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大學物理实验_陶纯匡_六实验试题及答案.doc 11页
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大學物理实验_陶纯匡_六实验试题及答案
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大学物理实验（04-05学年上期）一、填表：根据下表中单次测量的记录（但原始记录可能有错），正确地填写表中的空格项。（每空1分，共10分）仪器名称 量程 最小量 估读误差 原始记录 正确的完整表达式
20分度的游标尺 0~125mm
温度计(1/2估读) 0~100oC 1oC
分光计 0~360°
测微目镜 0~8mm 0.01mm
二、填空：（每空1分，共50分）1.不确定度是指由于------------------------的存在而对---------------------不能肯定的程度，它是对被测量的----------------------所处的量值范围的评定。2.从仪器上直接读得的----------------数字和估计得到的--------位-------------数字统称为有效数字，有效数字位数的多少反映了测量精度的----------------。第一个非零数字前的零-----------------有效数字。一个物体的长度约为30mm，当分别用米尺（1/5估读）、50分度的游标尺和螺旋测微计测量时得到的有效数字位数依次是--------------位、------------位、--------------位。3.迈克尔逊干涉环和牛顿环干涉都是用-----------------------法获得双光束的干涉，它们的区别在于前者的中心级次----------，后者的中心级次------------，按干涉区域是否确定划分，前者属于--------------------干涉，后者属于----------------------------干涉。4.均匀的圆盘、圆环和圆柱的质量皆为400克，皆绕自身中心转轴转动，其中圆盘的半径为80mm，转动惯量为I1；圆环的外径为80mm，内径为70mm，转动惯量为I2；圆柱的半径为50mm，转动惯量为I3。则它们的大小关系是I1-------------I2；I1---------------I3。5.扬氏弹性模量是反映固体材料-------------------------------------------------------的物理量，光杠杆的作用是--------------------------------------，测量前悬挂两个砝码的目的是----------------------------。6.电位差计调节的三个基本步骤是：(1)----------------------------(2)-----------------------------------(3)------------------------。测量的精度依赖于----------------------和------------------------以及高灵敏度的------------------------------。7.灵敏电流计可以测定的电流范围一般为----------------------------A；它和一般的磁电式仪表的不同在于用----------------指针代替了机械式指针，用-------------------------来悬挂磁场中的线圈。8.用静态法测基本电荷时，若极板间有电压，油滴静止，则油滴所受的------------------------------和--------------------------平衡（不计空气浮力）。9.使磁感应强度B=0所加的反向磁场HC称为铁磁材料的--------------------------；磁场强度H=0时的磁感应强度Br称为铁磁材料的------------------------。10．电子示波器是观察----------------------和---------------------的关系图象的仪器；欲显示周期变化电压的波形，需将被测信号加在-------------偏转板上；要想获得稳定的波形，-------------------信号的周期应是被测信号周期的----------------倍。11．分光计是测量--------------------的仪器，它对称地设计两个游标的目的是为了消除-------------------------。12．光栅和三棱镜都是----------------光元件。光栅衍射时，同级红光的衍射角------------（大、小）于绿光的衍射角；棱镜折射时，在入射角相等的情况下，蓝光的折射角------------（大、小）于绿光的折射角。13．单缝衍射属于----------------------衍射，实验中仪器调节的总要求是各光学元
