所能达到的 准确度 。

7．测量结果应包括 测量值 、 误差 和 单位 ，三者缺一不可。

（1）单次直接测量结果的表示式为X =X ±仪?(单位)

写出A ．用米尺测出10cm 的长度的结果表示式： ±（cm ） 。

B ．用五十分游标测出1cm 的长度的结果表示式： ±（cm ） 。

C ．用螺旋测微器测出1cm 的长度的结果表示式： ±（mm ） 。

D ．用级、量程为3V 的电压表，测量的结果表示式： ±（V ） 。

（2）多次直接测量结果的表示式：

① 用算术平均误差表示X =x ±x ?(单位) ，其中

∑-?=?=n

i i x

x n x 11

② 用标准偏差表示X =

x ±x σ(单位) ，其中

)()(1 1

2

--=

=

∑=n n x x n

x n

i i σ

σ

例如：用米尺多次测量一个长度l =，，，，，则的算术平均值l 为 cm ，的标准偏差l

σ

为 cm ，

测量结果写成 ± （cm ） 。 （3）间接测量结果的表示式：

① 用算术平均误差表示Y =Y ±?Y (单位) ； ② 用标准误差表示X =x ±

x

σ(单位) ；

其中?Y 、x σ

按误差传递公式计算。当间接测量的计算公式Y=F （x 、x 、…）中只含加减运算时，先计算

含有乘、除、乘方或开方运算时，先计算相对误差，后计算绝对误差较为方便。

例：（1）N = 3A + B －21

C

平均绝对误差 △N =3 △A + △B + △C/ 2 ，测量结果的表示式：N =N ±?N （单位)

标准误差

()

2

2

2

213???

??++=

C B

A

N σσσσ，测量结

果的表示式：N =N ±N σ（单位)

⑵ B

A N 2 41

π=

相对误差 B B A A N N ?+?=?2 ，则?N =N N N

??，

测量结果的表示式：N =N ±?N （单位)

或

2

2

22 ???

?

??+????

??=B

A N B

A N

σσσ ，则

?N =N

N N

?σ，测量结果的表示式：N =N ±?N （单位)

8．误差（x ?或x σ

）的位数一般 只取一位 ，若首

位是1时可取两位，其余尾数 只进不舍 。 9．测量结果的表示式中，测量值的 最后一位应与误差所在位对齐 。

测量值的尾数舍入规则： 四舍六入、五之后非零则入、五之后为零则凑偶 。 有效数字运算规则：

(1)凡可靠数与可靠数运算，结果为可靠数。 (2)凡可疑数与任何数运算，结果为可疑数，但进位数

为可靠数。

（3）计算结果的位数应与测量误差完全一致，若位数不恰当时，则最终由相应误差来确定。

和参与运算各数中小数位数最少者相同。

几个数值相乘、除后的有效数字位数，一般和参与运算各数中有效数字最少的相同，有时也可能多一位或少一位。（阅读课本P17页）

10．数据处理常用的基本方法有 列表法 ， 作图法 ， 逐差法 ， 回归法 等。

11．在作图法中，根据已作好的图线 求斜率、截距 等参数时，一般不要取 原始实验数据 ，要选取图线上相距 较远 的两点，目的是为了减小 相对误差 。

如何作图和求直线的斜率、截距。

16．图16-4中，为了确保安全，在接通电源前，变阻器R O 的滑动端应推到 最右端 端，此时电路的电流有最 小 值，这变阻器的作用是改变电路的电流，称为 限流器 。

满足电压补偿原理。若其中一（或两）个的极性反接，是否可以 。

17．图16-4中，检流计使用前必需调 零 。作为零示器的检流计常串联一变阻器，当通入检流计的电流无法估计大小时，此电阻应取 最大值 ，在测量过程中，随着检流计指针偏转角的减小逐步降低 减小 的阻值，直至为零。这个变阻器称为 检流计的保护电阻 。

18．用QJ23型箱式电桥测下列电阻：≈1X R 8Ω、

≈2X R 68Ω、≈3X R 580Ω、 ≈4X R KΩ、

≈5X R 38KΩ，要求测量结果为四位有效数字，则比率

臂（即倍率）应分别选择 、 、 、 1 、和 10 。

19．电流表、电压表量程选择，若测量前无法估计其约值时，则应选择 较大 量程进行测量，再根

原则是 在不超出量程下，使电表的读数尽量接近量程 。 20

．

电

流表、

电

压

表读数

：

量程

满刻度总格数指针指示格数

测量值?=

，电压表内阻= R V =量程

×每伏欧姆数 ，电表最大绝对误差为

m A K A ?=?%仪 （即 级别%×量程 ）。

21.电表的七个级别为、、、、、、，级别越小，精密度越高。若测出电表的最大相对误差为%。则其级别为 级。 22.用一个级量程为、内阻500Ω/V 的电压表测电压，测得结果是，其内阻是 750 Ω，测量结果的最大绝对误差为 、相对误差为 % ；另一测量结果为时，其的最大绝对误差为 、相对误差为 11 % 。

23．描绘电流场实验的电路图17-4，是根据 原理设计电路，来描绘不同电位的等势线。 等势线与电流线分布两个主要关系是：电流线与等势线互相 、电流线的方向是从 电位 指向 电位。

25．如图所示的游标卡尺，副尺上第4条刻度和主尺上的某刻度对齐，问零点读数是多少

A. mm

B. mm

C. cm

D. cm （ ）

26．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于微测基准线的位置如图所示，问物体长度（修正值）L 是多少（L 0是主尺上读数） A ． mm B. L 0+ mm C. mm D. L 0+ mm

（ ）

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27．右图螺旋测微计的正确读数是 A. mm B. mm C. mm D. mm

（ ）

28．螺旋测微计使用完毕，应在螺杆和砧台之间 ，以免 。

第一章 误差估算与数据

处理方法

1．指出下列各量有效数字的位数。 (1)000.1=U kV 有效位数：4

(2)000123.0=L mm 有效位数：3

(3)010.10=m kg 有效位数：5

(4)自然数4 有效位数：无限位

2．判断下列写法是否正确，并加以改正。 (1)0350.0=I A 35=mA

错，有效位数为3位，而35mA 有效位数为2位，二者物理意义不同，不可等同，应改为

0350.0=I A 11050.3?=mA 。

(2)()3.0270.53+=m kg

错，测量结果(即最佳估计值270.53=m )有效

±”()3.03.53±=m kg 。 (3)()2000103.274±?=h km

错，当采用科学计数法表示测量结果时，最佳估计值与不确定度应同时用科学计数法表示，

并且10的指数应取一致，还要保证最佳估计值的最后一位与不确定度的末位对齐。因此，上式应改为()km h 4102.03.27?±=。 (4)()004.0325.4±=x

A 正确。

3．试按有效数字修约规则，将下列各数据保留三位有效数字。 ，，，，，，，

4．按有效数字的确定规则，计算下列各式。 (1)?6386.08.7537.343=++

解：原式8.41981.41964.08.7537.343==++= (2)?543.76180.845.88=--

解：原式73.3727.3543.76180.845.88==--= (3)?5.20725.0=?

解：原式18.05.20725.0=?= (4)()?001.247.0052.042.8=÷-+

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()00.4001.200.8001.247.0052.042.8=÷=÷-+=

5．分别写出下列各式的不确定度传播公式。 (1)()

222

1

B A K Q +=(K 为常数) 解：

(a )绝对不确定度：

()()()

()()()()

2

22

22

222222

2

222

1 21B

A

B A B A B A

C u B u A K u B u A K u B B A u A B A K

u B Q u A Q Q u +=+=???? ???+?+???? ???+?=???

????+??? ????= (b )相对不确定度：

()()()()

()()2

22

2

222

2

22

1B A u B u A B A K u B u A K Q Q u E b A b A C ++=++== 其中，A u 、B u 分别表示A 、B 量的合成不确定度。

(2)()F D C B A N 21

12--=

解：

(a )绝对不确定度：

()()()()()2222222

2

22

2

22

22

2

22

2

2

2

2

21211 212111 ??? ??+??????-+??? ??+??? ??+???

????????? ??-=??? ??-+??????-+??? ??-+??? ??+?????

?

--

=?

??

????+??? ????+??? ????+??? ????+??? ????=F D C B A

F D C B A F D C B A C u u C B A D

u D A u D A u A D C B u u D C B A u D A u D A u D C B A u F N u D N u C N u B N u A N N u (b )相对不确定度：

()()()F C B A u D A u D A u A D C B N

E C B A C 2

1

1211 22

2222

2--?

??+??? ??+??? ?

?+???????????? ??-=

=

其中，A u 、B u 、C u 、D u 、F u 分别表示A 、

B 、

C 、

D 、F 量的合成不确定度。 (3)A

B A f 42

2-=

解： (a )绝对不确定度：

()()[]()[]

()

()

2

2

222

22

222

22

22222141 //4

1

4/4/4/4/ 4????

??+?????????? ??+=???

? ???-?+???? ???-?=

?

??-?+???? ???-?=

?

?

+??????? ??????? ??-?=???

????+??? ????=B A B A B

A A

B A

C u A B u A B u B A B A u A A B A u B A B A u A A B A u A A B A u B f u A f f u (b )相对不确定度： ()22

22

2

2242141A

A B

A A

B A u A B u A B f f u E B A

C ??? ??+=

-???? ?

