大学物理实验计算题
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。
解：d 19.97mm
6
2
d i
i 1 d
d
0.02mm
n 1
U A
t
d
1 0.0
2 0.02mm
n
U B 0.02mm
U d U A 2 U B 2 0.03mm
d
19.97 0.03mm
E 0.03/ 19.97 0.2%
2．用流体静力称衡法测固体密度的公式为： ρ =[m/(m-m1)] ρ 0，若测得 m=（ 29.05±0.09）
g ， m 1=（19.07± 0.03） g,
3
ρ0 =（0.9998±0.0002） g/cm ,求： ρ± U ρ
2
2
2
解： U
U m 2
U m 21
U 2 0
m
m1
m 1
2
2
m 1
2
2
m
2
2
(
(m m 1 ) 2
)
U
m (
(m m 1 ) 2 )
U
m1
( m m 1 )
U
p 0
0.02g / cm 3
m
2.91g / cm 3
m m 1
2.91 0.02g / cm 3
3．用有效数字运算规则计算下列各式：
⑴． 2.00 4.00 50.0 1.00 20 0.1
⑵． 6.80 10 3 20
⑶．
2.480 2.2
5.989
2.00
解：（ 1） 2.00
4.00 50.0 1.00 20 0.1 60
（ 2） 6.80 103
20
6.78 10 3 （ 3） 2.480 2.2
5.989
6.9
2.00
4．（ 1） 8.475 20.3 9.12 （ 2） 5.25 103 4.2 102 （ 3） (9.36
10.2) 4.6
2.30
（ 4）10.00 2
解：（ 1） 8.475 20.3 9.12 19.6
（ 2） 5.25 10 3 4.2 10 2 4.83 103
(3)(9.36 10.2)
4.6
2.30
39
(4)
10.00 2
314.2
5．（ 1） 68.457 236.51 9.753
（ 2）
9.360 40.00
2.000 30.0
（ 3） 1
60.00 2
4
（ 4）
80.00 (18.45
9.450)
(1103 1083.0)
(23.1400 3.140)
解（ 1） 68.457 236.51 9.753
295.21
（
2） 9.360 40.00 6.24
2.000 30.0
（3）
1
60.00 2
2827
4
（ 4）
80.00
(18.45 9.450)
1.8
1083.0) (23.1400 (1103
3.140) 100.0 (5.6
4.412) 110.0 6．（ 1）
77.00) 10.00
(78.00
（ 2） 72.347 5.32 0.137
（ 3） 8.793 3.5 200
（ 4） 8.7 102
1.7 101
解：（ 1）
100.0 (5.6 4.412) 110.0 1.1 103
(78.00 77.00) 10.00
（ 2） 72.347 5.32 0.137 77.53
(3) 8.793 3.5 200 0.15
(4) 8.7 102 1.7 101
8.5 102
7．（ 1）76.910 5.3
（ 2）(5.002 4.002 )2
3.00
（3）( 2.480 2.2) 5.989
（ 4）2.00 4.000 50.0 1.00200.1
解：（ 1）76.910 5.313.0
（ 2）(5.00 2 4.002 )2 1.0
3.00
（ 3）(2.480 2.2) 5.98914
（ 4）2.00 4.00050.0 1.00200.1 56 8．（ 1）6.8010320
（2）7.234 20 5.28
（ 3）172.347 2.1 700.01
（4）5.231 2.0 10
解：（ 1）6.80 10320 6.78 103
（ 2）7.23420 5.2822
（ 3）172.347 2.1700.01 244
（4）5.231 2.0 10 1.0
9．（ 1）7.91030.9 103
（ 2）6.7920 2.3 [ 20是常数 ]
（3）28 3.23 6.519
（ 4）503.7 1.2 4.7100
解：（ 1）7.91030.910 37.0 103
6.7920 2.3 2.6
（2）
[20是常数 ]
（ 3）28 3.23 6.519 14
（4）503.7 1.2 4.7 100 1.3 102
237.4
10．（ 1）10
(10为常数 )
（ 2）32.785 2.46 70.3
（3）50.32 2.5 100
（4）38.74 1.1 4.72 1.23
237.4
解：（ 1）10
23.74
(10为常数 )
（ 2）32.785 2.46 70.3 100.6（ 3）50.32 2.5 100 1.3
（4）38.74 1.1 4.72 1.23 47
832.47
11．（1）50
