物理实验2

大学物理实验试卷

学院 班级 学号 姓名 成绩

一． 判断题（20分）

1） 精确度指精密度与正确度的综合，它既描述数据的重复性程度，又表示与真值的接近程度，其反映了综合误差的大小程度。（ ）

2） 偶然误差（随机误差）与系统误差的关系，系统误差的特征是它的确定性，而偶然误差的特怔是它的随机性。（ ）

3） 误差是指测量值与量的真值之差，即误差=测量值-真值，上式定义的误差反映的是测量值偏离真值的大小和方向，其误差有符号，不应该将它与误差的绝对值相混淆。（ ）

4） 残差（偏差）是指测量值与其算术平均值之差，它与误差定义差不多。（ ）

5） 精密度是指重复测量所得结果相互接近程度，反映的是偶然误差（随机误差）大小的程度。（ ）

6） 标准偏差的计算有两种类型，)1()1

)(22

--=--=∑∑K K x x K x x i i （和σσ，如果对某一物体测量K=10次，计算结果σ=2/3和902

=σ，有人说σ比σ精度高，计算标准偏差应该用σ。（ ）

7）大量的随机误差服从正态分布，一般说来增加测量次数求平均可以减小随机误差。（ ）

8） 电阻值的测量结果为R=（35.78±0.05）Ω，下列叙述中那些是正确的，那些是不正确的。

（1）待测电阻值是35.73Ω或35.83Ω。（ ）

（2）待测电阻值是35.73Ω到35.83Ω之间。（ ）

（3）待测电阻的真值包含在区间 [35.73Ω~35.83Ω]内的概率约为68%。（ ）

（4）待测电阻的真值包含在区间 [35.73Ω~35.83Ω]内的概率约为99.7%。（ ）

9）准偏差和置信概率有着密切关系，如一倍标准偏差1σ，说明真值的可能性为68.3%，2σ说明真值的可能性为95.4%，3σ说明真值的可能性为99.7%，有人说1σ，2σ，3σ的标准偏差与测量次数无关。（ ）

10）由于系统误差在测量条件不变时有确定的大小和正负号，因此在同一测量条件下多次测量求平均值能够减少误差或消除它。（ ）

二．填空题（20分）

1、 有一圆柱体密度公式h D m 24πρ=，若要求ρ

μμ=E <0.5%，现也知道合成不确定度分量有3个（m ，D ，h ），根据误差均分原则，其误差分配为

2、用一个0.5级的电表测量一个电学量,若指针刚好指在满刻度处,则该测量结果的相对误差等于__________;若指针指在满刻度的十分之一处,则该测量的结果的相对误差等于_______.

3）某学生用二十分之一的游标卡尺测得一组长度的数据为(1) 20.02mm,(2)20.00mm,

(3)20.25mm.则其中一定有错的数据编号是_____________.

4）用量程为100μA 、等级度1.5级的微安表测量一电流I ，指针刚好指在50μA 刻线处，已知A 类不确定分量可以忽略，则I ±ΔI= ，相对不确定度为 。

5） 测量一规则金属块体积，A 类不确定度分量可忽略，已知其长约30cm ，宽约5cm ，厚

约0.1cm 。要求结果有四位有效位数，问对长、宽、厚各至少应选什么测量仪器？ 。

三．计算题（30分）

1、用50分度游标卡尺测量铜环的内径K=6次，测量数据如下，d i =(19.98)，(19.96)，(19.98)，(20.00)，(19..94)，(19.96)，单位毫米，计算测量结果，并用不确定度表示测量结果。

2、用流体静力称衡法测固体密度的公式为：01

ρρm m m -=

，若测得m=（29.05±0.09）g ，m 1=（19.07±0.03）g,

ρ0=（0.9998±0.0002）g/cm 3,求：ρ±Δρ

3、用有效数字运算规则计算下列各式：

⑴．1.02000.10.5000.400.2⨯+⨯+⨯

⑵．201080.63

-⨯ ⑶．

()00

.2989.52.2480.2⨯-

四．作图题（30分）

1．已知电阻丝的阻值R 与温度t 的关系为：

R=R 0(1+at )=R 0+R 0at

其中R 0、a 是常数。

现有一电阻丝，其阻值随温度变化如下表。请用作图法作R —t 直线，并求出R 0、R 0a

作图题（

2． 将强度为0I 的射线射向某物质，设该物质的厚度为d ，对射线的吸收系数为μ，则穿

过后射线的强度d e I I μ-=0 I

试用作图法求出u 值。

实验1转动惯量

1. 是否可以测摆动一次的时间作周期值？为什么？

答：不可以。因为一次测量随机误差较大，多次测量可减少随机误差。

2. 将一半径小于下圆盘半径的圆盘，放在下圆盘上，并使中心一致，讨论此时三线摆的周期和空载时的周期相比是增大、减小还是不一定？说明理由。

答：当两个圆盘的质量为均匀分布时，与空载时比较，摆动周期将会减小。因为此时若把两盘看成为一个半径等于原下盘的圆盘时，其转动惯量小于质量与此相等的同直径的圆盘，根据公式(3-1-5)，摆动周期T0将会减小。

3. 三线摆在摆动中受空气阻尼，振幅越来越小，它的周期是否会变化？对测量结果影响大吗？为什么？

答：周期减小，对测量结果影响不大，因为本实验测量的时间比较短。

实验2 金属丝弹性模量的测量

1. 光杠杆有什么优点，怎样提高光杠杆测量的灵敏度?

答：优点是：可以测量微小长度变化量。提高放大倍数即适当地增大标尺距离D或适当地减小光杠杆前后脚的垂直距离b，可以提高灵敏度，因为光杠杆的放大倍数为2D/b。

2. 何谓视差，怎样判断与消除视差?

答：眼睛对着目镜上、下移动，若望远镜十字叉丝的水平线与标尺的刻度有相对位移，这种现象叫视差，细调调焦手轮可消除视差。

3. 为什么要用逐差法处理实验数据?

答：逐差法是实验数据处理的一种基本方法，实质就是充分利用实验所得的数据，减少随机误差，具有对数据取平均的效果。因为对有些实验数据，若简单的取各次测量的平均值，中间各测量值将全部消掉，只剩始末两个读数，实际等于单次测量。为了保持多次测量的优越性，一般对这种自变量等间隔变化的情况，常把数据分成两组，两组逐次求差再算这个差的平均值。

实验3随即误差的统计规律

1. 什么是统计直方图? 什么是正态分布曲线?两者有何关系与区别?

答：对某一物理量在相同条件下做n次重复测量，得到一系列测量值，找出它的最大值和最小值，然后确定一个区间，使其包含全部测量数据，将区间分成若干小区间，统计测量结果出现