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1、大学物理实验复习思考题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？ nuA(x)=Sx=Sxn(xi-x)=i=12n(n-1)uB(x)=s仪=D仪CD仪3uC(x)=u(x)A+u(x)B=22(S)x2+22、测量结果有效数字位数是如何确定的？ 不确定度的位数一般只取一位，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。 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
2、位取齐。 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。 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？ 作图规则 作图一定要用坐标纸；画坐标纸大小和确定坐标轴分度；画出坐标轴； 数据点； 连线； 标注图名. 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和B，则可从下面的式子求出直线的斜率a和截距b。 a=y2-y1x2-x1， b=x2y1-x1y2x2-x1A、B两坐标点相隔要远一些，一般取在直线两端附近，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
3、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。 250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？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回程误差？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y=1mm，副尺的分格数n =20，其中一种副尺上单位分度的长度x1=
4、0.95mm，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？ 实验2 示波器的原理与应用 1从CH1通道输入1V、1KHz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
5、选择合适的操作方法，使波形正常。波形超出屏幕： ；波形太小： ；波形太密： ；亮点，不显示波形： 。 可选答案：调大“偏转因数”；调小“偏转因数”；调大“扫描速率图2 螺旋测微计读数示意图 ”； 调小“扫描速率”；水平显示置“A”方式； 水平显示置“X-Y”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”；要改变图形的水平大小，应调节 通道的“偏转因数”；要改变图形的垂直位置，应调节 通道的“垂直位移”。 7用示波器测得的CH1信号的波形如下面左图所示，CH1信号与CH2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，图中每1大格为1ms/cm CH
6、1 I：1V/cm I：1V/cm 2：5V/cm 1cm。请回答下列回题： CH1信号的UPP为 V； CH1信号的周期为 ms；CH2信号的频率为 Hz。 8示波器如图中，改正垂直方向幅度太小、水平方向幅度太大的现象，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，滑线变阻器应该选择分压电路还是限
7、流电路？通电前，滑线变阻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，试计算各量程的最大允许误差；计算分析测量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？分析实验结果的误差来源。 6电流表和电压表在测量时，若改变不同量程对测量结果有无影响？为什么？ 7欲测量510的电，电压表内阻RV=20K，电流表内阻RA=1，为减小方法误差，计算并回答用电流表内接法测量好，还是用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
8、测量金属丝的微小变化？ 图 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差？ 5做本实验时，为什么要求在正式读数前先加砝码把金属丝拉直？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本实验的数据，求出杨氏模量？ 实验5 刚体转动惯量的测定 1本实验测定转动惯量的基本原理是什么？如何测圆盘的转动惯量？ 2实验中忽略了哪些影响因素？ 3刚体转动惯量的测定实验中，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做本实验时有哪些注意事项？ 6对
9、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？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，示波器的偏转因数适当调大还是调小？ 7驻波共振法测量声速ln=n间的距离为/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
10、。 实验12 霍尔效应 1什么是霍尔效应？ 2测量霍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？用霍尔效应实验装置测量磁场应注意些什么？ 4如图所示，霍尔元件通入工作电流IS，磁场的方向垂直指出纸面， A、B两边累l2 ，相邻两个驻波振幅极大值之积正、负电荷，UAB0，根据 受到 的作用，可判断该霍尔元件是 型半导体。 5如图所示，若霍尔片的多数载流子为空穴，它的工作电流IS方向从左向右，霍尔电压UAB0，则磁场的方向为 。 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霍尔元件的法线一致，对测量结果会有何影响？如何判断磁场B的方向与霍尔片的法线方向一致？ 8图中霍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实验中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”实验中产生误差的主要原因。 x I A B r图 z B I 图 y 图
