大学物理实验考试复习笔记

1、2013大学物理实验考试复习笔记第一部分 绪 论1改错：(1)0.1030kg的有效数字是5位。 (2)0.000036kg的有效数字是6位。(3)U=3.4612×10-2cm·s-1±5.07×10-4 cm·s-1。 (4)g=980.4±0.20 cm·s-1。(5)=(1.940±0.14)×1012dyn·cm-1。 (6)X=10.435±001cm。(7)y=00173±0005cm。 (8)t=850±05s。(9)s=(12km±100

2、) m。 (10) =(104.406±0.8)N。(11) v=1.23±0.16m/s。 (12) m=(72.320±0. 4)kg。(13) 最小分度值为30的测角仪测得的角度刚好为60°，测量结果表示为：2推导下列测量关系的不确定度合成公式。 3进行如下测量时，按有效数字要求，哪些记录有错误?(1)用最小分度为001mm的千分尺测球直径：056cm、05cm、0417cm、00736cm。(2)用最小分度为002mm的游标卡尺测管径：50mm、6505mm、426mm、3264mm。(3)用最小分度为005mm的游标卡尺测物体长度：3250mm

3、、3248mm、4325mm、325mm。4利用有效数字的近似运算规则，计算出下列各式的结果：(1)757836 (2) (3)107.58-2.5+3.452 (4) tan21.5，,ln658(5)L=1.674m-8.00cm (6) (7) (8) (9) (10)5判断下列情况属于哪一类误差：(1)千分尺零点不准。 (2)检流计零点飘移。(3)电表接入误差。 (4)读数瞄准误差。 (5)电压扰动引起电压值读数不准。 (6)温度变化引起米尺热胀冷缩。(7)电表档次看错给测量值带来的不可靠性。(8)水银温度计的毛细管不均匀。(9)视差。6计算下列测量量的相对误差：，并说明哪个物理量测量

4、得更精确？7单位换算：(1) 。(2) 。(3) 。(4) 。8试计算N=A+B-C+D，其中把结果写成标准形式。9有甲、乙、丙、丁四个人用千分尺测一铜球直径，各人所得数据是：甲：(12832±0.0005)cm 乙：(1283±0.0005)cm 丙：(128±00005)cm 丁：(13±00005)cm问哪个人结果表示正确?其他人结果表示错在哪里?10一个铅圆柱体，测得直径d=(204±005)cm，高度h=(412±005)cm，质量m=(14918±005)g。(1)计算铅的密度 (2)计算铅密度的不确定度。11用

5、一千分尺（）测量某物体长度6次其测量值为：4.298mm、4.296mm、4.288mm、4.290mm、4.293mm、4.295mm，试求测量值的算术平均值、标准差和不确定度，并写出测量结果的表达式。12用伏安法测电阻，测得数据如下：U（V）0.002.004.006.008.0010.0012.0014.00I（mA）0.003.858.1512.0515.8019.9023.0528.10试用逐差法求出电阻值R。13用米尺（分度值为1mm）测量一物体长度，测得数值为：98.98cm、98.94cm、98.96cm、98.97cm、99.00cm、98.95cm、98.97cm。试求物体

6、长度的平均值、标准偏差和不确定度，并写出测量结果表达式。14什么是A类标准不确定度，什么是B类标准不确定度？15简答题：(1) 测量时有效数字如何取？(2) 什么是直接测量，什么是间接测量？(3) 偶然误差与系统误差有什么区别？(4) 不确定度与误差有什么关系？(5) 偶然误差近似服从什么统计规律？有什么特征？(6)在实验中，有时对一被测量只做单次测量，如何估算结果的不确定度？第二部分 实验部分1在粘滞系数测定中，实验中引起测量误差的主要因素有哪些？2 在粘滞系数测定中，当小球半径减小时，其下降的收尾速度如何变化？当小球密度增大时，又将如何变化？3 在粘滞系数测定中，在温度不同的同种液体中同一