?+?????????? ??+=

=其中，A u 、B u 分别表示A 、B 量的合成不确定度。 (4)4

2h

d V π=

解：

6．用最小刻度为的米尺对物体进行长度测量，其数据为()=cm L ，，，，，若置信概率为%5.95，则测量结果应该表示为 解： (1)最佳值L

)(900.95

50.49591.986.987.994.992.9551

cm L L i i ==++++==∑=

(2)不确定度d u

A 类分量：

B 类分量：

()cm L u B 028.0732

.105

.03

==

?=

仪 L 的合成不确定度：

()()L u L u u B A

C 1084.756.2108.26.122222?+=?+=+=-

由于置信概率为%5.95，则扩展不确定度 %

80.0900.908

.008.004.022====?=?=L U E cm

u U C (3)测量结果表示

()()

%

80.0%5.95 /08.090.93==±=E P cm g ρ

7．用量程为20mA ，准确度等级为级的电流表测

量某电流的指示值为，其测量结果的最大误差为 解：

测量结果的最大误差即仪器误差。仪器误差=量

平均值有效数字的位数可比原数据

米尺的仪器误差取其最小刻度的

乘方、开方运算的中间计算结果的有效数绝对不确定

意，仪器误差通常取一位有效数字。

8．用千分尺(仪器极限误差为004.0±mm )测量一钢球直径6次，测量数据为：、、、、、(mm )；用天平(仪器极限误差为06.0±g )测量它的质量1次，测量值为：84.11g ，试求钢球密度的最佳值与不确定度。

解：密度ρ为间接测量量，直径d 与质量m 为直接测量量，故应按间接测量数据处理方法来求测量结果。

1．直径d 的处理 (1)最佳值d

mm d

d i i

2648.146

272.14278.14256.1466

1

=+++=

=

∑= (2)不确定度 A 类分量：

()()()

()1003.121000

.30361

00.3010361 3049490.40.91698110 30

772313910 30007.0002.0003.0013.0009.0 5

62648.14278.142648.14256.14 3

3662

2222262222222?=?=?=+++++=

+++++=

+++++=

?+-+-=-----

B 类分量：

()mm d u B 0023.0732

.1004

.03

==

?=

仪 d 的合成不确定度：

()()d u d u u B A

d 129.52.12103.25.332222?+=?+=+=-2．质量m 的处理

由于质量m 为单次测量值，因此不存在标准不确

定度的A 类分量()m u A ，并且B 类分量()g m u B 06.0=?==仪仪σ，则质量m 的合成不确

定()g m u u B m 06.0==。 3．密度ρ的处理 (1)最佳值ρ

()3

33/790.79028

.21416.384

.116 90279

.214159.384

.1164265.114159.384.1166cm g cm g d m =??=

??=??==

πρ

加、减法中间计算结果的末位与运算各数据中末位数数乘方、开方运算的中间计算结果的有效数

π

应比运算各数中有效数乘除法运算以各运算数据中有效数字位数最少

密

乘方、开

平均值有效数字的位数可比原数据

(2)合成不确定度()ρC u

密度与质量和直径之间的函数为简单乘除关系，可先计算相对不确定度E 。

()()()

%51.0108.25100.2578.0100.257761.0 100.5881.0100.510881.0 1206.03.140042.0384.1106.02648.140042.03 3ln ln 3

3

3

3

222

32

322222

2

2

2

=?=?+=?+=?+=?+?=

?

??

??+??? ???=??? ??+??? ???=??

? ??+??? ??=??? ????+??? ????==------m u d u u m u d u E m d m d C ρρρρ 密度ρ的合成不确定度：

()3/04.0%51.0790.7cm g E u C =?=?=ρρ

(3)最终结果为

()()

%

51.0%3.68 /04.079.73==±=E P cm g ρ

9．示波管磁偏转实验中，偏转距离与电流之间关系数据如下表所示。

系式；

(2)用逐差法求出L I -之间的关系式。 解：

(1)由图可看出，L I -之间成一次函数关系，因此可设L I -的关系式为b kL I +=。 在图中任取两点()1.9 0.81，P 和()0.04 0.382，P ，可得斜率

03.10

.309

.300.80.381.90.40==--=k 将第三点()2.52 0.213，

P 以及斜率k 代入设定的关系式中，可得截距

9.087.063.215.220.2103.15.22==-=?-=b

因此I 与L 的关系式为

9.003.1+=L I

(2)逐差法

由于有8组数据，所以数据处理应采取隔4项(2/8)逐差的方法，则L 每次改变0.20=?L 时，

)()()()9

.204

7.834

483726154==-+-+-+I I I I I I L I -关系式的斜率为

04.10

.209

.204==??

=

L I k 任取一组数据(如，)代入L I -关系式中，可得

截距

4.020.316.310.3004.16.31=-=?-=b 因此I 与L 的关系式为：

4.004.1+=L I

10．已知某两个量u 与L 之间具有关系

5

1015202530354045

510153035mm

L /

b ku L +=，测量数据如下表所示。

()

310?u (

)2

10

-?L

用最小二乘法写出u 与L 的关系式。 解：

3

613

3101833.3610671.21610644.6343.1975.861?=?=?+++==∑=i i u u

2

612210243.1310646

.7910683.2570.572.061-=--?=?=?+++==∑i i L L

6

66

22222261221077.1656106

6

.9940 106

44.6371.5286.4152.3043.1975.861?=?=?+++++==∑=i i u u

3

1116110

39000.61060.3834 106

6

.16386.109178.65692.3298.11030.6 106

83.2544.6370.543.1972.075.861?=?=?+++++=??++?+?==∑= i i i L u uL k 、b 的最佳值k

?、b ?为

()()()6

3332

262332322105988.4 1054.34759825

.11077.1656231.130939000.64.79175 1077

.16561833.3639000.610243.131833.36 1077.1656101833.361039000.610243.13101833.36?------?=?=?--=?--??=?-??-???=

--?=u u uL L u k ()()()()()033967.054.347805

.11 77

.1656231.1309406.2192113.23177.16561833.365677.16243.1339000.61833.36 1077.1656101833.361077.165610243.131039000.6101833.36?26

2

36

2

3

3

2

22

-=-=--=-?-?=

?-????-???=

-?-?=-u u u L uL u b

因此，待求关系式为

033967.0105988.46-?=-u L

3.不确定度在可修正的系统误差修正以后，将余下的全部误差按产生原因及计算方法不同分为两类，其中（B ）属于A 类分量。 A ．由测量仪器产生的误差分量

B ．同一条件下的多次测量值按统计方法计算的误差分量

C ．由环境产生的误差分量

D ．由测量条件产生的误差分量 4.对b ax y +=的线性函数，利用图解法求a 时，正确的求解方法是（C ）。 A ．αtg a = （α为所作直线与坐标横轴的夹角实测值） B ．x y a ??= （y x ??、为任选两个测点的坐标值之差） C ．x

y a ??= （y x ??、为在所作直线上任选两个分得较远的点的坐标值之差）

D ．x y a = （y x 、为所作直线上任选一点的坐标值） 5.判断下列结果表述正误

B.mm R 10)080.0621.8(?±= ×

C.m )008.0621.8(±

=R A.mm R 2

1002041.862108.8?±= × B.mm R 210)80621.8(?±= ×

D ．mm R 2

10)0081

.0621.8(?±= × B ．A=± × C ．R=±Ω

D ．f=Hz 1009.010485.24?±? × B ．I=＋ C ．T=＋ ×

D ．Y=＋×1011

P × =2560±100mm

=± × 8.对某物进行直接测量。有如下说法，正确的是（D ）。

A ．有效数字的位数由所使用的量具确定

v1.0 可编辑可修改

B．有效数字的位数由被测量的大小确定

C．有效数字的位数主要由使用的量具确定

D．有效数字的位数由使用的量具与被测量的大小共同确定9.观测者习惯性的读数滞后所引起的测量误差属于（B）。A．随机误差

B. 系统误差

C．疏失误差

D．A、B、C都不是

12.以下说法不正确的是（B）。

A．可用仪器最小分度或是最小分度的一半作为该仪器的一次测量的误差

B．可以用仪器精度等级估算该仪器一次测量的误差

C．只要知道仪器的最小分度值，就可以大致确定仪器误差的数量级

D．以上三种说法都不正确

13.实验室电压波动所引起的测量误差属于（A）。

A．随机误差

B. 系统误差

C．疏失误差

D．A、B、C都不是

17.选出消除系统误差的测量方法（A）。

A.交换法；

B.放大法

C.模拟法

D.比较法

18.用示波器观察波形，如果看到了波形，但不稳定，为使其稳定，可调节（D）。

A.＂扫描频率＂调节

B.＂扫描频率＂与＂聚焦＂配合调节

C.＂触发电平＂调节

D.＂扫描频率＂与＂触发电平＂配合调节

19.测量值包括（A）。

A. 可靠数字和存疑数字

B．只包括可靠数字

C．只包括存疑数字D．不能确定

20.对一物理量进行等精度多次测量，其算术平均值是（B）。A．真值

B．最接近真值的值

C．误差最大的值

D．误差为零的值

23.实验室温度波动所引起的测量误差属于（A）。

A.随机误差

B.系统误差

C.疏失误差

D．A，B，C都不是

24.电表未校准所引起的测量误差属于（B）。

A.随机误差

B.系统误差

C.粗大误差

D．A，B，C都不是

26.在长度密度实验中下列关于游标卡尺的说法错误的是（B）

A.游标卡尺不需要估读

B.计算不确定度B类分量时

Bj

K应该取3

C.对于50分度的游标卡尺，最小刻度为

D.使用50分度游标卡尺进行测量时，所得数据尾数一定是偶数不是奇数

27.在正常情况下，下列读数错误的是（A）

A.有量程1500mv，分格数为150格的电压表测得电压值为

B.分度值为1′的角游标测得值为9

3

11

C.分度值为0.02mm的游标卡尺测得某物体的长度为59.32mm

D.分度值为0.01mm的读数显微镜读数为30.098mm

2，用米尺测量铁棒的长度，六次测量值分别为：

L (mm) = , , , , ，，求出铁棒长度L 的平均值和不确定度,并写出测量结果的表达式。

3，简述应用逐差法处理数据;,,,,,,,,,9876543210x x x x x x x x x x 的条件，并用列表的形式表示处理数据具体做法。（7分）

2．在下面的李萨如图中，如果在X 轴方向信号的频率是100Hz ，那么在Y 轴方向信号的频率是：[ ] （A ）100Hz （B ）33Hz （C ）300Hz （D ）200Hz

