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大学物理实验A(II)考试复习题

1．有一个角游标尺，主尺的分度值是0.5°，主尺上29个分度与游标上30个分度等弧长，则这个角游标尺的最小分度值是多少？

30和29格差1格，所以相当于把这1格分成30份。这1格为0.5°=30′，分成30份，每份1′。

2．电表量程为：0～75mA 的电流表，0～15V 的电压表，它们皆为0.5级，面板刻度均为150小格，每格代表多少？测量时记录有效数字位数应到小数点后第几位(分别以mA 、V 为记录单位)？为什么？

电流表一格0.5mA 小数点后一位 因为误差0.4mA, 电压表一格0.1V 小数点后两位,因为误差0.08V ，估读一位

***3．用示波器来测量一正弦信号的电压和频率，当“Y 轴衰减旋钮”放在“2V/div ”档，“时基扫描旋钮”放在“0.2ms/div ”档时，测得波形在垂直方向“峰－峰”值之间的间隔为8.6格，横向一个周期的间隔为9.8格，试求该正弦信号的有效电压和频率的值。

f=1/T=1÷(9.8×0.0002)=510.2 U 有效=8.6÷根号2=6.08V

***4.一只电流表的量程为10mA ，准确度等级为1.0级；另一只电流表量程为15mA ，准确度等级为0.5级。现要测量9mA 左右的电流，请分析选用哪只电流表较好。

量程为10mA ，准确度等级为1.0级的电流表最大误差0.1mA,量程为15mA ，准确度等级为0.5级,最大误差0.075mA,所以选用量程为15mA ，准确度等级为0.5级

5. 测定不规则固体密度

时，，其中为0℃时水的密度，为被测物在空气中的称量质量，为被测物完全浸没于水中的称量质量，若被测物完全浸没于水中时表面附

有气泡，试分析实验结果

将偏大还是偏小？写出分析过程。 若被测物浸没在水中时附有气泡，则物体排开水的体积变大，物体所受到的浮力变大，则在水中称重结果将偏小，即m 比标准值稍小，可知0ρρm

M M -=将偏小

6．放大法是一种基本的实验测量方法。试写出常用的四种放大法，并任意选择其中的两种方法，结合你所做过的大学物理实验，各举一例加以说明。

累计放大法 劈尖干涉测金属丝直径的实验中，为了测出相邻干涉条纹的间距 l ，不是仅对某一条纹测量，而是测量若干个条纹的总间距 Lnl ，这样可减少实验的误差。

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机械放大法螺旋测微器，迈克尔孙干涉仪读数系统

光学放大法杨氏弹性模量测定实验中，为测量金属丝长度的微小伸长量而设计的“光杠杆法”

电子学放大法普朗克常数测定与光电效应利用微电流测量放大器电流测量光电流

7．物理实验常用的基本测量方法有哪六类？试选其中三类，结合你所做过的大学物理实验，各举一例简要说明。

比较法模拟法平衡，补偿法

放大法：见题6

光的干涉，衍射法：劈尖干涉利用光的干涉测微小角度

转换法：利用阿基米德原理测量不规则物体体积或密度

8．根据物理量之间的各种效应和定量的函数关系，通过对有关物理量的测量，求出被测物理量的方法称为转换法。根据你所做过的实验，试述转换法可分几大类？试举三例说明你所做过的大学物理实验中的转换法是何种转换(要求举出三种不同类型或形式的转换)。

参量转换测量法：利用阿基米德原理测量不规则物体密度，体积

能量转换测量法：1磁电换测：利用半导体霍尔效应测量螺线管磁场

2压电转换：声速测量仪压电陶瓷转换器

3光电转换：光速的测定中使用的光敏二极管

9．有四对接线柱，每对之间分别接有干电池、电阻、电容及二极管，现要用指针式万用表判断每对接线柱之间是什么元件，简要说明原理及步骤。

调至电压档，分别测四个元件，能测出稳定电压的为干电池,指针先偏转后归零的为电容，调至欧姆挡，分别测剩余两个元件，单向导通，即只有一个方向能测出电阻的是二极管，两向导通切阻值一定的为电阻。

10．给定一米尺，在阳光普照的日子里，测定广场中心一旗杆的高度。要求：画出测量示意图、简述测量原理、导出测量公式。

PS：把人换成尺子，做记号

一名人在直立于旗杆影子的顶端处测出该同学的影长和此时旗杆的影长．

把太阳的光线看成是平行的．相似三角形

图4－20

∵太阳的光线是平行的，∴AE∥CB，∴∠AEB＝∠CBD，

∵人与旗杆是垂直于地面的，∴∠ABE＝∠CDB，∴△ABE∽△CBD ∴即CD=

因此，只要测量出人的影长BE，旗杆的影长DB，再知道人的身高AB，就可以求出旗杆CD的高度了．

11．测量某一物理量，需要一大小和方向均可变可控的直流电压，若给你直流稳压电源1台，单刀单掷开关、双刀双掷开关、滑线变阻器各1只，导线若干，请设计出控制电路，画出电路图。

12．若用伏安法测电阻（即根据公式R=U/I 计算），可以选择安培表内接和安培表外接两种接法。

(1) 现提供稳压电源、单刀单掷开关、滑线变阻器、电流表、电压表和待测电阻各一个，请你分别画出两种接法的电路图并注明所用接法。

内接法外接法

(2) 若电源电压为6V，被测电阻约为50Ω，电流表(毫安表)量程为100/150/300mA，内阻约为

0.4Ω；伏特表的量程为0/1.5/3/7.5V，每伏特电压的内阻约为200Ω。问如何选用电表量程？比较两种接法，并说明电流表采用何种接法比较好。

电流表量程150mA 伏特表量程7.5V

待测的Rx平方大于电流表Ra*电压表Rv 电流表内接

反之，电流表外接。此处应外接

PS:计算两种方法的百分误差，高中学过

13.利用给定的仪器：直流稳压电源（输出电压0---6V连续可调，一台）、标准电阻箱（0-----99999.9Ω，0.1级，一只）、毫安表（量程20mA）、未知电阻（约500Ω，一只）、单刀开关一只，单刀双掷开关一只，导线若干，试设计实验方案测量未知电阻阻值。要求：（1）给出电路图；（2）计算公式及说明。

P S：此图略作修改，把滑动变阻器去掉电流表A改成毫安表mA

闭合S1开始实验,将S2闭合在1端,调节电源输出电压电流表指针变化至某一适当位置记录读数，将S2闭合在2端，调节电阻箱R S的值，使电流表指针指在相同位置，记下电阻箱上电阻读数，将S1断开，整理实验器材

14．系统误差可分为哪两大类？试结合所做过的大学物理实验各举一例加以说明。

定值系统误差：气垫导轨测加速的由于阻力使加速度值偏小

变值系统误差

15．发现系统误差的常用方法可分为哪三大类？试结合所做过的大学物理实验各举一例加以说明。