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大学物理实验辅导资料精要.doc 51页
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测量误差、不确定度和数据的处理重点与难点重点直接测量值的标准偏差的计算：直接测量值的A类、B类不确定度的计算。间接测量值的不确定度的计算。测量结果的完整表达。逐差法、最小二乘法的计算方法（在相应的实验中讲授）。（二）难点1.标准偏差及不确定度概念的理解。2.不确定度的计算及测量结果的正确表述。二、计算题例题一：用螺旋测微仪测量一钢珠直径6次，测量数据如下表，已知仪器误差△仪=0.004mm，求钢珠直径的测量结果，要求表示成不确定度的完整表达式（置信率取95%）。测量次数 1 2 3 4 5 6
d(mm) 3.302 3.304 3.301 3.302 3.301 3.300
解：（1）钢珠直径的算术平均值（2）钢珠直径的A类不确定度：根据P=95%及测量次数查出，tp=2.57=0.0015(mm)（3）钢珠直径的B类不确定度：（4）钢珠直径的总不确定度例题2测出一个铅圆柱体的直径,高度，质量，各值的置信率皆为95%，求铅柱密度的测量结果。解：（一）铅柱密度算术平均值（二）密度的不确定度==（三）密度的完整表达式：例题3一圆柱体，用50分度游标卡尺分别测量其直径和高度各5次，数据如下表，求其侧面积的测量结果。（窒息率95%）测量次数 1 2 3 4 5
d(mm) 20.42 20.34 20.40 20.46 20.44
h(mm) 41.20 41.22 41.32 41.28 41.12
(1)计算直径的算术平均值（2）直径的A类不确定度：根据p=95%及测量次数查出=直径的B类不确定度（4）直径的总不确定度直径的测量结果计算高度的算术平均值（7）高度的A类不确定度：（8）高度的B类不确定度：（9）高度的总不确定度：（10）高度的测量结果（11）计算求侧面积达的算术平均值（12）计算侧面积的不确定度（13）侧面积的完整表达式(P=95%)或三、填空题1．测量就是将（）物理量和（）物理量进行比较的过程。2.能直接从仪器上读出测量值的测量称为（）测量。由直接测量值通过函数关系计算得出待测量称为（）测量。3.任何物理量所具有的客观真实数值称为该物理量的（）。4.任何测量的目的都是要测得该物理量的（）。5.误差是测量值与真值之间存在的（）。6.误差存在于一切（）中，而且贯穿（）过程的始终。7.根据误差的（）和（）可以将误差分为（）误差和（）误差。8.等精度测量是指（）测量、（）测量、（）测量、（）测量均不发生改变的测量。9.同样条件下多次测量同一物理量时，（）和（）保持不变，或者按（）变化的误差称为系统误差。10.系统误差主要来自（　　）、（）、（）、（）四个方面的误差。11.发现系统误差的主要方法有：（）、（）、（）三种方法。12.同样条件下多次测量同一物理量时，（）和（）不能确定的误差，称为随机误差。13.在等精度多次测量中，随即误差课通过（）而减小。14.随机误差的分布特点是（）、（）、（）、（）。15.表示测量数据相互接近的概念是（）度，它是定性评价（）误差大小的。16.测量数据的判据中，被称为（）的标准偏差，其统计意义是落在区间【-3，+3】内的概率是（）。17.精确确度描述了测量数据间的（）程度，又表示了测量值与（）的接近程度。18.准确度描述了测量值与真值间的（）程度，反应了测量中（）的大小。19.测量结果完整表达式包括（）、（）、（）、().20．不确定度可以保留（）位，其尾数结尾时采用（）的原则，平均值的最末位数应与不确定度（）对齐，其尾数取舍时按（）规则进行。21.测量值有效数字位数不能任意（），位数的多少又被测量的（）和测量仪器的（）共同决定。22.仪器误差主要是指仪器的（）与被测量值之间的（）的绝绝对值。23.由仪器的精度级别计算仪器误差的计算公式是（）。