13、用霍尔法测直流磁场的磁感应强度时，霍尔电压的大小： ( Ｂ ) S H H

I B

V R d

= A ：与霍尔材料的性质无关； B ：与外加磁场的磁感应强度的大小成正比； C ：与霍尔片上的工作电流s I 的大小成反比； D ：与霍尔片的厚度d 成正比； 2*若某一测量值y 的真值为a ，则a y y -=?称为该测量值的 绝对 误差，a y

?称为测

量值的 相对 误差。

4* 若某待测物的标准长度为cm ，若用最小分度值为1mm 的米尺测，其值应为

mm ，若用精度为cm 得游标卡尺测量，其值应为 mm ，用精度为mm 的螺旋测微计测量，其值应为

mm 。

5*

用米尺（最小分度值为1mm ）测量某物体的长度L ，其起点在米尺10cm 刻度线上，终点 恰好在米尺的20cm 刻度线上。用有效数字来表达L 的测量值 。

*6 数据处理最基本的有如下三种方法 列表法 、 作图法 、 逐差法 。

9、要在示波器荧光屏上显示n 个完整而稳定的正弦波形，条件是Tx=nTy,n=1,2,3 …… 式中Tx 为 锯齿波周期 ，Ty 为 正弦周期 。

11、霍尔效应实验中测量霍尔电压时换向开关的作用是 用“对称测量法”消除副效应的影响 。

2、(1)用示波器观测50Hz 的正弦交流电信号，当荧光屏上调出两个周期稳定的波形时，其扫描电压的周期是（ ） T=

(2) 如示波器扫描频率为1000Hz 时，将扫描长度调整为5cm ，则每厘米代表的时间为（ ）. 3*

789.423.1305.22500??=

b , 则 b 有几位有效数字 3位 。250 2.3097.2750782971.2 4.705

8839

8b ?=

==? ?÷保留的有效数字，只需与诸因子中有效数字最少的一个相同，+-小数点后所保留的位数与诸数中小数点后位数最少的一个相同，乘方和开方与其底的有效位数相同

5*

用米尺测得某物体的长度为４.32cm,现有精度为0.02mm 的量具，则测量结果有 4 有效数字（43.2?）mm ；若用精度为0.015mm 的量具测量，则应有 5 位有效数字（43.2??）mm 。

1*

、大量的随机误差服从正态分布，一般说来增加测量次数求平均可以减小随机误差。（ √ ）

2*、由于系统误差在测量条件不变时有确定的大小和正负号，因此在同一测量条件下多次测量求平均值能够减少误差或消除它。 （ × ）

3*、一个物理量是由可靠数字与可疑数字组成。（ × ）有效数字 + 单位

4*、测量结果的有效数字位数越多，测量的准确度就越高，因此实验数据处理结果应多保留几位有效数字。（ × ）

5*、用精度很高的仪器对物理量进行测量，就能获得该物理量的真值。（ × ） 6*、某测量数据的单位换算，其有效数字的位数也随着变化 。（ × ） , , 111mm

7、在测量金属杨氏弹性模量的实验中，光杠杆的放大倍数与望远镜放大倍数有关。（ × ）

8、示波器的内扫描电压波形为正弦波电压（ × ）锯齿波

三. 解答题：（选做二题，每题十分，并标出选做记号“ * ”，多做不给分）

1、已知一正弦波的频率为100Hz ，V V P P 10=-,用毫米方格纸画出这个正弦的波形。（水平方向cm 00.1代表ms 1，垂直方向cm 00.1代表V 1）

评分：1）无坐标单位 、 水平画成频率、不按比例作图 以上三条满足一条 零分

2） 水平画成频率、按比例作图、有坐标无单位 扣3分 2、已知热电偶的温差电动势ε 与温差t

的关系为

t αε=，ε 和t 的测量值如下。试用逐差法求热电偶温差电系数

。

（不必计算误差）

)(0C t

ε()mV

解：用逐差法：

511 4.200.90 3.30mV

εεε?=-=-= （1分）

mV

37.371.108.52

26=-=-=?εεε（1分）

mV 35.355.290.5337=-=-=?εεε（1分） mV

35.336.371.6448=-=-=?εεε （1分）

0.80=?t C 0（1分）

3.342mV

ε

?=（2分）

03.3420.041880.0

/V C t m εα?=

==?（3分） 没有用逐差法处理数据零分

876543211

() 3.3424

mV εεεεεεεεε?=+++----=

3、 用米尺分5次测量正方形的边长，cm a 01.21

=；cm a 00.22=；cm a 04.23=；cm a 98.14=0；cm a 97.15=。试

分别求正方形周长的平均值、不确度以及周长的测量结果。

=++++=

5

5

4321a a a a a a (cm ) (1分)

2

2

仪

?+=?a a S

1

)(2

--=

∑n a a

S i

a =()cm )(05.0cm =?仪

(仪器最小分度的一半)

2

2

仪

?+=?a a S =()cm (保留一位有效数) (2分)

a a a

?±==60.0()cm ± (1分)

正方形周长的平均值L =4a = (cm ) (2分) 0.244L

a cm ?=?= (1分)

8.000.24L

L cm L =±?=± (3分)

《大学物理实验》模拟试卷 一、填空题（20分，每题2分）

1、对直接测量量x ，合成不确定度σ= ； 对间接测量量y （x 1，x 2），合成不确定度σ= 。

2、用一个级的电表单次测量一个电学量，若指针刚好指在满刻度处，则该测量结果的相对不确定度等于 ；若指针指在满刻度的十分之一处，则该测量的结果的相对不确定度等于 。

3、示波器正常，但开机后荧光屏上看不到亮点，原因可能是

（1） ；（2） 。 4、给出到目前为止已经学过的测量电阻的两种方法 、 。

5、测量中的千分尺的零点误差属于 系统误差；米尺刻度不均匀的误差属于 系统误差。

6、一般情况下，总是在同一条件下对某量进行多次测量，多次测量的目的有两个，一是，二是。

7、某学生用1/50的游标卡尺测得一组长度的数据为：（1）20.02mm，（2）20.50mm，（3）20.25mm，（4）20.20cm；则其中一定有错的数据编号是。

8、测量一规则木板的面积，已知其长约为30cm，宽约为5cm，要求结果有四位有效位数，则长用来测量，宽用来测量。

9、利用霍尔效应测螺线管磁感应强度分布实验中的四个副效应可归结为：、、温度梯度电压和电极不等势电压。

10、学过的迈克尔逊实验和测量金属棒的线胀系数实验中主要使用的物理实验基本测量方法分别是和。

二、判断题（“对”在题号前（）中打√，“错”打×）（10分）

（）1、准确度是指测量值或实验所得结果与真值符合的程度，描述的是测量值接近真值程度的程度，反映的是系统误差大小的程度。

（）2、精确度指精密度与准确度的综合，既描述数据的重复性程度，又表示与真值的接近程度，反映了综合误差的大小程度。（）3、系统误差的特征是它的有规律性，而随机的特怔是它的无规律性。

（）4、算术平均值代替真值是最佳值，平均值代替真值可靠性可用算术平均偏差、标准偏差和不确定度方法进行估算和评定。（）5、测量结果不确定度按评定方法可分为A类分量和B类分量，不确定度A类分量与随机误差相对应，B类分量与系统误差相对应。

（）6、用1/50游标卡尺单次测量某一个工件长度，测量值N=10.00mm，用不确定度评定结果为N =（±）mm。

（）7、在测量钢丝的杨氏弹性模量实验中，预加1Kg砝码的目的是增大钢丝伸长量。

（）8、利用逐差法处理实验数据的优点是充分利用数据和减少随机误差。

（）9、模拟法可以分为物理模拟和数学模拟，因为稳恒电流场和静电场的物理本质相同，所以用稳恒电流场模拟静电场属于物理模拟。

（）10、系统误差在测量条件不变时有确定的大小和正负号，因此在同一测量条件下多次测量求平均值能够减少或消除系统误差。

三、简答题（共15分）

1、简述利用实验方法探索物理规律的主要步骤。（5分）

2、简述电位差计的基本原理。用十一线电位差计测电池电动势的操作过程中，若调至平衡状态后断开工作电流回路，这时检流计指针会如何变化（10分）

2003—2004学年第一学期

《大学物理实验》模拟试卷参考答案及评分标准

一、填空题（20分，每题2分） 1．

2

2u s +，

222

22121x x x y x y σσ???