(50为常数 )
（2）28.146 121 53.24
（3）14.76 30 5
（4）16.26 3.0 1.5 40
解：（ 1）832 .47
16 . 649
50
(50 为常数)
（ 2）28.146121 53.24 96
（3）14.76 30 5 9 10
（4）16.26 3.0 1.5 40 65
12．用逐差法计算杨氏模量中，每增1Kg 砝码时钢丝伸长的平均值
组数12345678读数（ cm） 2.36 3.32 4.29 5.40 6.357.288.259.32
n1n5n1 3.99cm
n2n6n2 3.96cm
解： n3n7n3 3.96cm
n4n8n4 3.92cm
n 3.99 3.96 3.96 3.92
0.989cm
4 * 4
13．用逐差法计算加1Kg 砝码时钢丝伸长的平均量。
加砝码 1Kg12345678读数（ cm ） 2.57 3.51 4.46 5.47 6.387.298.249.17
解：n1n5n1 3.81cm
n2n6n2 3.78cm
n3n7n3 3.78cm
n4n8n4 3.70cm
3.81 3.78 3.78 3.70
n4* 40.942cm
14．按下表用逐差法求每加减 1Kg 砝码时的标尺读数 N 的变化（要求写计算 N 的过程）
序号
砝码盘上砝码
加砝码时读数 n ’
减砝码时读数 ”
’
”
n
平均值 N= (n +n )/2
（ Kg ）
(厘米 )
(厘米 )
（厘米）
1 0 5.3
2 5.28 2 1 6.30 6.20
3 2 7.30 7.20
4 3 8.32 8.28
5 4 9.20 9.25
6 5
10.20
10.20
解
序号
砝码盘上砝码
加砝码时读数 n ’
减砝码时读数 ”
’
”
n
平均值 N= (n +n )/2
（ Kg ）
(厘米 )
(厘米 )
（厘米）
1 0 5.3
2 5.28 5.30 2 1 6.30 6.20 6.25
3 2 7.30 7.20 7.25
4 3 8.32 8.28 8.30
5 4 9.20 9.25 9.22 6
5
10.20
10.20
10.20
n 1 n 4 n 1 3.00 cm n 2 n 5 n 2 2.97 cm n 3 n 6 n 3
2 .95 cm
n
3.00
2.97 2.95
0 .991 cm
3 * 3
15．用逐差法计算下列数据
L 的平均值
位置
读数（ cm ）
读数（ cm ）
平均
L 1 由
0.8270 由
0.8290 L 2
1.7100
1.7120 L 3 近
2.5580 远
2.5600 L 4
3.4930
3.4940 L 5 及
4.3300 及 4.3320 L 6 远
5.0550 近
5.0570
L 7
5.8540 5.8530
L 8 6.6500
6.6500
解：
位置
读数（ cm ）
读数（ cm ）
平均
L 1 由
0.8270 由
0.8290 0.8280 L 2
1.7100
1.7120 1.7110 L 3 近
2.5580 远
2.5600 2.5590 L 4
3.4930
3.4940 3.4935 L 5 及
4.3300 及
4.3320 4.3310 L 6
5.0550
5.0570 5.0560 L 7 远
5.8540 近
5.8530 5.8535
L 8
6.6500
6.6500
6.6500
L 1 L 5 L 1 3.5030cm L 2 L 6 L 2 3.3450cm L 3 L 7 L 3 3.2945cm
l 4 L 8 L 4
3.1565cm
n
3.5030 3.3450 3.2945 3.1565
0.83119cm
4 * 4
16．用逐差法计算扬氏模量实验中 1Kg 砝码的标尺平均伸长量 N 。
序号
砝码盘上砝码
加砝码时读数 n ’
减砝码时读数 ”
’
”
n
平均值 N= (n +n )/2
（ Kg ）
(厘米 )
(厘米 )
（厘米）
1 0 7.74 7.68
2 1 8.42 8.40
3 2 9.46 9.40
4 3 10.44 10.42
5 4 11.32 11.34
6 5
12.32
12.32
解：
序号
砝码盘上砝码
加砝码时读数 n ’
减砝码时读数 ”
’
”
n
平均值 N= (n +n )/2
（ Kg ）
(厘米 )
(厘米 )
（厘米）
1 0 7.74 7.68 7.71
2 1 8.42 8.40 8.41
3 2 9.46 9.40 9.43
4 3 10.44 10.42 10.43
5 4 11.32 11.34 11.33 6
5
12.32
12.32
12.32
n 1 n 4 n 1 2.72cm n 2
n 5 n 2
2.92cm
n 3
n 6 n 3 2.89cm
2.92 2.72 2.89
n
0.316cm
3 * 3
17．用逐差法计算扬氏模量实验中1Kg 砝码的标尺平均伸长量
N 。
序号
砝码盘上砝码
