复习思考题(97).doc

一、绪论课1. 结果表达式：结果表达式的正确表示形式；结果表达式的三要素；测量值、不确定度和单位； 物理量的正确测量与结果表达式的关系；2. 基本概念：真值、测量值、误差（绝对误差）、偏差、标准误差、标准偏差、系统误差、粗大误差、随机误差（有界性、单峰性、补偿性和对称性）；置信概率（置信度）、标准偏差、单次测量、多次测量、仪器误差、仪器标准差、已定系统误差、未定系统误差、不确定度、总不确定度、标准差传递、仪器误差传递、对数微分法、全微分法、极限误差、有效数据等以及它们之间的联系 ；相对误差、百分误差、基本单位、导出单位等；列表法、逐差法、作图法、Excel法；视差。3. 螺旋测微器等测量仪器初读数不为“0”测量时引入的是：（ C ）（A）粗大误差 （B）随机误差 （C）系统误差 图（1） 螺旋测微器的初读数图（2） 螺旋测微器测量圆片厚度4. 产生视差的主要原因在于（ C ）（A）近视眼 （B）老花眼 （C）被测面与标尺线不在同一平面上5. 依照测量方法的不同，可将测量分为 直接测量 和 间接测量 两大类。6. 某物体的长度为1.366355cm，若用毫米尺测量，其值为 1.370.05 cm；用精度为0.02mm的游标卡尺测量，其值为 1.3660.002 cm；用025mm的螺旋测微器测量，其值为 cm。7. 逐差法处理数据的条件是：（1） ；（2） 。8. 使用逐差法处理实验数据的条件是（ B ）（A）凡能列出表格的偶数数据差几乎相等的偶数数据；（B）两相邻数据差几乎相等的偶数数据；（C）所有列表数据都能处理9. 使用逐差法数据的目的是（ B ）（A）消除系统误差 （B）消除随机误差 （C）消除粗大误差10. 测量结果表达式的三要素，是指 、 、 。11. 某长度测量值为2.130mm，则所用仪器可能是： ( D ) （A）毫米尺 （B）50分度卡尺 （C）20分度卡尺 （D）千分尺12. 在直接、单次测量的结果表达式中，常用仪器的极限误差作为测量的不确定度，则该结果的置信概率为：（ C ）（A）68.3% （B）95.5% （C）99.7% （D）不能确定 13. 无论对什么物理量进行测量时，下列哪种误差一定存在: （ B ）A：过失误差 B：系统误差 C：随机误差 D：百分误差14. 改正下列各表达式，并计算相对误差1） 2） 3） 4） 5） 6） 二、拉伸法测金属丝杨氏弹性模量1. 实验条件、弹性形变、剩余形变；方程 （1式）， 根据P/A、L/L ，写出（1）式中E的误差传递公式。2. 光杠杆镜放大原理、放大倍数、增加测量精度应该增加什么长度。3. 杨氏模量测量时，涉及到那些长度量要测量，分别用什么测量仪器测量？哪一个量的测量对结果的准确性影响最大？ 4. 杨氏弹性模量测量的实验中各长度量的测量分别采用了皮尺、米尺、50分度游标卡尺和螺旋测微器，其目的是为了满足：( C )（A）最小二乘原理 （B）误差均分原理 （C）误差最小 （D）误差测量练习 5. 杨氏模量测量实验中，下列哪种原因产生系统误差？ （ D ）A：实验前钢丝没拉直 B：支架不铅直 C：标尺的刻度误差 D：以上全部6. 杨氏模量实验中，若光杠杆镜镜面到标尺的距离为D，镜面到后足的距离(即光杠杆镜的臂长)为b，则光杠杆的放大倍数为： ( C )A： B： C： D：三、弦振动实验1. 