? ????+???? ????。2．%%) ， % (3%) 。

3．x,y 偏移出界，辉度太弱。4．伏安法，电桥法，替代法，欧姆表法（注：答其中两个即可） 5．已定，未定。 6．减小随机误差，避免疏失误差。7．（3），（4）。8．毫米尺， 1/50游标卡尺。9．温差电效应，热磁效应。 10．干涉法 ，非电量电测法 。 二、判断题（10分，每题1分）

1、√

2、√

3、×

4、√

5、×

6、×

7、×

8、√

9、× 10、×

三、简答题（共10分）

1．答：（1）确定研究内容和研究对象。 （1分） （2）设计实验。作图，判定曲线类型，建立相应函数关系。 （1分） （3）实验测量待测量的对应关系。 （1分）

（4）判断曲线函数形式，写出一般式，建立经验公式。 (5 ) 验证。 2．答：（1）补偿原理；

定标：调节电阻丝长度L 0，补偿标准电池电动势E 0； 测量：调节电阻丝长度L x ，补偿未知电池电动势E x ； 计算：E x ＝L x E 0/ L 0。 （2）检流计指针保持偏转，不能补偿。

大学物理实验(二)讲义

大学物理实验（I I）实验讲义 华中科技大学物理学院实验教学中心

目录 实验1：偏振光实验 (1) 实验2：迈克尔逊和法布里-珀罗干涉仪 (5) 实验3：振动力学综合实验 (13) 实验4：RLC电路和滤波器 (22)

实验1：偏振光实验 【实验目的】 1.观察光的偏振现象，加深对其规律认识。 2.了解产生和检验偏振光的光学元件及光电探测器的工作原理。 3.掌握一些光的偏振态（自然光、线偏振光、部分偏振光、椭圆偏振光、圆偏振光）的鉴别方 法以及相互的转化。 【课前预习】 1.光的波动方程以及麦克斯韦方程组。 2.电磁波的偏振性及波片的性质。 【实验原理】 1、自然光与偏振光 麦克斯韦指出光波是一种电磁波，电磁波是横波。由于光与物质相互作用过程中反应比较明显的是电矢量E，故此，常用E表征光波振动矢量，简称光矢量。一般光源发射的光波，其光矢量在垂直于传播方向上的各向分布几率相等，这种光就称为自然光。光矢量在垂直于传播方向上有规则变化则体现了光波的偏振特性。如果光矢量方向不变，大小随相位变化，这时在垂直于光波传播方向的平面上光矢量端点轨迹是一直线，则称此光为线偏振光（平面偏振光），光矢量与传播方向构成的平面叫振动面如图1（a）。图1(b)是线偏振光的图示法，其中短线表示光矢量平行于纸面，圆点表示光矢量与纸面垂直。如果其光矢量是随时间作有规律的改变，光矢量的末端在垂直于传播方向的平面上的轨迹是圆或者椭圆，这样的光相应的被称为圆偏振光或者椭圆偏振光，如图1（c）。介于偏振光和自然光之间的还有一种叫部分偏振光，其光矢量在某一确定方向上最强，亦即有更多的光矢量趋于该方向，如图1（d）。任一偏振光都可以用两个振动方向互相垂直，相位有关联的线偏振光来表示。 2、双折射现象 当一束光入射到光学各向异性的介质时，折射光往往有两束，这种现象称为双折射。冰洲石（方解石）就是典型的双折射晶体，如通过它观察物体可以看到两个像。当一束激光正入射于冰洲石时，若表面已抛光则将有两束光出射，其中一束光不偏折，即o光，它遵守通常的折射定律，称为寻常光。另一束发生了偏折，即e光，它不遵守通常的折射定律，称为非常光。用偏振片检查可以发现，这两束光都是线偏振光，但其振动方向不同，其两束光的光矢量近于垂直。晶体中可以找到一个特殊方向，在这个方向上无双折射现象，这个方向称为晶体的光轴，也就是说在光轴方向o光和e光的传播速度、折射率是相等的。此处特别强调光轴是一个方向，不是一条直线。只有一个光轴的晶体称为单轴晶体，如冰洲石，石英，红宝石，冰等，其中又分为负晶体（o光折射率大于e光折射率，即n o>n e）和正晶体（n o

大学物理实验模拟题八套(六套有答案)

1,2,3,4,5,8有答案，6,7没有，但可以参考复 习 大学物理实验模拟试题一 一、填空题（总分42分，每空1分） 1． 测量结果的有效数字的位数由 和 共同决定。 2． 50分度的游标卡尺，其仪器误差为 。 3． 量程为10mA 电流表，其等级为1.0，当读数为6. 5mA 时，它的最大误差为 。 4． 不确定度表示 。 5． lg35.4= 。 6． 在分光计实验中，望远镜的调节用的是 法。 7． S 是表示多次测量中每次测量值的 程度，它随测量次数n 的增加变化很 ，表示 偏离真值的多少，它 随测量次数n 的增加变化很 。 8． 在杨氏模量实验中，若望远镜的叉丝不清楚，应调节望远镜 的焦距，若观察到的标尺像不清楚则应调节望远镜 的焦距。钢丝的伸长量用 法来测定。 9． 计算标准偏差我们用 法，其计算公式为 。 N S

10．表示测量数据离散程度的是精密度，它属于偶然误差，用误差（偏差）来描述它比较合适。 11．用20分度的游标卡尺测长度，刚好为15mm,应记为 mm。12．根据获得测量结果的不同方法，测量可分为测量和测量；根据测量的条件不同，可分为测量和测量。 13．电势差计实验中，热电偶的电动势与温差的关系为关系，可用 法、法和法来求得经验方程。14．789.30×50÷0.100= 。 15．10.1÷4.178= 。 16．2252= 。 17．用分光仪测得一角度为300，分光仪的最小分度为1，，测量的结果为。 18．对于连续读数的仪器，如米尺、螺旋测微计等，就以作为仪器误差。 19．分光计测角度时由于度盘偏心引起的测量角度误差按正弦规律变化，这是误差。 20．在示波器内部，同步、扫描系统的功能是获得电压信号，这种电压信号加在偏转板上，可使光点匀速地沿X 方向从左向右作周期性运动。 21．系统误差有确定性的特点，偶然误差有随机性

大学物理学实验指导书_4

大学物理学实验指导书 大学物理实验 力学部分 实验一长度与体积的测量 实验类型：验证 实验类别：专业主干课 实验学时：2 所属课程：大学物理

所涉及的课程和知识点：误差原理有效数字 一、实验目的 通过本实验的学习，使学生掌握测长度的几种常用仪器的使用，并会正确读数。练习作好记录和误差计算。 二、实验要求 （1）分别用游标卡尺、螺旋测微计测金属圆筒、小钢球的内外径及高度，并求体积。（2）练习多次等精度测量误差的处理方法。 三、实验仪器设备及材料 游标卡尺，螺旋测微计，金属圆柱体，小钢球，铜丝 四、实验方案 1、用游标卡尺测量并计算所给样品的体积。 2、分别用千分尺和读数显微镜测量所给金属丝的直径。 数据处理 注意：有效数字的读取和运用，自拟表格，按有关规则进行数据处理。 描述实验过程（步骤）以及安全注意事项等,设计性实验由学生自行设计实验方案。 五、考核形式 实际操作过程实验报告 六、实验报告 实验原理，实验步骤，实验数据处理，误差分析和处理。 对实验中的特殊现象、实验操作的成败、实验的关键点等内容进行整理、解释、分析总结，回答思考题，提出实验结论或提出自己的看法等。 七、思考题 1、游标卡尺测量长度时如何读数 游标本身有没有估读数 2、千分尺以毫米为单位可估读到哪一位初读数的正负如何判断 待测长度如何确定 实验二单摆 实验类型：设计 实验类别：专业主干课 实验学时：2 所属课程：大学物理 所涉及的课程和知识点：力学单摆周期公式 一、实验目的 通过本实验的学习，使学生掌握使用停表和米尺，测准单摆的周期和摆长。利用单摆周期公式求当地的重力加速度

二、实验要求 （1）测摆长为1m时的周期求g值。 （2）改变摆长，每次减少10cm，测相应周期T，作T—L图，验证单摆周期公式。 三、实验仪器设备及材料 单摆、米尺、游标卡尺、停表。 四、实验方案 利用试验台上所给的设备及材料，自己制作一个单摆，然后设计实验步骤测出单摆的周期，再根据单摆的周期公式计算当地的重力加速速。 改变摆长，讨论对实验结果的影响并分析误差产生的原因 五、考核形式 实际操作过程实验报告 六、实验报告 实验原理，实验步骤，实验数据处理，误差分析和处理。 对实验中的特殊现象、实验操作的成败、实验的关键点等内容进行整理、解释、分析总结，回答思考题，提出实验结论或提出自己的看法等。 七、思考题 1、为什么测量周期不宜直接测量摆球往返一次摆动的周期试从误差分析来说明。 2、在室内天棚上挂一单摆，摆长很长，你设法用简单的工具测出摆长不许直接测量摆长。 实验三牛顿第二定律的验证 实验类型：验证 实验类别：专业主干课 实验学时：2 所属课程：大学物理 所涉及的课程和知识点：力学牛顿第二定律摩擦 一、实验目的 通过本实验的学习，使学生掌握气垫导轨的使用，使学生通过在气垫导轨上验证牛顿第二定律，更深刻的理解牛顿第二定律的物理本质。 二、实验要求 验证当m一定时，a∝F,当F一定时，a∝1／m。 三、实验仪器设备及材料 气垫导轨，数字毫秒计，光电门，气源 四、实验方案 1、调整气垫导轨水平。 在导轨的端部小心安装好滑轮，使其转动自如，细心调整好导轨的水平。