加砝码时读数 n ’
减砝码时读数 ”
’ ”
n
平均值 N= (n +n )/2
（ Kg ）
(厘米 )
(厘米 )
（厘米）
1 0 5.5
2 5.48 2 1 6.30 6.20
3 2 7.3
4 7.20 4 3 8.32 8.28
5 4 9.20 9.24
6 5
10.20
10.20
解：
序号砝码盘上砝码加砝码时读数n ’
减砝码时读数
”’ ”
n平均值 N= (n+n )/2
（ Kg ）(厘米 )(厘米 )（厘米）10 5.52 5.48 5.50 21 6.30 6.20 6.25 327.347.207.27 438.328.288.30 549.209.249.22 6510.2010.2010.20 n 1n4n1 2. 80 cm
n 2n 5n 2 2.97 cm
n 3n 6n 3 2 .93 cm
n 2.80 2.97 2.93
0 .967 cm
3 * 3
18．一个长方形的面积S=ab。其中长 a=6.00± 0.04cm，宽 3.00±0.02cm，求：S=S 平均±U S， Es
解：S a b18 .0cm2
U S b 2
( a ) 2 U b20. 2cm 2
▲U a2
S18 .0 0 .2cm Es 1%2
19．一个圆柱体体积V= π d2L/4 。其中直径 d=d 平均± U d，高 L=L 平均± U L，求 V 及 V 的相对不确定度。
解： d 2 L
V4
dL 2
d
2( d 2)2U L2
U S U
4
2
Ev U V /V
20．测量圆的直径 6 次，单位为 mm， 2.321， 2.324， 2.326， 2.328， 2.325，2.322，计算直径和面积的不确定度和相对不确定度。（B 类不确定度 0.004mm）
解：
2.324m m
d
6
( d i d )
U A A i 10.003mm
61
U d U A2U B20.005m m
d 2.324 0.003mm
E d 0.2%
d 22
S 4.242mm
4
d2
U s U d0.02 mm
2
S 4.240.02m m
21. 已知：钢丝直径 d=d 平均 ± U d ，求：钢丝截面 S 的不确定度 Us
解： S
d 2
4
U s
d
U d
2
22．用电子毫秒计测量时间，共 10 次，结果是 0.135，0.136， 0.138， 0.133， 0.130，0.129， 0.133，0.132，0.134，0.129（单位：秒），要求给出 t=t ± U t 及 E t 。（只要求 A 类不确定度计 算）
解：t 0.133s
n
(t i t )
i 1
0.003s
U t
10 1
t
0.133 0.003s
E t 2%
23．在实验中测量长度 6 次，分别为 2.32，2.34，2.36，2.33，2.35， 2.34（单位：厘米）求不确定度和相对不确定度。 （B 类不确定度不要求计算）
解：l
2.34cm
n
(l i
l )
U l i 1
0.01cm
6 1
l
2.34
0.01s
E t 0.4%
24．单摆测重力加速度实验中，求 g 的结果，已知： L=81.67 ± 0.01cm ，T=1.813 ± 0.002s
解：
4
2 L
980.5cm / s 2
g
2
T
8 2
L 2
( 4
2
U T 2 )2U L 2 2cm / s 2
U g
3 2
T T g 980
2cm/ s 2
25．已知 T=2.000 ± 0.002 秒， L=1.000 ± 0.001 米，用单摆测重力加速度 g=4π 2L/T 2，试求出
g ± Ug
解：
4
2 L
9.870m / s 2
g
2
T
8
2 L
2 4
2
U g 2 2 2 0.02m / s 2
T 3
U T
(
2 )
U L
T
g
9.87 0.02m / s 2
26．对某一物理量 A 经过五次测量， 记录下下表， 试计算 A 及不确定度，并写出测量结果表达式。（ B 类不确定度 0.002cm ）
次数
1 2 3 4 5 6 A(cm)
10.224
10.218
10.222
10.220
10.218
10.216
解：
10.220cm
A
6
A) 2
U A
( A i
0.003cm
A
i 1
6 1
U
U A 2 U B 2 0.004cm
A 10.220 0.004cm
27．已知 P=2VL/I ，实验测得 L=2.00 ± 0.02 厘米， V=3.00 ± 0.09 伏， I=1.200 ± 0.006 安， 试计算 P 和算术平均误差 U P ，并写出测量结果表达式。
解：
2V L
10.0cm
V
I
2L
2
(
2V
)2U L 2
2VL ) 2U I 2 U g
U V 2 ( 0.2cm
I
I
I 2
g
10.0 0.2cm
28．在冲击法测磁场的实验中，冲击常数K ≈ 5× 10
9
c/mm ，互感系数 M=0.1H ，感应回路总电
阻≈ 1000 欧，测 K 时要首次最大求光标偏转