24.一级精度，量程0-125m.m，50分度的游标卡尺其仪器误差为（）。25.有限次测量的随机误差的t分布中的因子与（）和（）有关。26.估计读书的最小读数单位被称为（）误差。27.不确定度表示了被测物理量（）的区间和其在此区间的（）。28.不确定度的计算分为两类，及（）和（）。29.A类不确定度的分量是指可以用（）计算的不确定度的分量。30.不确定度的均分原理就是将间接量的（）均匀分配到（）的不确定度中去。31.天平砝码不准确产生的误差为（）误差，可以用（）不确定度来评定。32.使用逐差法的条件是：自变量是严格（）变化的，因变量与自变量必须是（）的关系。33.最小二乘法处理数据可以得到物理量间的（），其原理是：拟合曲线与各测量值之（），在所有拟合曲线中应（）。四、选择题1指出下列情况属于随机误差的是A读书时视角误差B千分尺零位对不齐C天平杠杆受气流影响的起伏D电表的指针未归零E电压波动引起的测量值变化F空气浮力对测量物体质量的影响2假设多
正在加载中，请稍后...制备纳米薄膜装置的工作电极可简化为真空中间距为d的两平行极板，如图甲所示．加在极板A、B间的电压UAB按图乙所示规律变化：在0-T0时间内电压为U0，此后电压呈周期性变化，电压大小为kU0，电压变化的周期为2τ．在t=0时，极板B附近的一个电子，质量为m、电荷量为e，受电场作用由静止开始运动．若无论经过多长的时间，这个电子既未碰到极板A，也没有碰到极板B，且不考虑重力作用．（1）d的取值必须满足什么条件？（2）k的取值以及T0与τ之间的关系必须满足什么条件？（3）现逐渐增大k的值，使得电子第一次向B极板运动时就能碰到B板，求k的最小值． - 跟谁学
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跟谁学学生版:genshuixue_student精品好课等你领在线咨询下载客户端关注微信公众号&&&分类：制备纳米薄膜装置的工作电极可简化为真空中间距为d的两平行极板，如图甲所示．加在极板A、B间的电压UAB按图乙所示规律变化：在0-T0时间内电压为U0，此后电压呈周期性变化，电压大小为kU0，电压变化的周期为2τ．在t=0时，极板B附近的一个电子，质量为m、电荷量为e，受电场作用由静止开始运动．若无论经过多长的时间，这个电子既未碰到极板A，也没有碰到极板B，且不考虑重力作用．（1）d的取值必须满足什么条件？（2）k的取值以及T0与τ之间的关系必须满足什么条件？（3）现逐渐增大k的值，使得电子第一次向B极板运动时就能碰到B板，求k的最小值．制备纳米薄膜装置的工作电极可简化为真空中间距为d的两平行极板，如图甲所示．加在极板A、B间的电压UAB按图乙所示规律变化：在0-T0时间内电压为U0，此后电压呈周期性变化，电压大小为kU0，电压变化的周期为2τ．在t=0时，极板B附近的一个电子，质量为m、电荷量为e，受电场作用由静止开始运动．若无论经过多长的时间，这个电子既未碰到极板A，也没有碰到极板B，且不考虑重力作用．（1）d的取值必须满足什么条件？（2）k的取值以及T0与τ之间的关系必须满足什么条件？（3）现逐渐增大k的值，使得电子第一次向B极板运动时就能碰到B板，求k的最小值．科目:最佳答案（1）电子在0～T0时间内做匀加速运动，位移为d1=12a1T20，又a1=eT0md，得d1=eT02mdT20．T0～T0+τ时间内先向上做匀减速运动，后向下做初速度为零的匀加速运动，匀减速运动的位移为
d2=v212a2，又a2=keU0md，v1=a1T0d＞d1+d2解得
d＞(k+1)eU0T202kmd（2）据题分析得，要使电子没有碰到极板B，则有
d2＜d1又a1T0=a2τ2结合（1）中各式，得
k=2T0τ，T0＞τ2（3）要使得电子第一次向B极板运动时就能碰到B板，则有
d1+d2≤2×12a2(τ-t)2，t=v1a2解得 k≥T20+4τT0+T40+16τ2T204τ2或k≥T20+4τT0-T40+16τ2T204τ2所以kmin=T20+4τT0+T40+16τ2T204τ2答：（1）d的取值必须满足的条件是d＞(k+1)eU0T202kmd．（2）k的取值是2T0τ，T0与τ之间的关系必须满足的条件T0＞τ2．（3）现逐渐增大k的值，使得电子第一次向B极板运动时就能碰到B板，k的最小值是T20+4τT0+T40+16τ2T204τ2．解析
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