7、小球下降的收尾速度是否相同，为什么？4在旋光仪实验中，盛液管中如果有气泡，为什么让气泡位于盛液管的鼓起部分？又为什么让鼓起部分的一端朝上？5在旋光仪实验中，对不同波长的光，测量结果有何不同？为什么？6在旋光仪实验中，如果目镜未调节好，三分视野界限模糊，对测量有何影响？7 在液体表面张力系数的测定实验中，拉断液膜的过程中应注意些什么？8 在液体表面张力系数的测定实验中，铝合金吊环向上提起，水膜即将破裂时，若过早读数，对实验结果有什么影响？9 在液体表面张力系数的测定实验中，测力敏传感器灵敏度B时，除了用逐差法外，可不可以用作图法求得？10试分析望远镜中观察到的明暗视场分界线是如何形成的？11阿贝

8、折射计中的进光棱镜起什么作用？12为什么望远镜中观察到的明暗视场分界线会有颜色？13用10分、20分和50分三种游标卡尺测得一组数据如下，试判断每个数据是由哪一种游标卡尺测得： 9.7mm, 8.62mm, 5.00mm, 7.45mm, 4.50mm, 14.4mm, 6.44mm, 2.15mm14分别用10分度游标卡尺、50分度游标卡尺和千分尺测量直径约为1.5mm的细丝直径，各可测得几位有效数字？15一矩形板的长度a约为16cm，宽度b约为4cm，高度 h约为0.5cm。现测量其体积，要求测量结果的误差0.5。 试讨论测量a、b和h各量所选用的仪器名称和规格。16在静电场描绘实验中，将

9、电源的电压加倍，所做的等势线和电力线是否有变化？17在静电场描绘实验中，将电极之间正负接反，所做的等势线和电力线是否有变化？18在静电场描绘实验中，若以纯净水代替自来水，会有怎样的结果？19电位差计的量限能高于工作电源的电动势吗？为什么？20在不影响电流的灵敏度和仪器的精度的条件下，你能否改造ZY9845学生型直流电位差计，扩大其量程范围。21用ZY9845学生型直流电位差计测电动势步骤中，若未知电源电路接反，会有什么现象发生？考 试 说 明1.物理实验考试时间：12月6日到7日两天；地点：文理馆物理实验室考试。考试具体顺序安排见各个班级的考试通知。2.物理实验考试答疑时间安排：指导教师在12

10、月3日和4日（周三和周四）全天进行答疑，地点:文理馆320、321，主要答疑误差理论、数据处理、思考题等。3.无故未做3个实验者或3个实验报告未交者，不准参加实验考试。 4.实验考试内容抽签决定，在规定时间内完成操作内容、处理数据和理论问题。5.本次实验操作和理论考试合并为一次考试，试卷既有操作内容又有理论内容。6.考试必带物品：本学期全部实验报告、学生证、考试证，鞋套、计算器（不允许互借计算器）。7.学生必须在考试前半个小时来文理馆来抽签，考试迟到5分钟以上者不允许参加考试。8.补考同学考试另见各个班级的详细通知。复习题答案 第一部分 绪 论1改错：2推导下列测量关系的不确定度合成公式。解：

11、（1） （2） (3) (4) (5) (6) (7) (8) 3进行如下测量时，按有效数字要求，哪些记录有错误? (1)0.56cm 0.5cm 0.417cm (2)50mm 65.05mm 42.6mm (3) 32.48mm 32.5mm 4利用有效数字的近似运算规则，计算出下列各式的结果：(1)72.2 (2)77.2 (3)108.6 (4)0.394 6.49 (5)1.594m (6) (7)5.89 (8)186 (9)1.0 (10)445判断下列情况属于哪一类误差：(1)系统误差(仪器误差);(2)偶然误差;(3)系统误差(理论、实验方法误差)：主要指电表的内阻影响；(4