d ≈200mm ，试确定通电流 I 。
K
解：
29．计算下式结果及其不确定度的表示式。
N=A+2B+C-5D
设： A=38.206 ±0.001cm
B=13.2487 ±0.0001cm
C=161.25
±0.01cm
D=1.3242
±0.0001cm
解：N A 2B C 5D 219.33cm
U g
12U A 2
(2)2U B 2 (1) 2U C 2
( 5)2U D 2
0.01cm
g 219.33 0.01cm
30. 一圆柱体的直径为（ 2.14 ± 0.02 ）厘米，求其横截面积。
解：
d 2
3.60cm
2
4
U s 1 dU d 0.07cm 2
2 0.07cm 2
g 3.60
31．两分量 (10.20 ± 0.04) 厘米 和 (3.01 ± 0.03) 厘米 ，相加时其不确定度该如何表示？
相乘时其不确定度又该如何表示？
解：相加： U 0.042
0.032 0.05cm,13.2 0.05cm 相乘 :U
3.01 0.04 2
(10.2 0.03) 2
0.3cm 2 ,30.7 0.3cm 2
32． . 一个正方体铁块的边长为（ 10.3 ± 0.2 ）厘米，质量为 (8665 ± 8) 克，试求其密度的不确定度表示式？并用“克／立方厘米”为单位表示结果。
解： 3
109 10cm 3
V a
U g 3a 2 2 U d 2
3a 2U d 6 10cm 3
V
(109 6) 10cm 3
m /V
7.950g / cm 3
U
( 1
) 2
U m 2
(
m
2 )
2
U V 2
2 10g / cm 3
V
V
33．写出下列函数的不确定度表示式，分别用不确定度的算术合成和几何合成法表示。
(1) N x y 2 z
(2)
Q
k (A 2
B 2 );其中 k
为常数
2
(3)
f
( A 2 L 2 )
4 A
(4)
V 0
V t
1 at
解：(1)U N U x 2 U 2y
4U z 2
(2)U
( 3)U
Q
( kA) 2 U A 2 ( kB ) 2 U B 2
f
( L 2 )2U A 2
( L ) 2 U L
2
8 A
2 A
1
2
[ 1
(1 at ) 1.5 a ] 2 U t 2
(4)U V 0
U Vt 2
1 at
2
34．用量程为 125mm 的游标卡尺测量一钢珠直径 10 次，已知仪器最小分度值为０
.02mm, 仪
器的最大允差△ 仪＝ 0.02mm, 测量数据如下：
次数
1 2 3 4 5 6 7 8 9
d(mm) 3.32 3.34 3.36 3.30 3.34 3.38 3.30 3.32
3.34
求测量列的平均值、标准偏差、测量列的Ａ、Ｂ类及合成标准不确定度
解：d
3 .33 m m,
d
( d i
d ) 2 0 .03 m m
n
1
U A
d
0 .03 m m,U B 0 .02 m m
U
U A 2 U B 2
0 .03 m m
35．用伸长法测量杨氏模量的实验数据，改变砝码质量 m 测钢丝伸长量
N=Xi-Xo ，m 和 N
数据如下表：
次数 1 2 3 4 5 6 7 8 m(kg) 0.000 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 6.000 7.000 N(cm)
0.00
1.11
2.21
3.25
4.25
5.20
6.15
7.31
试用逐差法求出斜率k
解：4 .25 0 4. 25cm ,5. 20 1.11 4.11cm
6 .15 2 .21 3 .94 cm ,7.31 3.25 4.06
N 4. 09 cm, k 4 .09 / 4 1 .02 cm / kg
36．历年来真空中光速的测量结果如下，求其权之比及其不确定度的表示式。
年代工作者方法结果（千米 /秒）不确定度（千米 /秒）
1907Rosa,Dorsey Esu/emu29978415
1928Karolus克尔盒29978615
1947Essen谐振腔2997924
1949Aslakson雷达299792.4 2.4
1951Bergstant光电测距仪299793.10.26
1954Froome微波干涉仪299792.750.3
1964Rank 等带光谱299792.80.4
1972Bay 等稳频 He-Ne 激光器299792.4620.018
1973平差299792.45800.0012
1974Blaney稳频 CO2激光器299792.45900.0006
1976Woods299792.45880.0002
1980Baird稳频 He-Ne 激光器299792.45810.0019
1983国际协议299792.458(精确值 )解：
37．用四种仪器测量一薄板的厚度所得数据如下，求其权之比及其不确定度的表示式。
(1)螺旋测微计测得d1=(1.4030± 0.0004) cm
(2) 测量显微镜测得d2=(1.4064± 0.0003)cm