横波、纵波、磁钢与磁场力、振源、入射波、反射波、弦线上产生的磁场力（安培力）、安培力垂直于弦线、简谐波、驻波表达式的振幅、形成驻波的条件、波腹与波节的关系、相邻波腹或波节之间的距离、波的传播速度与那些因素有关?2. 弦振动实验中，驻波形成时，任意两个波节间的距离为: （ D ） （ A） （B） （C） （D）3. 弦振动实验中，横波在弦线上的传播速度有，则： （ A, D ）A：传播速度v与弦线张力T有关；B：传播速度v与线密度成反比；C：传播速度v与驻波节数n有关；D：传播速度v与信号频率f成正比。4. 弦振动实验中，弦为什么会振动？产生驻波的条件是什么？两端劈尖处是波结还是波腹？四、直流电桥原理与应用惠斯登电桥1. 电桥平衡的条件和依据、检流计指向。检流计准确度与其灵敏度有关，与工作电压和被测电阻大小也有关。检流计零敏度的概念、电阻箱误差的计算。2. 提高惠斯登电桥灵敏度通常采用的几种方法是什么？3. 盒式惠斯登电桥比较臂电阻的最大值为9999（），若待测电阻约为50，你该选择下列何种比例臂，才是最合适的？（d）（a）10 （b）1 （c）0.1 （d）0.01 （e）0.0014. 用盒式惠斯登电桥测电阻时，若被测电阻值约为8100欧姆，则倍率应选：（ C ）（A）0.01 （B） 0.1 （C） 1 （D） 105. 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）未知误差6. 用本实验室的四旋钮盒式惠斯通电桥测量阻值约为0.3k电阻时，其合理的倍率（即比率臂）应选择：（ A ）A：10-1 B：1 C：10 D：102 7. 惠斯登电桥测量范围是从多少到多少？被测电阻的接入方法？结构特点？ 答：惠斯登电桥测量范围 1.0009.999106欧姆，被测电阻的接入是两端接入法，结构为单臂平衡电桥。五、电子示波器的使用1. 示波器面板各旋钮功能、示波器示波管中各部位功能、峰峰值与周期测量时的具体操作与计算、扫描电压与信号电压之间的关系、搞清楚李萨茹法测量频率与周期的方法、计算不确定度的方法与取大的方法。2. 用示波器来观察波形时，请问： X方向偏转板上加的是什么信号，Y方向偏转板上加的是什么信号？解：X方向加偏转板应加锯齿波扫描电压；Y方向偏转板加待测信号电压。 什么情况下，才能看到稳定的被测信号波形？ 某一锯齿波电压信号，经示波器显示如图，示波器的衰减旋钮为 0.5 V/div，扫描旋钮为 1 ms/div，衰减、扫描微调旋钮均处于校准位置。问：该锯齿波周期T多少？峰峰值Vpp多少？3.用示波器观察信号波形的操作步骤为 （ B ）（A）打开电源找光点、同步稳定波形、调信号幅度、调扫描信号频率（周期） （B）打开电源找光点、输入信号调幅度、调扫描信号频率（周期）、同步稳定波形（C）打开电源找光点、调扫描信号频率（周期）、同步稳定波形, 输入信号调幅度（D）打开电源找光点、调扫描信号频率（周期）、同步稳定波形4. 示波器实验中，（1）CH1（x）输入信号频率为150Hz，CH2（y）输入信号频率为300Hz；（2）CH1（x）输入信号频率为450Hz，CH2（y）输入信号频率为150Hz；画出这两种情况下，示波器上显示的李萨如图形。5. 要使电子示波器的荧光屏上出现稳定的波形，必须让 电压与 电压的周期 ，或等于它的 倍。6. 用示波器测量交流电压信号的实验中，观察到的波形如图。