大学物理实验理论考试题及答案

一、 选择题（每题4分，打“ * ”者为必做，再另选做4题，并标出选做记号“ * ”，多做不给分，共40分） 1* 某间接测量量的测量公式为4323y x N -=，直接测量量x 和y 的标准误差为x ?和y ?, 则间接测量量N 的标准误差为？B N ?= 4322(2)3339N x x y x x x ??-==?=??， 3334(3)2248y N y y y y x ??==-?=-??- 2*。 用螺旋测微计测量长度时，测量值=末读数—初读数（零读数），初读数是为了消除 ( A ) （A ）系统误差 （B ）偶然误差 （C ）过失误差 （D ）其他误差 3* 在计算铜块的密度ρ和不确定度ρ?时，计算器上分别显示为“8.35256”和“ 0.06532” 则结果表示为：（ C ） (A) ρ=（8.35256 ± 0.0653） （gcm – 3 ）， (B) ρ=（8.352 ± 0.065） （gcm – 3 ）， (C) ρ=（8.35 ± 0.07） （gcm – 3 ）， (D) ρ=（8.35256 ± 0.06532） （gcm – 3 ） (E) ρ=（20.083510? ± 0.07） （gcm – 3 ）， (F) ρ=（8.35 ± 0.06） （gcm – 3 ）， 4* 以下哪一点不符合随机误差统计规律分布特点 （ C ） （A ） 单峰性 （B ） 对称性 （C ） 无界性有界性 （D ） 抵偿性 5* 某螺旋测微计的示值误差为mm 004.0±，选出下列测量结果中正确的答案：（ B ） A ． 用它进行多次测量，其偶然误差为mm 004.0； B ． 用它作单次测量，可用mm 004.0±估算其误差； B =?==?

大学物理实验讲义(密度测定)

大学物理实验讲义(密度测定)

不规则物体密度的测定 【实验目的】 1、学习物理天平的使用方法； 2、掌握用流体静力称衡法测定不规则固体 密度的原理和方法； 3、掌握用助沉法测定不规则固体密度（比 水的密度小）的原理和方法； 4、掌握用密度瓶测定碎小固体密度的原理 和方法 。 【实验仪器和用品】 物理天平（500g 、50mg ）、密度瓶（50ml ）、烧杯（500ml ）、不规则金属块（被测物）、石蜡块（被测物）、碎小石子（被测物）、清水、细线。 密 游码 平衡螺母 边刀托 杯托盘 底座 度盘 指针 中刀托 手轮 调平螺母 挂钩 吊耳 水准泡 托盘 托盘 横梁 物理天

1 m 图3 静力 【实验原理】 某种物质单位体积的质量叫做这种物质的密度。对一密度均匀的物体，若其质量为m,体积为V ，则该物体的密度： V m =ρ （ 1 ） 实验中，测出物体的质量m 和体积V ，由上式可求出样品的密度。 1、用流体静力称衡法测定不规则固体的密度（比水的密度大） 设被测物在空气中的质量为m 物

（空气浮力忽略不计），全部 浸没在水中（悬吊，不接触 烧杯壁和底）的表观质量为 m 1（如图3示），体积为V ， 水的密度为ρ水 。根据阿基米德定律，有： 1()Vg m m g ρ=-水 1m m V ρ-=水 被测物密度： 1m m V m m ρρ==-水 （2） 2、流体静力称衡法和助沉法相结合测定密度小于水的不规则固体的密度 设被测物在空气中的质量为m ，用细线将被测物与另一助沉物串系起来：被测物在上，助沉物在下。设仅将助沉物没入水中而被测物在水面上时系统的表观质量为1 m ，二者均没入水中（注意悬吊，不接触烧杯壁和底）时的表观质量为2m ，如图4所示： 根据阿基米德定律，被测物受到的浮力为：1m 图4 静力称衡法和助待 测物块m

大学物理实验考试模拟试卷和答案

一、判断题（“对”在题号前（）中打√.“错”打×）（10分） （）1、误差是指测量值与真值之差.即误差=测量值－真值.如此定义的误差反映的是测量值偏离真值的大小和方向.既有大小又有正负 符号。 （）2、残差（偏差）是指测量值与其算术平均值之差.它与误差定义一样。 （）3、精密度是指重复测量所得结果相互接近程度.反映的是随机误差大小的程度。 （）4、测量不确定度是评价测量质量的一个重要指标.是指测量误差可能出现的范围。 （）5、在验证焦耳定律实验中.量热器中发生的过程是近似绝热过程。 （）6、在落球法测量液体粘滞系数实验中.多个小钢球一起测质量.主要目的是减小随机误差。 （）7、分光计设计了两个角游标是为了消除视差。 （）8、交换抵消法可以消除周期性系统误差.对称测量法可以消除线性系统误差。 （）9、调节气垫导轨水平时发现在滑块运动方向上不水平.应该先调节单脚螺钉再调节双脚螺钉。 （）10、用一级千分尺测量某一长度（Δ仪=0.004mm）.单次测量结果为N=8.000mm.用不确定度评定测量结果为N=（8.000±0.004）mm。 二、填空题（20分.每题2分） 1．依照测量方法的不同.可将测量分为和两大类。 2．误差产生的原因很多.按照误差产生的原因和不同性质.可将误差分为疏失误差、和。 3．测量中的视差多属误差；天平不等臂产生的误差属于误差。 4．已知某地重力加速度值为9.794m/s2.甲、乙、丙三人测量的结果依次分别为：9.790±0.024m/s2、9.811±0.004m/s2、9.795±0.006m/s2.其中精密度最高的是 .准确度最高的是。 5．累加放大测量方法用来测量物理量.使用该方法的目的是减小仪器造成的误差从而减小不确定度。若仪器的极限误差为0.4.要求测量的不确定度小于0.04.则累加倍数N＞。 6．示波器的示波管主要由、和荧光屏组成。 7．已知y=2X1-3X2+5X3.直接测量量X1.X2.X3的不确定度分别为ΔX1、ΔX2、ΔX3.则间接测量量的不确定度Δy= 。 8．用光杠杆测定钢材杨氏弹性模量.若光杠杆常数（反射镜两足尖垂直距离）d=7.00cm.标尺至平面镜面水平距离D=105.0㎝.求此时光杠杆的放大倍数K= 。 9、对于0.5级的电压表.使用量程为3V.若用它单次测量某一电压U.测量值为2.763V.则测量结果应表示为U= .相对不确定度为B= 。 10、滑线变阻器的两种用法是接成线路或线路。 三、简答题（共15分） 1．示波器实验中.（1）CH1（x）输入信号频率为50Hz.CH2（y）输入信号频率为100Hz；（2）CH1（x）输入信号频率为150Hz.CH2（y） 输入信号频率为50Hz；画出这两种情况下.示波器上显示的李萨如图形。（8分） 2．欲用逐差法处理数据.实验测量时必须使自变量怎样变化？逐差法处理数据的优点是什么？（7分）

大学物理实验课后答案

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。由数显表头读出每一个电压最大值时的位置，即对应的波节位置。因此在系统处于共振的条件下进行声速测定，可以容易和准确地测定波节的位置，提高测量的准确度。 2. 压电陶瓷超声换能器是怎样实现机械信号和电信号之间的相互转换的？ 答：压电陶瓷超声换能器的重要组成部分是压电陶瓷环。压电陶瓷环由多晶结构的压电材料制成。这种材料在受到机械应力，发生机械形变时，会发生极化，同时在极化方向产生电场，这种特性称为压电效应。反之，如果在压电材料上加交