(3)球径计测得d3=(1.4014± 0.0002) cm
(4)光杠镜测得d4=(1.405 ± 0.003) cm
解：
38．测定某角度α 共两次，得其值为α1± r1=24°
13′ 36.0
¨
± 3.1
¨
及α 2±r2=24°
13′24.0
¨
±13.8
¨
，求其权之比及其不确定度的表示式。
解：
39．甲乙两人用某一测角器来量度某一晶体的面角，测得结果如下，试求二人所得结果中的
权的比及其不确定度的表示式。
甲乙
24°23′ 40¨24° 23′ 30¨
24°23′ 45¨24° 23′ 40¨
24°23′ 30¨24° 23′ 50¨
24°23′ 35¨24° 23′ 60¨
24°23′ 36¨24° 23′ 20¨
解：
40．用双臂电桥测低值电阻的电路图如右，现用QJ36型单双臂电桥测量一个低值电阻，取
R1=R2=1000欧姆，标准电阻值置于噢0.1 欧姆。调节联动电阻R3（ R3 始终等于R4），当检流计指针指零时， R3的读数为 4763.36 欧姆，改变电流方向再次调零，得R3的读数为4752.68欧姆。求被测低电阻的值R 及不确定度R。（已知给定条件下最大可测电阻值为 1.11111
欧姆，电桥的准确度等级为0.02 ）。
解：
41．已知汞灯绿色光谱线的波长为λ =5461A，用分光计测得其经光栅衍射后的1级绿光和
1 绿光的左右游标读数如下，求该光栅的光栅常数d。（不要求计算不确定度d）
谱K= -1K=+1
线θ左θ 右θ左θ 右
绿348° 43′168° 41′329° 51′149° 50′
解：
42．有一个角度AOB，用最小分度值为30“的分光计测得其OA边和 OB边的左右游标读数如下，求该角度的值。
OA边OB边
θ左θ右θ 左θ右
348° 43′168° 41′329° 51′149° 50′
解：
43．用共振干涉法测声速时，已知压电陶瓷的共振频率为f=41KHz ，测得示波器上出现最大波形时，可移动压电陶瓷换能器的位置为：
1.412mm,5.734mm,9.286mm,13.600mm,17.817.mm,21.986mm,26.028mm,30.356mm,34.478mm, 38.636mm。求超声波在空气中的传播速度v。（不要求求不确定度）。
解：逐差法： 21.986 1.412 20.574 m m
26 .028 5 .73420 .294 m m
30 .3569.28621 .170 m m
34 .47813 .60020 .878 m m
38 .63617 .81720 .819 m m
20 .574 20 .29421 .17020 .87820 . 819
4 .1494 m m
55
v f 4 .149410 34110 3170 .12 m / s
2
的结果及不确定度y，其中 A=60± 2,B=10 ±2,C=10 ±3.
44．计算 y=AB/C
B 2
A 2 2 AB
2
解：
2224 y 6 ,U y2U A( 2 )U B3U C
C C C
y64
45．动态法测杨氏模量的测量公式为：
E 1.6067 l 3 m
4 f ，某同学测得某种待样品的长度、
d
质量、直径和共振频率结果如下：
L=80.24 ± 0.02mm ， m=305.2± 0.2g ， d=10.345 ± 0.005mm ， f=1020.5 ± 0.1Hz
试求出待测样品的杨氏模量值
E
E ± U
4 .8201 l 2 m f 2
(1 .6067 l 3
f
6. 4028 l 3 m f 2
U l 2 ) 2 U m 2
U m 2
解：E 2 .257 10 3 gHz / m m, U E
d 4 d 4 d 5
( 1 .6067 l 3 m 2 2
d 4
) U f
46. 已知光栅常数 d=1/300（ mm ）（看作理论真值） ，实验测得某谱线二级衍射角为 38 46 1 ，
试求谱线的波长
U
d cos
2
解：( d sin
) / k
3
2
3
1 .0436 10 m m, U
k
U0.0004 10
: (1 .0436 0 .0004 )
10 3 m m
47．利用单摆测量重力加速度 , 当摆角很小时有 T=2π √l/g 的关系 . 式中 L 为摆长 ,T 为周
期 , 它们的测量结果分别为 L=97.69±0.02CM;T=1.9842±0.0002S, 求重力加速度及不确定度.
解：
4 2 L
1016 cm / s 2
2
T
U g
4
2 2
( 8 2 L
2
2
0.3cm / s 2
T
2
U L
T
3
) U T
g
1016 .0
0.3cm / s
2
48．迈克尔逊干涉仪测 He-Ne 激光波长时，测出屏上每冒出 50 个条纹时平面镜 M 1 的位置读 数依次如下（单位： mm ）： 54.19906,54.21564,54.23223,54.24881,54.26242,54.27902.