若此时示波器的电压幅度控制旋钮(VOLT/DIV)置于2V，时间扫描控制旋钮(TIME/DIV)置于5ms；问该正弦电压信号的峰峰电压Vpp和信号的频率f分别是多少？7. 在观察李萨如图形时，使图形稳定的调节方法有：（ C） A：调节示波器同步旋钮； B：改变信号发生器输出幅度；C：调节信号发生器的输出频率； D：调节示波器时基扫描旋扭。六、分光计的调整与使用1. 三个焦平面，三种现象都是什么？ 2. 在分光计实验中，用自准直法将望远镜光轴调至与平行光管光轴平行，都调到垂直于分光计载物台旋转主轴。关于小双面反射镜先后放在载物台相对于A、B、C位置，及调节相关光轴情况回答下列问题。请问： 首先将小双平面镜放置于 轴上，调节 和 螺钉；再放置小双平面镜于 轴上，调节 螺钉； 在中调节好后，说明 和 垂直； 在调节平行光管光轴与望远镜光轴平行时，应该将狭缝 放，调节狭缝与 重合，然后立起来；3. 如何调节分光计平行光管的斜缝宽度，其调节的参考标准是什么？4. 分光计的双游标读数与游标卡尺的读数有何异同点？5. 在对分光计读数时应注意的两个问题：6. 为什么当双面镜两面所反射回的绿十字像均与调节用叉丝重合时，望远镜主光轴就垂直于分光计主轴？7. 在测量三棱镜顶角时，为什么要左A减右A，还要左B减右B呢？8. 自准直望远镜的含义是什么？9. 分光计仪器上设A、B窗，其目的是削减：（ C ）（A）角游标刻度的不均匀 （B）角游标的游标中心与转轴不同轴（C）角游标的主尺中心与转轴不同轴而引进的系统误差(答案：4答：分光计的双游标读数与游标卡尺的读数在读数方法上完全一致，所不同的是：游标卡尺的读数直接就是测量的结果，但分光计的双游标读数则不然。首先，从分光计游标上读取的数据只是代表某一光线或某一直线的空间方位角，而非测量结果-某一光线或某直线的转角、或是两光线或两直线的夹角，测量结果是游标两次读数之差的绝对值。其次，为消除分光计由于制造所带来的偏心差，须取两个游标各自测量结果的算术平均值作为最终的测量结果。5答：分光计度盘的最小分度值为0.5，故在读数时应看清游标零线过没过度盘上的半度线。若过半度线，则读数要加30，反之则不加。6答：当双面镜两面所反射回的绿十字像均与调节用叉丝重合时，仪器系统必同时满足以下条件：a.双面镜的镜面平行于载物台转轴，即分光计主轴；b.望远镜的主光轴垂直于双面镜的镜面。根据立体几何的知识易知，此时望远镜的主光轴必垂直于分光计主轴。)10. 做分光计实验时，你是如何调节望远镜的？如何调节平行光管的？具体地说：你是调节从_ _到_ _的距离，使目镜中能看到清晰叉丝；你是调节从_ 到_ _的距离，使目镜中能清晰地看到从平面镜反射回来的小十字像，使望远镜调焦到无穷远。你是调节从_ _到_ _的距离，使平行光管能产生平行光；你是以 为标准来判断入射光为平行光的。11. 使用分光计时，你是如何调整望远镜把它聚焦到无穷远的？答： 首先，转动目镜，使之目镜相对刻画板位置发生变化，即刻画板处于目镜焦平面上，此时，可通过目镜观察到刻画板上清晰的刻画线，然后，将小平面镜放于载物台上，并前后移动望远镜目镜整体，使之，从目镜中可以看到刻画板上观察到小“+”叉丝清晰的反射像，这个时候，我们就说，望远镜聚焦到无穷远了。12. 你又是如何让平行光管出来的光是平行光？ 答： 只要将平行光管的斜峰放在其物镜的焦平面上，这样从平行光管中出来的光是平行光了。