《大学物理实验》复习提纲

绪论-《测量的不确定度与数据处理》

1、测量不确定度

测量结果的最佳估计值 1

1n

i i x x n ==∑ A 类不确定度（标准偏差）

A x U σ=

B 类不确定度

B U =仪

合成不确定度

U =测量结果的表示 x x U =±

当测量次数n=1时，只有B 类不确定度，即U=U B

2、有效数字的个数以及简单的单位换算

有效数字的换算：进行十进制或非十进制单位换算时，有效数字的位数不变。 科学计数法：就是指将数字写成a 乘以10的n 次方的形式，其中a 是大于等于1，小于10的一切实数（包括小数），有效数字就是指从左到右第一个非零数字开始算起，可以适用于一般的数字，也可以适用于科学计数法的形式。

3、数据处理方法：作图法、逐差法、列表法

4、用千分尺（仪器极限误差为

004.0±mm ）测量一钢球直径6次，测量数据为：14.256、14.278、14.262、14.263、14.258、14.272（mm ）；用天平（仪器极限误差为06.0±g ）测量它的质量1次，测量值为：84.11g ，试求钢球密度的最佳值与不确定度。

答：直径最佳估计值 616i i D D ==

∑=14.265（mm ） （1分）

A 类不确定度

A U ==0.0035（mm ） （2分）

B 类不确定度

B U ==0.0023（mm ） （2分） 合成不确定度

U =（mm ） （2分）

结果表示 D ＝（14.265±0.004）mm （2分）

实验一、转动惯量的研究

1、什么是平行定轴定理？

若有任一轴与过质心的轴平行，且该轴与过质心的轴相距为d，刚体对其转动惯量为I'，则有：

I'=I+md^2

其中I表示相对通过质心的轴的转动惯量

2、恒力矩转动法测定转动惯量的原理

3、使用智能型转动惯量测量仪要注意的那些事项

1.在使用的过程中，若遇到强磁场等原因使系统死机.。请按“复位”键或关闭电源重新启动.但以前的数据都将丢失。

2.为提高测量精度.应该先让扭摆自由转动.然后再按“执行”键进计时。

4、测量转动惯量常用的方法

三线摆、扭摆、复摆

实验二、伸长法测量扬氏弹性模量

1、简述什么是杨氏弹性模量？其相应的表达式

当一条长度为L、截面积为S的金属丝在力F作用下伸长ΔL时，F/S叫应力，其物理意义是金属丝单位截面积所受到的力；ΔL/L叫应变，其物理意义是金属丝单位长度所对应的伸长量。应力与应变的比叫弹性模量。

P=FL/SΔL

2、光杠杆的原理

在小的位移发生时利用光的多次反射把小位移引起的光路角度变化放大并显示在投影上

3、杨氏弹性模量的原理，理解相应的表达式

实验三、惠斯登电桥

1、什么是电桥灵敏度？

所谓电桥的灵敏度就是电桥平衡时Rx发生单位改变是检流计偏转的格数。

定义式为S=Δn/(ΔRx/Rx)

2、交换法测电阻原理

第一次使电桥平衡后有 R1/R2=Rx/Ro

交换后有 R1/R2=R'o/Rx

Rx=√ Ro·R'

3、惠斯登电桥测量中值电阻具有较高的精确度。

惠斯登电桥的简单电路原理图。

测量电阻是消除误差常用的方法，相应的方法的优点

应用交换法可以消除装置不对称引起的系统误差。待测电阻阻值只与标准电阻直接相关，不需滑动变阻器的读值。保证了测量的精确度。

5、电桥实验操作注意的哪些问题

必须选择合适的灵敏度,先开电源再开检流计,先关检流计再关电源

6、利用惠斯通电桥测电阻，从根本上消除了采用伏安法测电阻时由于电表内阻接入而带来的系统误差，因而准确度也就提高了。

实验四、直流电位差计的原理及其使用

1、什么是电压补偿法？

在测量时采用标准可以正确读数部分代替被测部分，从而提高测量精度的一种方法。

2、补偿法的原理图，补偿法的优点

被测量和测量仪器之间没有电流，所以用补偿法可以准确测得电动势Ex.

3、标准电池的电动势与温度的关系、使用时应注意那些东西

4、直流电位差计是应用电压补偿原理制造的，直流电位差计测量待测未知电压调节过程中，需遵循从高位到低位，先粗调后细调的原则。

实验五、应用霍尔效应测量磁场

1、什么是霍尔效应？

原理：根据公式UH=KHIB.若知道霍尔元件的灵敏度KH。用仪器测出控制电流I和霍尔电压UH。霍尔片所在的磁场B即可算出。

概念：电流垂直于外磁场通过导体时，导体垂直于磁场和电流方向的两个端面产生电势差，这一种现象称为霍尔效应。

2、霍尔系数，载流子浓度，电导率、迁移率的计算

RH=n=1/|RH|e σ=neμμ=|RH|σ

3、如何消除副效应的影响

采用电流和磁场换向的对称测量法消除负效应。

4、霍尔元件灵敏度K H性能与哪两个因素有关。

霍尔效应中霍尔元件的灵敏度与霍尔元件的厚度和载流子的浓度两个因素有关。

5、通过实验测量半导体材料的哪两个物理量可以判断材料的导电类型、载流子浓度等主要参数。

霍尔系数和电导率

实验六、倾斜气垫导轨上滑块运动的研究

1、在用气垫导轨测量速度和加速度的实验中，测量时滑块释放点随意变动行不行？不行

2、释放滑块时能否用力推一下？不能

为什么？不是初速度为0的匀速运动

3、如果推了一下会对速度和加速度的测量结果是否会有影响?

偏大

3、导轨调水平的调节方法及其注意事项

静态法：通气后，将滑块置于导轨的任何部位，苦滑块相对静止，或略有左右晃动(即不产生定向滑动)，则可认为气轨己被调平。

动态法：滑块运行过程中，其挡光物通过两个光电门的遮光时间相同，说明滑块在导轨上做匀速直线运动，则可认为气轨已被调平。

(1)气垫导轨的轨面不许敲、碰，如果有灰尘污物，可用棉球蘸酒精擦净。

(2)滑块内表面光洁度很高，严防划伤，更不容许掉在地上。

(3)实验时保持气垫导轨的气流通畅，只有气轨喷气，才可将滑块放在气轨上后，先从气轨上取下滑块，再关气源，以避免划伤气轨。

(4)如气轨不喷气，滑块长时间放在气轨上，会使气轨变形。

(5)实验完毕，应在气轨上盖布，以防灰尘污染气轨。

3、实验原理及其相应的表达式