求激光的波长（不要求求波长的不确定度）
。
解：逐差法 : d 4 d 1
0 .04975 m m
d 5 d 2 0. 04678 m m
d 6 d 3 0.04679 m m d
0.04975 0 .04678
0.04679
3 3 0 .01592 m m
2 d
0 .0006368 m m
N
49．试证明用劈尖干涉测量薄纸片厚度的公式 e=5λ L/L10 ，其中 L10 是十个暗环间的距离，
L 劈棱与薄纸片间的距离。又某人测得： L10=5.25 ±0.02mm ； L=50.25 ± 0.03mm,λ =5893×
10-10
试求 e ± U e
解：5L10
5m
2.82
L 10
U e( 5
)2U L2(52
L
) 2 U L210 0 .01 10 5 m L10
L
10
e ( 2 .820.01)5m
50．某物理量的测量公式为：y=L2mf/d ，某同学测得某种待测样品的长度、质量、直径和频
率结果如下： L=80.24 ± 0.02mm， m=305.2± 0.2g ， d=10.345 ± 0.005mm， f=1020.5 ±0.1Hz 试求出该物理量的测量值 y±Uy。
解：y 6 .57010 6 gHzm m
2 Lm f 2
( L 2 f )2U m2( L 2 m )U f2( L 2 m f )2U d2
U y U L20.1 10 6 gHzm m
d d d d 2
y(6.6 0.1)10 6 gHzm m
51．用精密天平称一物体的质量m，共测 5 次，结果为：3.6127g 、3.6122g 、3.6125g 、3.6121g 、3.6120g 、3.6123g 。试求这 5 次测量值的平均值、不确定度及相对不确定度，并写出结果（“精密天平”的含意是指由仪器误差所引起的 B 类不确定度可以忽略）。
解：
3 .6123 g
m
n
m) 2
( m i
U A i 10.0003 g
m
n1
g 3.6123 0 .0003 g
52．用米尺分 6次测量正方形的边长， a1=2.01cm ； a2=2.00cm ； a3=2.04cm ；a4=1.98cm,a5=1.97,a6=1.99cm 。试分别求正方形周长和面积的平均值、不确定度以及周长
和面积的测量结果。
解：a 2 .00 cm
n
U A a
U a U a 2.00 L 4 a U L4U S a 2
(a i a ) 2
i 1
n1
22
0 .05 cm
A U B
0 .05cm
8 .00 cm
a0 .2 cm.L 8. 0
4 .00 cm 2 ,
0 .02 cm ,U B0 .05 cm
0 .2 cm
U S( 2 a )U a0.2cm 2 , S 4.00 .2 cm2
53．量程为300mA的 0.5 级的电流表，测量值I1=50mA,I2=250mA ，
（1）求测量值的不确定度，相对不确定度；
（2）根据上述计算，讨论测量值的相对不确定度与哪些量有关？电表的量程如何选择最佳。解： 1 .5 m A 1 .5 m A
(1)300 0.5 % 1 .5 m A, E 13%, E20.6%
50 m A250 m A
(2)略
54．用电阻箱自组电桥测电阻R 的电路简图如图1，所用电阻箱R、 R、 R 各档的准确度等
x234级 a 见下表：
档次X(1000010001001010.1)Ω
R x R2a0.10.1 0.5 125
K G测量数据如下：
G
R4R3
K E R2( Ω)R3( Ω)R4( Ω)δ R4( Ω )n(div)△ n
图一3000.03000.03280.030.0 2.00.2
试计算：（ 1） R x值及电桥的相对灵敏度；
（2） R x的合成标准不确定度。
解：
55．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。
解：
19 .97 m m
d
6
d ) 2
( d i
U A d i 10. 02 m m
n1
U B0 .02 m m,U d U A2U B20.03 m m
d 19 .970 .03m m
56．用流体静力称衡法测固体密度的公式为：
m
，若测得 m=（ 29.05 ± 0.09 ）m m1
1
）g,0
±
3
,求：ρ ± Uρ
g， m=（ 19.07 ± 0.03ρ=（0.99980.0002 ）g/cm
解：m
0 2 .91 g / cm 3
m m1
m12m m
U2222U20 .02 g / cm3 2U m (2)U m1()0
( m m1 )( m m1 )m m1
2.910 .02 g / cm 3
57．用有效数字运算规则计算下列各式：
⑴． 2.00 4.0050.0 1.00200.1
⑵． 6.80 10320
2.480 2.2 5.989
⑶．
2.00
解：2.00 4.00 50.0 1.00 20 0.160 6.80 10320 6.78 103
(2.480 2.2) 5.989
6.9
2.00
大学物理实验理论考试题及答案
一、 选择题（每题4分，打“ * ”者为必做，再另选做4题，并标出选做记号“ * ”，多做不给分，共40分） 1* 某间接测量量的测量公式为4323y x N -=，直接测量量x 和y 的标准误差为x ?和y ?, 则间接测量量N 的标准误差为？B N ?= 4322(2)3339N x x y x x x ??-==?=??， 3334(3)2248y N y y y y x ??==-?=-??- 2*。 用螺旋测微计测量长度时，测量值=末读数—初读数（零读数），初读数是为了消除 ( A ) （A ）系统误差 （B ）偶然误差 （C ）过失误差 （D ）其他误差 3* 在计算铜块的密度ρ和不确定度ρ?时，计算器上分别显示为“8.35256”和“ 0.06532” 则结果表示为：（ C ） (A) ρ=（8.35256 ± 0.0653） （gcm – 3 ）， (B) ρ=（8.352 ± 0.065） （gcm – 3 ）， (C) ρ=（8.35 ± 0.07） （gcm – 3 ）， (D) ρ=（8.35256 ± 0.06532） （gcm – 3 ） (E) ρ=（20.083510? ± 0.07） （gcm – 3 ）， (F) ρ=（8.35 ± 0.06） （gcm – 3 ）， 4* 以下哪一点不符合随机误差统计规律分布特点 （ C ） （A ） 单峰性 （B ） 对称性 （C ） 无界性有界性 （D ） 抵偿性 5* 某螺旋测微计的示值误差为mm 004.0±，选出下列测量结果中正确的答案：（ B ） A ． 用它进行多次测量，其偶然误差为mm 004.0； B ． 用它作单次测量，可用mm 004.0±估算其误差； B =?==?