判断的标准为，在望远镜调整好的情况下，我们通过目镜观察，应该看到清晰的光缝像。13. 分光计设计了两个角游标是为了消除: （ C ）（A） 视差 （B） 螺距差 （C） 偏心差 （D） 色差14. 用分光计测量三棱镜顶角，可以利用自准直法，光路图如图所示。分光计调整好后，将三棱镜放在载物平台上，将望远镜分别转至于三棱镜两光学表面垂直的位置，利用这两个位置之间的夹角和三棱镜顶角的关系，可以计算出顶角。问：如何判断望远镜和三棱镜的一面垂直？请写出三棱镜顶角的计算公式。15. 分光计读数系统设计双游标的主要作用是 ；自准直望远镜调焦到无穷远时，分划板位于 ；要使平行光管出射的光是平行光，狭缝应在会聚透镜的 处。16. 调目镜看刻画板刻画线清晰，调物镜看反射叉丝像清晰，则刻画板应该在：（ C ）。A.目镜2倍、物镜1倍的焦距处；B.目镜1倍、物镜2倍的焦距处；C.目镜1倍、物镜1倍的焦距处；D.目镜2倍、物镜2倍的焦距处17. 转动望远镜测角度之前，分光计的 部分应固定不动，望远镜应和 盘一起转动。（ A ）A. 主尺、游标尺； B.游标尺、载物台；C. 载物台、游标盘；D.游标盘与载物台、主尺七、导轨上的力学实验气垫 1. 利用隔离法对各物体进行受力分析、毫秒计的使用与指示、空气粘滞力（阻力）与速度之间关系、如何消除相关阻力、学会作图法进行数据处理、验证动能原理的方法、时间纠正表达式、弄清系统质量、滑块质量和外力质量以及它们之间的关系、要会说明验证动能原理(h=s)的道理。2. 在用气垫导轨验证牛顿第二定律实验中，通过 来判断导轨已基本调平；滑块瞬时速度的测量则是通过测量挡光片在短时间内的 来近似测量。八、声速的测量气体、液体、固体1. 次声波、可闻波、超声波、横波与纵波及其区别、超声波的产生、发射、接收、共振干涉驻波法、相位比较李萨茹图法、脉冲时差法、压电陶瓷正（产生超声波）、逆（超声波转换为电压信号）压电效应、如何选择共振频率及其相应所处区间与接收信号处于期间最大值、接收与发射信号分别插到示波器中的什么位置、形成驻波时媒质中各质点的分布规律、形成驻波的条件、利用逐差法处理数据的方法和好处、利用李萨茹图处理数据标志的推导、时差法处理数据及其作图法处理数据。2. 声速测量用到的三种主要方法是什么？其测量声速的原理是什么？声电信号之间的转换是靠什么实现的？ 3. 在声速测定实验中，电压信号转换为发射超声波是利用压电陶瓷换能器的_效应，接受超声波转换为电压信号是利用压电陶瓷换能器的_效应。4. 用相位比较法测声速时，当直线从1、3象限变到2、4象限时，超声波接收传感器移动了：（ B ） A：一个波长（） B：半个波长（/2） C：1/4 个波长（/4） D：1/8 个波长（/8）九、等厚干涉1. 正确使用测量显微镜应注意哪几点？其精度为多少？最多可读出几位有效数字？ 答：使用测量显微镜应该注意： 首先检查显微镜零点是否对齐；用调焦手轮对被测件进行调焦时，应先从外部观察，使物镜镜筒下降接近被测件，然后，眼睛才能从镜中观察。旋转调焦手轮时，要由下向上移动镜筒；防止空程误差。在测量时应向同一方向转动测微鼓轮，让十字叉丝垂线和各目标对准。若移动叉丝超过了目标时，应多退回一些，再重新向同一方向移动叉丝，完成测量；要正确读数。 显微镜的精度为：0.01mm；最多可读出5位有效数字。2. 在空气劈中，相邻两明条纹处（或暗条纹处）对应的厚度差总是等于 。