大学物理实验理论考试题目及答案3

多项选择题(答案仅供参考) 1．请选出下列说法中的正确者（ CDE ） A ：当被测量可以进行重复测量时，常用重复测量的方法来减少测量结果的系统误差。 B ：对某一长度进行两次测量，其测量结果为10cm 和10.0cm ，则两次测量结果是一样 的。 C ：已知测量某电阻结果为：,05.032.85Ω±=R 表明测量电阻的真值位于区间 [85.27~85.37]之外的可能性很小。 D ：测量结果的三要素是测量量的最佳值（平均值），测量结果的不确定度和单位。 E ：单次测量结果不确定度往往用仪器误差Δ仪来表示，而不计ΔA . 2．请选择出表达正确者（ AD ） 3333 343/10)08.060.7(: /14.060.7:/1041.01060.7: /05.060.7:m kg D m kg C m kg B m kg A ?±=±=?±?=±=ρρρρ 3．请选择出正确的表达式： ( CD ) 3333 34/10)08.060.10( : (mm)1087.9)(87.9 :/104.0106.10 : )(10500)(5.10 :m kg D m C m kg B g kg A ?±=?=?±?==ρρ 4: 10.()551.010() A kg g =? 4．请选择出表达正确者（ A ） 333 3/04.0603.7: /14.060.7:/041.060.7: /04.060.7:m kg D m kg C m kg B m kg A ±=±=±=±=ρρρρ 5．请选择出表达正确者 ( BC ) 0.3mm 10.4cm h :D /10)08.060.7(:0.3cm 10.4h :B /1041.01060.7 :33334±=?±=±=?±?=m kg C m kg A ρρ 6．测量误差可分为系统误差和偶然误差，属于系统误差的有： ( AD ) Ａ：由于电表存在零点读数而产生的误差； Ｂ：由于测量对象的自身涨落所引起的误差； Ｃ：由于实验者在判断和估计读数上的变动性而产生的误差。 Ｄ：由于实验所依据的理论和公式的近似性引起的测量误差；

大学物理实验讲义实验牛顿环.docx

实验09用牛顿环测曲率半径 光的干涉现象证实了光在传播过程中具有波动性。光的干涉现象在工程技术和科学研究方面有着广 泛的应用。获得相干光的方法有两种：分波阵面法（例如杨氏双缝干涉、菲涅尔双棱镜干涉等）和 分振幅法（例如牛顿环等厚干涉、迈克尔逊干涉仪干涉等）。本实验主要研究光的等厚干涉中的两个典型 干涉现象，即牛顿环和劈尖干涉，它们都是用分振幅方法产生的干涉，其特点是同一条干涉条纹 处两反射面间的厚度相等，故牛顿环和劈尖都属于等厚干涉。在实际工作中，通常利用牛顿环来测量 光波波长，检查光学元件表面的光洁度、平整度和加工精度，利用劈尖来测量微小长度、薄膜的厚度 和固体的热膨胀系数等。 【实验目的】 1.观察光的干涉现象及其特点。 2.学习使用读数显微镜。 3.利用牛顿环干涉测量平凸透镜的曲率半径R 。入射光 4.利用劈尖干涉测量微小厚度。 【仪器用具】 R 读数显微镜、钠光灯、牛顿环装置、劈尖 r K d K 【实验原理】O (a) 1.牛顿环 牛顿环干涉现象是 1675 年牛顿在制作天文望远镜时，偶 然地将一个望远镜的物镜放在平面玻璃上而发现的。 如图 8-1 所示，将一个曲率半径为R（R很大）的平凸 透镜的凸面放在一块平面玻璃板上，即组成了一个牛 顿环装置。在透镜的凸面与平面玻璃板上表面间，构成了 一个空气薄层，其厚度从中心触点O （该处厚度为零） 向外逐渐增加，在以中心触点O 为圆心的任一圆周上的各点，薄空气层的厚度都相等。因此，当波长为的单色 光垂直入射时，经空气薄层上、下表面反射的两束相干光 形成的干涉图象应是中心为暗斑的宽窄不等的明暗相间 的同心圆环。此圆环即被称之为牛顿环。由于这种干涉条 纹的特点是在空气薄层同一厚度处形成同一级干涉条纹，因 此牛顿环干涉属于等厚干涉。 D 1 X (左)X(右 ) 11 D 4 X 4(左)X 4(右 ) (b) 图8-1 牛顿环的产生 设距离中心触点O 半径为 r K的圆周上某处，对应的空气薄层厚度为 d K，则由空气薄层上、下表面反射的两束相干光的光程差为 K 2d K 2 （ 8-1）

大学物理实验4-指导书

1.1 静电场 实验内容 图示静电场的基本性质: 同心球壳电场及电势分布图。 实验设置 有两个均匀带电的金属同心球壳配置如图。内球壳（厚度不计）半径为R 1=5.0 cm ，带电荷 q 1 = 0.6?10-8 C ；外球壳半径R 2 = 7.5 cm ，外半径R 3 = 9.0 cm ，所带总电荷q 2 = - 2.0?10-8 C 。 实验任务 画出该同心球壳的电场及电势分布。 实验步骤及方法 基本原理：根据高斯定理推导出电场及电势的 分布公式；利用数据分析软件，如Microsoft Excel 绘制电场及电势的分布图。 在如图所示的带电体中，因内球壳带电q 1，由于静电感应，外球壳的内表面上将均匀地分布电荷-q 1；根据电荷平衡原理，外球壳的外表面上所带电荷除了原来的q2外，还因为内表面感应了-q 1而生成+q 1,所以外球壳的外表面上将均匀分布电荷q 1+q 2。 在推导电场和电势分布公式时，须根据r 的变化范围分别讨论r < R 1、R 1 < r < R 2、R 2 < r < R 3、r > R 3几种情况。 场强分布： 当r < R 1时， 001=?=???E dS E S 当R 1 < r < R 2时， ?= ???0 1 εq dS E S 2 1 0241 r q E επ= 当R 2 < r < R 3时， 00 3=?=???E dS E S 当r > R 3时， 1

2 210 40 2 141r q q E q q dS E S += ? += ??? επε 电势分布： 根据电势的定义，可以求得电势的分布。 当r < R 1时， 3 2 10210110143211414141 3 3 2 21 1R q q R q R q U dr E dr E dr E dr E dr E U R R R R R R r r ++ -=?+?+?+?=?=?????∞ ∞ επεπεπ 当R 1 < r < R 2时， 3 2 102101014321414141 3 3 2 2R q q R q r q U dr E dr E dr E dr E U R R R R r r ++ -=?+?+?=?=????∞ ∞ επεπεπ 当R 2 < r < R 3时， 3 2 10143141 3 3 R q q U dr E dr E dr E U R R r r += ?+?=?=???∞ ∞ επ 当r > R 3时， r q q U dr E dr E U r r 2 1014141 += ?=?=??∞ ∞επ 至此，可以用MS Excel 来绘制电场及电势分布图。方法如下： 打开Excel 后会有一个默认的表格出现（如下图） 在A1、A2、A3单元格内分别输入“R1=”、“R2=”、“R3=”；在B1、B2、B3单元格内分别输入R1、R2、R3的数值。

大学物理实验模拟试题五(附含答案)

大学物理实验模拟试题五（附含答案） 一、填空（每题1分，共6分） 1、对某物理量进行直接测量，测量结果有效数字的位数由 、 决定。 2、对某物理量y 进行了n 次测量，各测量值为i y ，仪器误差为仪?，其A 类 不确度为： ； B 类不确定度为： ；合成不确定度 为： 。 3、用???±=表示测量结果，它的物理含义是： 。 4、测某物理量y ，得出cm y 753.15=，不确定度为cm y 321.0=?，结果应表示为： 。 5、测得金属环外径D D D ?±=，内径d d d ?±=，高h h h ?±=，则金属环 体积的不确定度：=?V ；相对不确定度： =V E 。 6、计算：=?-28.14)03.1734.17( ； =?+2.13)62.83.15(2 。 二、问答题（从下面8道题中只能选择6道 ，在不选题前用“ ” 标明，未 标明者，以前6道题计分，共18分） 1、在杨氏模量实验中的几个长度量L 、D 、b 、d 、n ?，哪个量的不确定度对结果影响最大？要减少测量结果的不确定度，主要应减少哪个长度量的不确定度？为什么？ 2、请画出示波管的结构图，并标明各部分的名称。 3、分光计测量角度之前应调整到什么状态？ 4、牛顿环实验中，为什么不用公式λKR r K =而用()λ n m D D R n m --=42 2测平凸透镜的曲率半径R ？ 5、简述霍尔效应测量磁场的原理。 6、示波器实验中，（1）用示波器观察信号波形时，若已知信号频率为 400Hz ， 要在荧光屏上出现2个周期的完整波形，扫描频率应该是多少？（2）显示李萨如图形时，1Y （x ）输入端信号频率为100Hz ，2Y （y ）输入端信号频率为50Hz ，画出该情况下示波器上显示的李萨如图形。 7、惠斯通电桥实验中，连好线路并合上开关1K 、2K ，如下图。调节s R 时

磁性物理实验指导书

磁性物理实验 讲义 磁性物理课程组编写 电子科技大学微电子与固体电子学院 二O一二年九月

目录 一、起始磁导率温度特性测量和居里温度测试计算分析 (1) 二、电阻率测试及磁损耗响应特性分析 (3) 三、磁致伸缩系数测量与分析 (6) 四、磁化强度测量与分析 (9) 五、磁滞回线和饱和磁感应强度测量 (11) 六、磁畴结构分析表征 (12)