大学物理实验题库
第二章部分训练题 1． 在系统误差、随机误差和粗大误差中，难以避免且无法修正的是（A.系统误差, B.随机 误差, C.粗大误差。） 答： B 2． 有一组等精度多次测量的数据：L=2.385mm 、2.384mm 、2.386mm 、2.384mm 、2.382mm 、 2.383mm 。它们的A 类不确定度为：（A. 0.0014mm B. 0.006mm C. 0.002mm D. 0.007mm ） 答： b 3． 根据第2题的数据，可以判断测量量具的最小量程是：（A. 0.001mm B. 0.01mm C. 0.004mm D. 0.02mm ） 答： b 4． 采用0.02mm 精度的游标卡尺测量长度时，其B 类不确定度为：（A. 0.022mm B. 0.03mm C. 0.01mm D. 0.012mm ） 答： d 5． 有一个电子秒表，其最小分辨值为0.01S ， 其仪器误差限应评定为：（A. 0.01S B. 0.02S C. 0.2S D. 0.006S ） 答： c 6． 有一只0.5级的指针式电流表，量程为200μA ，其仪器误差限为：（A. 0.1μA B.0.5μ A C. 2μA D. 1μA ） 答： d 7． 用一根直尺测量长度时，已知其仪器误差限为0.5cm ，问此直尺的最小刻度为多少？（A. 0.5cm B. 1cm C. 1mm D.0.5mm ） 答： b 8． 下列三个测量结果中相对不确定度最大的是? (A. X =(10.98±0.02)S B. X=(8.05± 0.02)S C. X=(4.00±0.01)S D. X=(3.00±0.01)S ) 答： d 9． 已知在一个直接测量中所得的A 类不确定度和B 类不确定度分别为0.04g 和0.003g ，则 合成不确定度是？ （A. 0.043g B. 0.04g C.0.0401g D. 0.004g ）答： b 10.长方体的三条边测量值分别为 x=(6.00±0.01)cm y=（4.00±0.02）cm z=(10.0± 0.03)cm 。 求体积的合成不确定度。（A. 0.063cm B. 13cm C.1.53cm D. 23 cm ） 答： d 11. 圆柱体的直径最佳估计值d =8.004mm, d 的合成不确定度)(d u c =0.005mm ，高度的最佳估计值h =20.00mm ，h 的合成不确定度)(h u c =0.02mm ，求体积的合成不确定度。（A. =)(V u C 100.53mm B. =)(V u C 100 3mm C. =)(V u C 2×310-3mm D. =)(V u C 2 3mm ） 答： d 12．以下有效数字运算错误的是： A. 125×80=10000 B. 23.4+12.6=36 C. 105×0.50=52 D. 4.2×3.5=14.7 答： ab 13.以下有效数字计算正确的是： A. 57.2+2.8=60 B. 125×8.0=1000 C. 34×50=170 D. 22÷22=1 答： c
(完整版)大学物理实验报告答案大全
大学物理实验报告答案大全（实验数据及思考题答案全包括） 伏安法测电阻 实验目的(1) 利用伏安法测电阻。 (2) 验证欧姆定律。 (3) 学会间接测量量不确定度的计算；进一步掌握有效数字的概念。 实验方法原理根据欧姆定律， I R = U ，如测得U 和I 则可计算出R。值得注意的是，本实验待测电阻有两只， 一个阻值相对较大，一个较小，因此测量时必须采用安培表内接和外接两个方式，以减小测量误差。 实验装置待测电阻两只，0～5mA 电流表1 只，0－5V 电压表1 只，0～50mA 电流表1 只，0～10V 电压表一 只，滑线变阻器1 只，DF1730SB3A 稳压源1 台。 实验步骤本实验为简单设计性实验，实验线路、数据记录表格和具体实验步骤应由学生自行设计。必要时，可提示学 生参照第2 章中的第2.4 一节的有关内容。分压电路是必须要使用的，并作具体提示。 (1) 根据相应的电路图对电阻进行测量，记录U 值和I 值。对每一个电阻测量3 次。 (2) 计算各次测量结果。如多次测量值相差不大，可取其平均值作为测量结果。 (3) 如果同一电阻多次测量结果相差很大，应分析原因并重新测量。 数据处理 测量次数1 2 3 U1 /V 5.4 6.9 8.5 I1 /mA 2.00 2.60 3.20 R1 / Ω 2700 2654 2656
