2013大学物理实验考试复习笔记
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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)E =(1.940±0.14)×1012dyn ·cm -1。 (6)X=10.435±0．01cm 。
(7)y=0．0173±0．005cm 。 (8)t=8．50±0．5s 。
(9)s=(12km ±100) m 。 (10) F =(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。
()v u uv f +=1 ()L D L f 4222-= ()()2
sin
21sin 3α
βα+=n ()442
h d V π= ()z y x f 25-+= ()3
236y x f -= ()21
2
27R R I
f = ()h
d m
248πρ=
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0．01mm 的千分尺测球直径：0．56cm 、0．5cm 、0．417cm 、0．0736cm 。 (2)用最小分度为0．02mm 的游标卡尺测管径：50mm 、65．05mm 、42．6mm 、32．64mm 。 (3)用最小分度为0．05mm 的游标卡尺测物体长度：32．50mm 、32．48mm 、43．25mm 、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)75．78－3．6 (2) 46.2402.31⨯ (3)107.58-2.5+3.452 (4) tan21.5，,ln658 (5)L=1.674m-8.00cm (6) 120.05630.789÷⨯ (7)()()()3.01000.30.1021.165.1320.501-⨯--⨯ (8)0.406ln 0.493252
+
(9)
)
001.000.1)(0.3103()3.1630.18(00.50+--⨯ (10)58.400.82.12.345.58⨯+⨯
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：;)002.0498.0(;)02.098.54(21cm l cm l ±=±=
cm l )0002.00098.0(3±=，并说明哪个物理量测量得更精确？
7．单位换算： (1) 为单位、换算成以km mm cm h ,)02.054.8(±=。 (2) 为单位改成以s t m in,)1.00.2(±=。 (3) 为单位、、换算成以t mg g kg m ,)003.0162.3(±=。 (4) )'()1.08.59(=±=οθ。 8．试计算N=A+B-C+D ，其中,)002.0262.6(,)5.03.71(22cm B cm A ±=±=
,)01.071.2(,)001.0753.0(22cm D cm C ±=±=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：(1．2832±0.0005)cm
乙：(1．283±0.0005)cm 丙：(1．28±0．0005)cm 丁：(1．3±0．0005)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=(2．04±0．05)cm ，高度h=(4．12±0．05)cm ，质量m=(149．18
±0．05)g 。 (1)计算铅的密度ρ (2)计算铅密度ρ的不确定度。 11．用一千分尺（004mm .0±=∆仪）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。
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L U L L ±=。
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？
''3060±=ο
ϕ
(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, 2.15mm 14．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：
；
；
；
；
；
）
（
位；
的有效数字是
；
位；
的有效数字是
cm
Y
cm
X
kg
m
cm
dyn
E
s
m
v
s
cm
g
N
F
s
cm
U
m
s
s
t
2
1
12
2
2
2
1
2
4
10
)
5.0
7.1(
)
7
(
10
)
0009
.0
0000
.6
(
)
13
(
10
)
001
.0
044
.1(
)
6
(
10
)
04
.0
23
.7
(
)
12
(
10
)
2.0
9.1(
)
5
(
/
)
2
.0
2.1(
)
11
(
10
)
002
.0
804
.9
(
)
4
(
10
)
008
.0
044
.1(
)
10
(
10
)
06
.0
46
.3
(
)
3
(
10
)
01
.0
20
.1(
9
2
000036
.0
)
2
(
)
5.0
5.8
(
)
8
(
4
1030
.0
)
1(
-
-
-
-
-
⨯
±
=
⨯
±
=
⨯
±
=
⨯
±
=
⋅
⨯
±
=
±
=
⋅
⨯
±
=
⨯
±
=
⋅
⨯
±
=
⨯
±
=
±
=
ο
ϕ
2．推导下列测量关系的不确定度合成公式。
解：（1）()
()()2
2
2v
u
v
v
u
uv
v
u v
u
f
+
=
+
-
+
=
∂
∂()
()()2
2
2v
u
u
v
u
uv
v
u
u
v
f
+
=
+
-
+
=
∂
∂
()
2
4
2
4
2
2
2
2
21
v
u
v
u
f
U
u
U
v
v
u
U
v
f
U
u
f
U+
+
=
⎪
⎭
⎫
⎝
⎛
∂
∂
+
⎪
⎭
⎫
⎝
⎛
∂
∂
=
（2）()
2
2
2
2
2
2
2
4
4
2
L
D
L
L
D
L
L
L
f+
=
-
-
=
∂
∂
L
D
D
f
2
-
=
∂
∂
()2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
4
4
1
2
4
D
L
D
L
D
L
f
U
D
L
U
D
L
L
U
L
D
U
L
D
L
U
D
f
U
L
f
U
+
+
=
⎪
⎭
⎫
⎝
⎛
+
⎪⎪
⎭
⎫
⎝
⎛+
=
⎪
⎭
⎫
⎝
⎛
∂
∂
+
⎪
⎭
⎫
⎝
⎛
∂
∂
=
(3)()
2
sin
ln
2
1
sin
ln
ln
α
δ
α-
+
=
n