一、起始磁导率温度特性测量和居里温度测试计算分析 (一) 、实验目的： 了解磁性材料的起始磁导率的测量原理，学会测量材料的起始磁导率，并能够从自发磁化起源机制来分析温度和离子占位对材料起始磁导率和磁化强度的影响。 (二）、实验原理及方法： 一个被磁化的环型试样，当径向宽度比较大时，磁通将集中在内半径附近的区域分布较密，而在外半径附近处，磁通密度较小，因此，实际磁路的有效截面积要小于环型试样的实际截面。为了使环型试样的磁路计算更符合实际情况，引入有效尺寸参数。有效尺寸参数为：有效平均半径r e ，有效磁路长度l e ，有效横截面积A e ，有效体积V e 。矩形截面的环型试样及其有效尺寸参数计算公式如下。 ???? ??-=21 1 211ln r r r r r e （1） ???? ??-=21 12 11ln 2r r r r l e π （2） ???? ??-=2112 211ln r r r r h A e （3） e e e l A V = （4） 其中：r 1为环型磁芯的内半径，r 2为环型磁芯的外半径，h 为磁芯高度。 利用磁芯的有效尺寸可以提高测量的精确性，尤其是试样尺寸不能满足均匀磁化条件时，应用等效尺寸参数计算磁性参数更合乎实际结果。材料的起始磁导率（i μ）可通过对环型磁心施加线圈后测量其电感量（L ）而计算得到。计算公式如式（5）所示。 2 0i e e A N L l μμ= （5）

江苏大学物理实验考试题库和答案完整版

大学物理实验A(II)考试复习题 1．有一个角游标尺，主尺的分度值是°，主尺上29个分度与游标上30个分度等弧长，则这个角游标尺的最小分度值是多少？ 30和29格差1格，所以相当于把这1格分成30份。这1格为°=30′，分成30份，每份1′。 2．电表量程为：0～75mA 的电流表，0～15V 的电压表，它们皆为级，面板刻度均为150小格，每格代表多少？测量时记录有效数字位数应到小数点后第几位(分别以mA 、V 为记录单位)？为什么？ 电流表一格小数点后一位 因为误差, 电压表一格小数点后两位,因为误差，估读一位 ***3．用示波器来测量一正弦信号的电压和频率，当“Y轴衰减旋钮”放在“2V/div”档，“时基扫描旋钮”放在“div”档时，测得波形在垂直方向“峰－峰”值之间的间隔为格，横向一个周期的间隔为格，试求该正弦信号的有效电压和频率的值。 f=1/T=1÷×= U 有效=÷根号2= ***4.一只电流表的量程为10mA ，准确度等级为级；另一只电流表量程为15mA ，准确度等级为级。现要测量9mA 左右的电流，请分析选用哪只电流表较好。 量程为10mA ，准确度等级为级的电流表最大误差,量程为15mA ，准确度等级为级,最大误差,所以选用量程为15mA ，准确度等级为级 5. 测定不规则固体密度 时，，其中为0℃时水的密度，为被测物在空气中的称量质量，为被测物完全浸没于水中的称量质量，若被测物完全浸没于水中时表面附 有气泡，试分析实验结果 将偏大还是偏小？写出分析过程。 若被测物浸没在水中时附有气泡，则物体排开水的体积变大，物体所受到的浮力变大，则在水中称重结果将偏小，即m 比标准值稍小，可知0ρρm M M -=将偏小 6．放大法是一种基本的实验测量方法。试写出常用的四种放大法，并任意选择其中的两种方法，结合你所做过的大学物理实验，各举一例加以说明。 累计放大法 劈尖干涉测金属丝直径的实验中，为了测出相邻干涉条纹的间距 l ，不是仅对某一条纹测量，而是测量若干个条纹的总间距 Lnl ，这样可减少实验的误差。 机械放大法 螺旋测微器，迈克尔孙干涉仪读数系统

大学物理实验讲义实验用霍尔效应法测量磁场

实验16用霍尔效应法测量磁场 在工业生产和科学研究中，经常需要对一些磁性系统或磁性材料进行测量，被测磁场的范 围可从~10 15-3 10T （特斯拉），测量所用的原理涉及到电磁感应、磁光效应、热磁效应等。常用的磁场测量方法有核磁共振法、电磁感应法、霍尔效应法、磁光效应法、超导量子干涉器件法等近十种。 一般地，霍尔效应法用于测量10~104 -T 的磁场。此法结构较简单，灵敏度高，探头体积小、测量方便、在霍尔器件的温度范围内有较好的稳定性。但霍尔电压和内阻存在一定的温度系数，并受输入电流的影响，所以测量精度较低。 用半导体材料制成的霍尔器件，在磁场作用下会出现显着的霍尔效应，可用来测量磁场、霍尔系数、判断半导体材料的导电类型（N 型或P 型）、确定载流子（作定向运动的带电粒子）浓度和迁移率等参数。如今，霍尔效应不但是测定半导体材料电学参数的主要手段，而且利用该效应制成的霍尔器件已广泛用于非电量电测、自动控制和信息处理等方面，如测量强电流、压力、转速等，在工业生产要求自动检测和控制的今天，作为敏感元件之一的霍尔器件，将有更为广阔的应用前景。了解这一富有实用性的实验，对于日后的工作将有益处。 【实验目的】 1. 了解霍尔效应产生的机理。 2. 掌握用霍尔器件测量磁场的原理和基本方法。 3. 学习消除伴随霍尔效应的几种副效应对测量结果影响的方法。 4. 研究通电长直螺线管内轴向磁场的分布。 【仪器用具】 TH-H/S 型霍尔效应/螺线管磁场测试仪、TH-S 型螺线管磁场实验仪。 【实验原理】 1. 霍尔效应产生的机理 置于磁场中的载流体，如果电流方向与磁场方向垂直，则在垂直于电流和磁场的方向会产生一附加的横向电场，载流体的两侧会产生一电位差，这个现象是美国霍普斯金大学二年级研究生霍尔于1879年发现的，后被称为霍尔效应，所产生的电位差称为霍尔电压。特别是在半导体样品中，霍尔效应更加明显。 霍尔电压从本质上讲是运动的带电粒子在磁场中受洛仑兹力作用而引起的偏转。当带电粒子（电子和空穴）被约束在固体材料中，这种偏转就导致在垂直电流和磁场方向上产生正负电荷的积累，从而形成附加的横向电场，即霍尔电场。对于图1-1（a ）所示的N 型半导体试样，若在X 方向通以电流S I ，在Z 方向加磁场B ，试样中载流子（电子）将受到洛仑兹力大小为： evB F g =（1-1） 则在Y 方向，在试样A 、A '电极两侧就开始聚积异号电荷而产生相应的附加电场——霍尔电场。电场的指向取决于试样的导电类型，对N 型半导体试样，霍尔电场逆Y 方向，P 型半导体试样，霍尔电场则沿Y 方向，即有： 当S I 沿X 轴正向、B 沿Z 轴正向、H E 逆Y 正方向的试样是N 型半导体。

大学物理实验__考试模拟试卷及答案

一、判断题（“对”在题号前（）中打√，“错”打×）（10分） （）1、误差是指测量值与真值之差，即误差=测量值－真值，如此定义的误差反映的是测量值偏离真值的大小和方向，既有大小又有正负符号。 （）2、残差（偏差）是指测量值与其算术平均值之差，它与误差定义一样。 （）3、精密度是指重复测量所得结果相互接近程度，反映的是随机误差大小的程度。（）4、测量不确定度是评价测量质量的一个重要指标，是指测量误差可能出现的范围。（）5、在验证焦耳定律实验中，量热器中发生的过程是近似绝热过程。 （）6、在落球法测量液体粘滞系数实验中，多个小钢球一起测质量，主要目的是减小随机误差。 （）7、分光计设计了两个角游标是为了消除视差。 （）8、交换抵消法可以消除周期性系统误差，对称测量法可以消除线性系统误差。（）9、调节气垫导轨水平时发现在滑块运动方向上不水平，应该先调节单脚螺钉再调节双脚螺钉。 （）10、用一级千分尺测量某一长度（Δ仪=0.004mm），单次测量结果为N=8.000mm，用不确定度评定测量结果为N=（8.000±0.004）mm。 二、填空题（20分，每题2分） 1．依照测量方法的不同，可将测量分为和两大类。 2．误差产生的原因很多，按照误差产生的原因和不同性质，可将误差分为疏失误差、和。 3．测量中的视差多属误差；天平不等臂产生的误差属于误差。 4．已知某地重力加速度值为9.794m/s2，甲、乙、丙三人测量的结果依次分别为：9.790±0.024m/s2、9.811±0.004m/s2、9.795±0.006m/s2，其中精密度最高的是，准确度最高的是。 5．累加放大测量方法用来测量物理量，使用该方法的目的是减小仪器

大学物理 学习指南

学习指南 1、物理实验课的教学目的 大学物理实验教学目的与中学阶段的物理实验教学有着本质的不同。“大学物理实验”是一门独立的基础课程，它不是“大学物理学”的分支或组成部分。虽然物理实验必须以物理学的理论为基础，运用物理学的原理进行实验或研究，但是“大学物理实验”又独立于“大学物理学”，它不是以验证物理定律、加强理解物理规律为主要目的的，分散的力、热、电、磁、光实验的堆切，而是以物理实验的基本技术或基本物理量的测量方法为主线，再贯穿以现代误差理论，现代物理实验仪器设备、器件的原理、使用方法，构建成一个完整的，但又不断发展的课程体系框架。其教学目的如下： （１）掌握基本物理量的各种测量方法，学会分析测量的误差，学会基本的实验数据处理方法，能正确的表达测量结果，并对测量结果进行正确的评价（测量不确定度）。 （２）掌握物理实验的基本知识、基本技能，常用实验仪器设备、器件的原理及使用方法，并能正确运用物理学理论指导实验。 （３）培养、提高基本实验能力，并进一步培养创新能力。基本实验能力是指能顺利完成某种实验活动（科研实验或教学实验）的各种相关能力的总和，主要包括： 观察思维能力──在实验中通过观察分析实验现象，并得出正确规

