《大学物理实验》复习思考题.doc.pdf
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？ uA(x) = S c（x）=心乃 +/ 心）令 =（ S；）2 + （-） 2 （p=68.3% ） 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而改变。 3、作图法是如何处理数据的？ （1）作图规则 作图一定要用坐标纸；価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 . （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 （X）, Y1）和B （x2, y2）, 则可从下而的式了求出肓线的斜率a和截距bo A、B两坐标点相隔要远一些，一般取在直线两端附近（不要取原來的测量数据点），且自 变量最好取为整数。 4、逐差法是如何处理数据的？ 夕2 一夕1 x2 _ X1 b = x2y xy2 x2 X1 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？如何对测虽读数进行 修正？ 4.使川螺旋测微计时，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冋程误差？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副尺的分格数n =20，其中一 种副尺上单位 分度的长度“=0.95inin,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血刚好接触时，活动套筒左边的刻度相対 0 1 1 1 1 1 lcm 十 2 LLILIJ 1 0 1111 “'Io 涮尺 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 螺旋测微讣读数示意图 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.当波形水平游动吋，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： _ 3 可选答案：调大“偏转因数(V0LTS/DIV) ”；调小“偏转因数”；调大“扫描速率 (TTME/DTV)“ ；调小“扫描速率”；水平显示置“A”( 常规) 方式；水平显示置“X - Y” (a) (b) 方式。 6. _ 观察李萨如图时，要 改变图形的垂肓人小，应调节_ 通道的“偏转因数 (VOLTS/DTV)“ ；要改变图形的水平大小，应调节_ 通道的“偏转因数(VOLTS/DTV) ”； 要改变图形的垂直位置，应调节_ 通道的“垂直位移(POSITION)”。( 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，示波器屏幕上已显示了必要的参数，图屮每1大格为 lcm。请回答下列回题：(1) CHI (X)信号的Upp为_ V； (2) CHI (X)信号的 周期为 _ ms； (3) CH2 (Y)信号的频率为_ H肌 8.示波器如图3中，改正垂直方向幅度太小、水平方向幅度太大 的现彖，应如何调节 ? C.调小“偏转因数”、调人“扌I描速率 “ D.调人“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？对测量结果冇什么影响？ 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 ) 应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的电流应选川什么量程，其相对谋差较小？ 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來源。 6.电流表和电压表在测量时，若改变不同量程对测量结果冇无影响？为什么？ 7.欲测量510Q的电，电压表内阻Rv=20KQ,电流表内阻 RA=1 Q ,为减小方法误差 , 计算 并回答川电流表内接法测量好，还是用电流表外接法测量好？ 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” 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，它们的杨氏模屋是否相同？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示效应带来的系统谋差？ 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玄？这样做会不会影响测最 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.实验中忽略了哪些影响因索？ 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.调整转动惯量仪吋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？述是媒质质点位移变化的波 形？ 6.驻波共振法测量声速吋，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5=1、2、3、) ，相邻两个驻波振幅极人值之 间的距离为久 /2 (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九 实验12霍尔效应 1.什么是霍尔效应？ 2?测量崔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？丿1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厶，磁场的方向垂直指出纸而，A、B两边累 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5所示，若霍尔片的多数载流了为空穴，它 的工作电流厶方向从左向右，崔尔 电压 UAB0,则磁场的方向为_ （选：指出纸而 或指入纸内）。 6?试分析：为何不宜用金属制作隼尔元件？ 7.若磁场的法线不是恰好与雀尔元件的法线一致, 对测量结果会有何影响 ?如何判断磁场 &的方向与隼尔片 的法线方向一致？ &图6中崔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”实验屮产生谋差的主要原因。 A A B B 图 4 图 5 z 图6