3. 关于牛顿环干涉条纹，下面说法正确的是： ( B )A：是光的等倾干涉条纹； B：是光的等厚干涉条纹； C：各条纹的间距都一致； D：条纹从内到外逐渐变疏。4. 劈尖干涉图象常用来鉴别光学平面平整程度，利用一标准平晶玻璃和一被测光学平面相对，如在钠光（=589.6nm）灯下产生干涉条纹如图所示： 上面两个被测光学平面都有缺陷，请问图（）的缺陷是凸的还是凹的？为什么？图（）的缺陷是凸的还是凹的？为什么？若ab = bc，它们的凹凸程度最大是为多少nm？5. 劈尖上平板绕劈棱旋转夹角变大和上平板平行上移时，干涉条纹如何变化？牛顿环的特性是什么？6. 劈尖干涉图象常用来鉴别光学平面平整程度，利用一标准平面玻璃和一被测光学平面相对，如在钠光（=589.6nm）灯下产生干涉条纹如图所示：问： 图（1）中薄膜A1端、B1端，哪端较厚？图（2）中薄膜A2端、B2端，哪端较厚？答：图（1）中B1端较厚。图（2）中A2端较厚。 十、汞原子谱线波长的测定1. 光栅、光栅分类、按照透光强度分类、透射光栅、光谱、衍射角、衍射级别、光栅常数、对公式= dSinq 的讨论、光程差满足什么为明条纹、满足怎样的条件为暗条纹、该公式的推导方法、和棱镜光栅的比较、在测量谱线波长时为什么要关于零级条纹的对称测量、在读角游标时应该注意那些问题、同一个级别中哪个谱线波长最长、哪个波长最短、如何求解总的不确定度、在应用该公式计算的条件是什么？2. 若光栅中每毫米有400条刻痕，则光栅常数d? 白光经光栅衍射后形成的光谱的特性是什么？当用钠光（589.3nm）垂直入射到每毫米有500条刻痕的光栅上时，最多可见几级光谱？汞的光谱线为什么会有不同颜色？3. 通过三棱镜能看到汞灯的谱线，这是基于下列哪个原因：（ B ）（A） 光的干涉 （B） 光的折射 （C） 光的衍射 （D） 光的反射4. 通过光栅能看到汞灯的谱线，主要有 种颜色，各颜色的排列顺序从中间往两边分别为 ，这个现象的基本原理是光的 。5. 在用光栅测量汞灯光谱波长的实验中，观察衍射光谱时发现：（ D ）A：光线越强其衍射角越小； B：光线越强其衍射角越大；C：波长较长的谱线其衍射角较小；D：波长较长的谱线其衍射角较大。6. 复色光通过光栅衍射后，把不同波长的光分开来了（ A ）（A）衍射角小的频率高 （B）衍射角小的频率低 （C）不一定7. 光栅方程成立的条件是什么？在实验中如何使这一条件得到满足？答：dsinqkl成立的条件是：平行光垂直入射。在实验中，要调节好分光计的平行光管使其发出平行光。为使入射的单色平行光垂直入射到光栅平面上，必须使光栅平面反射回的十字像的竖线与分划板调整叉丝竖线及零级衍射线（白线）重合。十一、转动定律和转动惯量转动型1. 在该实验时你是如何设置的？该实验中恒力作用是什么意思？该系统为什么要让转动9圈砝码才能落地、读出的、是如何计算出来的？如何取出时间？若让你验证平行轴定理你会验证吗？在什么情况下桌子边滑轮两边的张力相等、试计算外力物体在下落过程中的平动加速度、在改变外力的过程中来测量圆盘的转动惯量你能采用作图方法计算出其转动惯量吗？ 2. 质量和外直径相等的均匀圆盘和圆环，它们对中心轴的转动惯量是： （ B ）（A） （B）（C） （D）以上皆有可能十二、计算题例一：（千分尺的读数、仪器误差、单次测量的表达、传递误差和结果表达式的正确书写）某实验者用精度为0