律的能力。 使用仪器能力──能借助教材或仪器使用说明书掌握仪器的调整和使用方法的能力。 故障分析能力──对实验中出现的异常现象能正确找出原因并排除故障的能力。 数据处理能力──能正确记录、处理实验数据，正确分析实验误差的能力。 报告写作能力──能撰写规范、合格的实验报告的能力。 初步实验设计能力──能根据课题要求，确定实验方案和条件，合理选择实验仪器的能力。 （４）培养从事科学实验的素质。包括理论联系实际和实事求是的科学作风；严肃认真的工作态度；吃苦耐劳、勇于创新的精神；遵守操作规程，爱护公共财物的优良品德；以及团结协作、共同探索的精神。 2、大学物理实验课的基本程序 实验课与理论课不同，它的特点是同学们在教师的指导下自己动手，独立完成实验任务，通常每个实验的学习都要经历三个阶段。 （１）实验的准备 实验前必须认真阅读讲义，做好必要的预习，才能按质按量按时完成实验。同时，预习也是培养阅读能力的学习环节。预习时要写预习报告，预习报告包括以下内容：

2016- 2017一大学物理实验考试卷(B卷)

.. 浙江农林大学 2016- 2017学年第一学期考试卷（B 卷） 课程名称：大学物理实验 课程类别： 必修 考试方式： 闭卷 注意事项：1、本试卷满分100分。 2、考试时间 30分钟。 题号 一 二 三 总分 得分 评阅人 一、单项选择题（1-7题必做，8-13题任选做2题。每题只有一个正确答案，将 选择的答案填入以下表格中，填在题目上的将不给分，每题3分，共计27分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 1-7题必做： 1、利用示波器通过一系列的传感手段，可得到被检者的心电图。医生通过心电图，可以了解到被检者心跳的情况，例如，测量相邻两波峰的时间间隔，便可计算出1min 内心脏跳动的次数(即心率)。同一台示波器正常工作时测得待检者甲、乙的心电图分别如图 甲、 乙所示，相邻两波峰在示波器上所占格数已经标出。若医生测量时记下被检者甲的心率为60 次/min ，则可知乙的心率和这台示波器X 时间增益（衰减）选择开关置于（ ） A 、48 次/min, 50ms/div B 、75 次/min, 0.2s/div C 、75 次/min, 0.1s/div D 、48 次/min, 20ms/div 2、在牛顿环实验中，我们看到的干涉条纹是由哪两条光线产生的？（ ） A 、 3和4 B 、 1和2 C 、 2和3 D 、 1和4 得分 学院： 专业班级： 姓名： 学号： 装 订 线 内 不 要 答 题 1 2 3 4 5 5 5 甲

3、已知300x f Hz =，李萨如图形为 “ ”，则y f 为（ ） A 、 400Hz B 、 450Hz C 、 200Hz D 、 100Hz 4、在空气比热容比测定实验中，我们用到的两种传感器是：（ ） A 、压强传感器和体积传感器 B 、压强传感器和温度传感器 C 、温度传感器和体积传感器 D 、压强传感器和时间传感器 5、密立根油滴实验中，基本电荷e 的计算，应对实验测得的各油滴电荷q 求（ ） A 、算术平均值 B 、 最小公倍数 C 、最小整数 D 、最大公约数 6、用量程为20mA 的1.0级毫安表测量电流。毫安表的标尺共分100个小格，指针指示为60.5格。电流测量结果应表示为 （ ） A 、(60.5±0.2)mA B 、(20.0±0.1)mA C 、(12.1±0.2) mA D 、(12.10±0.01)mA 7、传感器的种类多种多样，其性能也各不相同，空调机在室内温度达到设定的稳定后，会自动停止工作，其中空调机内使用了下列哪种传感器( ) A ．温度传感器 B ．红外传感器 C ．生物传感器 D ．压力传感器 8-13题任选做2题： 8、在0~100℃范围内，Pt100输出电阻和温度之间关系近似呈如下线性关系： )1(0AT R R T +=，式中A 为温度系数，约为3.85×10-3℃-1。则当Pt100输出电阻 为115.4Ω时对应温度为（ ） A 、0 ℃ B 、40 ℃ Ｃ、50 ℃ Ｄ、100 ℃ 9、分光计实验中为能清晰观察到“十”字光斑的像，需调节（ ） A 、前后移动叉丝套筒 B 、目镜调节手柄 C 、望远镜水平度调节螺钉 D 、双面反射镜的位置 10、在多普勒效应实验装置中，光电门的作用是测量小车通过光电门的（ ） A 、时间 B 、速度 C 、频率 D 、同时测量上述三者 11、如图三，充氩的夫兰克-赫兹管A I ～K G U 2曲线中, 氩原子的第一激发电位0U 为( ) A 、 45U U - B 、 1U C 、 13U U - D 、36U U -

大学物理实验讲义Word版

大学物理实验讲义 普通物理教研室编 班级： 学号： 姓名：

学生实验守则 1、进实验室前，必须根据每个实验的预习要求，阅读有关资料。 2、按时进入实验室，保持安静和整洁，独立完成实验。 3、实验开始前，应仔细检查仪器、设备是否齐备和完好。若有不全或损坏情况，应及时报告指导教师。 4、爱护公物，正确使用实验仪器和设备，不得随意动用与本实验无关的仪器和设备。 5、接线完毕，先自行检查，再请指导教师检查，确认无误后，方可接通电源。 6、在实验过程中必须服从教师指导，严格遵守操作规程，精力高度集中，操作认真，要有严格的科学态度。 7、实验进行中，严禁用手触摸线路中带电部分，严禁在未切断电源的情况下改接线路；若有分工合作的情况，必须要分工明确，责任分明，操作要有序，以确保人身安全和设备安全。 8、实验中若出现事故或发现异常情况，应立即关断电源，报告指导教师，共同分析事故原因。 9、实验完毕，应报请指导教师检查实验报告，认为达到要求后，方可切断电源。并整理好实验装置，经指导教师检查后才能离开实验室。

目录 序言 (1) 绪论 (2) 测量误差与实验数据处理基础知识 (4) 实验一长度的测量 (15) 实验二牛顿第二定律的验证 (20) 实验三固体和液体密度的测量 (23) 实验四测量比热容 (25) 4-1 混合法测固体比热容 (25) 4-2 冷却法测液体比热容 (26) 实验五测量冰的熔解热 (28) 实验六测量线胀系数 (30) 实验七万用电表的使用 (32) 实验八磁场的描绘 (36) 实验九惠斯登电桥测中值电阻 (40) 实验十伏安法测电阻 (43) 实验十一电位差计测电池的电动势和内阻 (45) 实验十二示波器的使用 (48) 实验十三静电场的描绘 (52) 实验十四测量薄透镜焦距 (55) 实验十五等厚干涉现象的研究 (58) 【参考文献】 (60)

《大学物理实验》模拟试卷与答案

二、判断题（“对”在题号前（）中打√×）（10分） （√）1、误差是指测量值与真值之差，即误差=测量值－真值，如此定义的误差反映的是测量值偏离真值的大小和方向，既有大小又有正负符号。 （×）2、残差（偏差）是指测量值与其算术平均值之差，它与误差定义一样。（√）3、精密度是指重复测量所得结果相互接近程度，反映的是随机误差大小的程度。 （√）4、测量不确定度是评价测量质量的一个重要指标，是指测量误差可能出现的范围。 （×）7、分光计设计了两个角游标是为了消除视差。 （×）9、调节气垫导轨水平时发现在滑块运动方向上不水平，应该先调节单脚螺钉再调节双脚螺钉。 （×）10、用一级千分尺测量某一长度（Δ仪=0.004mm），单次测量结果为N=8.000mm，用不确定度评定测量结果为N=（8.000±0.004）mm。 三、简答题（共15分） 1．示波器实验中，（1）CH1（x）输入信号频率为50Hz，CH2（y）输入信号频率为100Hz；（2）CH1（x）输入信号频率为150Hz，CH2（y）输入信号频率为50Hz；画出这两种情况下，示波器上显示的李萨如图形。（8分）

差法处理数据的优点是什么？（7分） 答：自变量应满足等间距变化的要求，且满足分组要求。（4分） 优点：充分利用数据；消除部分定值系统误差 四、计算题（20分，每题10分） 1、用1/50游标卡尺，测得某金属板的长和宽数据如下表所示，求金属板的面 解：（1）金属块长度平均值：)(02.10mm L = 长度不确定度： )(01.03/02.0mm u L == 金属块长度为：mm L 01.002.10±= %10.0=B （2分） （2）金属块宽度平均值：)(05.4mm d = 宽度不确定度： )(01.03/02.0mm u d == 金属块宽度是：mm d 01.005.4±= %20.0=B （2分） （3）面积最佳估计值：258.40mm d L S =?= 不确定度：2222222 221.0mm L d d s L s d L d L S =+=??? ????+??? ????=σσσσσ 相对百分误差：B ＝%100?S s σ=0.25％ （4分） （4）结果表达：21.06.40mm S ±= B ＝0.25％ （2分） 注：注意有效数字位数，有误者酌情扣 5、测量中的千分尺的零点误差属于已定系统误差；米尺刻度不均匀的误差属于未