12、)偶然误差；(5)偶然误差；(6)系统误差(理论、实验方法误差)；(7)过失误差(个人错误)；(8)系统误差(仪器误差)；(9)系统误差(个人误差）6， 测得更精确7单位换算：(1) 。 (2) 。(3) (4) 。89甲：正确； 乙：错误； 丙：错误； 丁：错误。(千分尺用mm做单位保留到小数点后第三位，用cm做单位保留到小数点后第四位)10 g/cm3 11 1213 14 A类不确定度：在同一条件下多次重复测量时，由一系列观测结果用统计分析评定的不确定度，用uA表示B类不确定度：用其它方法(非统计分析)评定的不确定度，用uB，表示。15简答题：（1）由从仪器上读到的、准确到仪器最小分度值

13、的可靠数字加上末尾的、估读的可疑数字构成。（2）直接测量：可以用测量仪器或仪表直接读出测量值的测量称为直接测量。在实际测量中，许多物理量没有直接测量的仪器，往往需要根据某些原理得出函数关系式，由直接测量量通过数学运算才能获得测量结果。这种测量称为间接测量。（3）1、系统误差的出现具有某种确定的规律性；偶然误差的出现就某一测量值来说不存在规律性，但在对同一物理量进行等精度多次测量时，服从某种统计规律；2、系统误差可通过查找原因减小或消除，偶然误差则不能。（4）误差与不确定度是两个不同的概念：误差是一个理想的概念，其值可正可负，一般无法计算；不确定度因误差而存在，反映可能存在误差分布范围，具有现实

14、可行性，可测出。误差与不确定度是互相联系的：二者均由测量过程不完善引起，不确定度的理论建立在误差理论之上。（5）偶然误差近似服从正态（高斯）分布规律。其特征如下：单峰性，对称性，有界性，抵偿性。（6）以仪器误差作为单次测量的最大误差，对未给出仪器误差的分度仪表可取分度值或分度值的一半作为单次测量的最大误差。第二部分 实验部分1答:(1)测定小球下落时间的人为因素产生的误差。(2)操作过程中导致液体温度变化产生的误差。 (3)小球未达到匀速运动状态便开始记时产生的误差。2 答:由于液体粘滞系数在一定温度下是一个常数，由公式 知，r减小，v减小;增大，v增大。3答:不同，粘滞系数随温度变化显著。当

15、温度升高时，减小，此时若，r不变，则收尾速度v必增大，反之减小。4答:让气泡位于盛液管鼓起一端可以使光顺利通过待测溶液，不影响光路。让鼓起部分朝上是为了防止当将液管放入镜筒后气泡走到液管两端从而影响光路。5答:因为旋光率，又，故入射光的波长越长，越小，在溶液长度和浓度不变的条件小，测量的角就越小，反之越大。6答:模糊的视场将导致测量过程中寻找零点视场位置不准，产生较大的人为误差。7 答：(1)吊环与水面初始距离要合适；(2)吊环要水平且勿晃动； (3)拉动过程要缓慢，同时注意仪器读数的变化规律，寻找水膜的最大拉力点。8答：过早读数，水膜拉力未达到最大值，测量得到的比真实值小，计算得到的表面张力

16、系数也较小，产生较大误差。9答：可以。因为传感器受力与其对应电压值成线性关系，若以为横轴，电压为纵轴，对应点连成直线的斜率即为力敏传感器灵敏度B，但作图法较粗糙。10.答：入射光以入射角入射时，出射角已达到所有可能出射角的最小值，此时出射光为所有出射光中的边界光线，出射角小于的一侧不再有出射光。出射角大于的一侧为亮视野，而小于的一侧为暗视野。因此，形成了明、暗视场的分界线。11、答：当光线射入进光棱镜时，便在其磨砂面上产生漫反射，使被测液层内有各种不同角度的入射光。12、答：入射光是自然光，当自然光进入折射棱镜后，由于它对各种频率的光具有不同折射率，各种色光的传播方向有不同程度的偏折，因而在离开棱镜时就会产生色散现象，在明暗视场的分界线处会看到彩色条纹。13.答：10分：9.7mm 、5.4mm；20分：5.00mm、7.45mm、4.50mm、2.15mm；50分：8.62mm 5.00mm 4.50mm 6.44mm14答：10分：2位；50分：3位；千分尺：4位。15答：本题一般采用误差平均分配原理 则有 解得，所以a选择1