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1、大学物理实验大学物理实验复习复习思考题思考题第一章第一章 误差、不确定度和数据处理的基本知识误差、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？) 1()()(12 nnxxnSSxunii x xACxuB仪仪)(（p=68.3%）2222) 3()()()()(仪xBACSxuxuxu2、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 不确定度为百分之几，一般也只取一、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
2、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. （2）图解法求直线的斜率和截距）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（x1，y1）和 B（x2，y2） ，则可从下
3、面的式子求出直线的斜率 a 和截距 b。， 1212 xxyya 122112 xxyxyxbA、B 两坐标点相隔要远一些，一般取在直线两端附近（不要取原来的测量数据点） ， 且自变量最好取为整数。4、逐差法是如何处理数据的？实验实验 1 基本测量基本测量 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，能正确读能正确读 数。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
4、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=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于微测基准线的位置如图
5、2(a)、(b)，问零点读数各是多少？实验实验 2 2 示波器的原理与应用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： 。 可选答案：调大“偏转因数（VOLTS/DIV） ” ；调小“偏转因数” ；调大“扫描速图 2 螺旋测微计读数示意图图 1 游标卡尺读数示意图率（TIME/DIV）
6、” ； 调小“扫描速率” ；水平显示置“A” （常规）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 （VOLTS/DIV） ” ；要改变图形的水平大小，应调节 通道的“偏转因数（VOLTS/DIV） ” ； 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） 。7用示波器测得的 CH1（X）信号的波形如下面左图所示，CH1（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，图中每 1 大格为1cm。请回答下列回题： （1）CH1（X）信号的
7、 UPP为 V； （2）CH1（X）信号的 周期为 ms；（3）CH2（Y）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”实验实验 4 光杠杆法测量杨氏模量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？本实验用什么仪器测量金属丝的微小变化？测量的原理是什么？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
8、，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如何采用逐差法逐差法和作图法作图法处理本实验的数据，求出杨氏模量？杨氏模量？实验实验5 5 刚体转动惯量的测定刚体转动惯量的测定1什么是转动惯量？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？I：1V/cm 2：5V/cm1ms/cm CH1I：1V/cm图图 2刚体转动惯量的测定实验中，要求满足的实验条件是什么？实验中忽略了哪些影响因素？ 3调整转动惯量仪时和实验时如何实现实验要求的条件？4做本实验
9、时有哪些注意事项？5对本实验进行误差分析。实验实验 6 声速测量声速测量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（VOLTS/DIV）适当调大还是调小？7 （1）驻波共振法测量声速 （n=1、2、3、） ，相邻两个驻波振幅极大值2 nln之间的距
10、离为 /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 。实实验验 12 霍尔效应霍尔效应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 （选：指出纸面或指入纸内） 。6
11、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？如何判断磁场的方向Br图图ByBxzII图A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？实验实验 1414 非平衡直流电桥原理与应用非平衡直流电桥原理与应用1什么时候用平衡电桥测电阻较好？什么时候用非平衡电桥测电阻较好？2非平衡电桥中立式桥为什么比卧式桥测量范围大？3. 掌握卧式电桥的有关公式，掌握求电阻温度系数的方法。4. 如何测量 Pt100 在 0时的阻值 R0和它的温度系数？实验实验 N 液体粘滞系数的测定液体粘滞系数的测定1.掌握实验的条件。 （受哪几个力的作用？这些力需要达到什么状态？）2.如何判断小球作匀速运动？如何测量小球的收尾速度？3.为什么实验中不能用手握住圆筒？为什么在实验过程中要保持待测液体的温度稳定？4.小球表面粗糙，或有油脂对粘滞系数实验结果有什么影响？ 5.为什么小球要沿圆筒轴线下落？如果投入的小球偏离中心轴线，则实验结果有什么影响？6.如果待测液体的值较小，钢珠直径较大，为什么要采用计12 0)Re108019Re1631 (算？