测量次数1 2 3 U2 /V 2.08 2.22 2.50 I2 /mA 38.0 42.0 47.0 R2 / Ω 54.7 52.9 53.2 (1) 由. % max ΔU =U ×1 5 ，得到U 0.15V , 1 Δ = U 0 075V Δ 2 = . ； (2) 由. % max ΔI = I ×1 5 ，得到I 0.075mA, 1 Δ = I 0 75mA Δ 2 = . ； (3) 再由2 2 3 3 ( ) ( ) I I V u R U R Δ Δ = + ，求得9 10 Ω 1Ω 2 1 1 = × = R R u , u ； (4) 结果表示= (2.92 ± 0.09)×10 Ω, = (44 ±1)Ω 2 3 1 R R 光栅衍射 实验目的 (1) 了解分光计的原理和构造。 (2) 学会分光计的调节和使用方法。 (3) 观测汞灯在可见光范围内几条光谱线的波长
大学物理实验课后习题答案
一牛顿环的各环是否等宽?密度是否均匀?解释原因? 因为环是由空气劈上下表面反射的两束光叠加干涉形成的。劈的上表面变化在横向是不均匀的，故光程差也不是均匀变化的。所以各环是不等宽的环的密度也不是均匀的。各环不等宽，半径小的环宽，越到外边越窄，密度是不均匀的,牛顿环的半径公式是：半径r等于根号下(m+1/2)λR，其中m为环的级数。从公式可以看出，半径和环数并不是线性关系，这样环自然不均匀。计算可以知道，越往外环越密。 二牛顿环的干涉圆环是由哪两束相干光干涉产生的? 半凸透镜下表面和下底面上表面的两束反射光 三电桥由哪几部分组成?电桥平衡的条件? 由电源、开关、检流计桥臂电阻组成。 平衡条件是Rx=(R1/R2)R3 四接通电源后,检流计指针始终向一边偏转,试分析出现这种情况的原因? 指针向一侧偏转就说明发生了电子的定向移动了，这个应该没问题。 指针不偏转，有2种情况吧，其1呢是整个电路发生了断路或其他故障，还1种情况则是流过的电流太小，不足于使电表发生偏转或其偏转的角度肉眼根本看不到。 无论如何调节，检流计指针都不动，电路中可能出现故障是调节臂电阻断路或短路。。无论如何调节，检流计指针始终像一边偏而无法平衡，电路中有可能出现故障是有一个臂（非调节臂）的电阻坏了。（断路或短路） 五什么叫铁磁材料的磁滞现象? 铁磁物质经外磁场磁化到饱和以后，把磁场去掉。这些物质仍保留有剩余磁化强度。需要反方向加磁场才能把这剩余磁化强度变为零。这种现象称为铁磁的磁滞现象。也是说，铁磁材料的磁状态，不仅要看它现在所处的磁场条件；而且还要看它过去的状态。 六如何判断铁磁材料属于软.硬材料? 软磁材料的特点是：磁导率大，矫顽力小，磁滞损耗小，磁滞回线呈长条状；硬磁材料的特点是：剩磁大，矫顽力也大 用光栅方程进行测量的条件是什么? 条件是一束平行光垂直射入光栅平面上，光波发生衍射，即可用光栅方程进行计算。如何实现：使用分光计，光线通过平行光管射入，当狭缝位于透镜的焦平面上时，就能使射在狭缝上的光经过透镜后成为平行光 用光栅方程进行测量,当狭缝太窄或者太宽会怎么样?为什么? 缝太窄，入射光的光强太弱，缝太宽，根据光的空间相干性可以知道，条纹的明暗对比度会下降！ 区别是，太窄了，亮纹会越来越暗，暗纹不变，直到一片黑暗！ 太宽，暗条纹会逐渐加强，明纹不变，直到一片光明！
大学物理实验理论考试题目及答案3
多项选择题(答案仅供参考) 1．请选出下列说法中的正确者（ CDE ） A ：当被测量可以进行重复测量时，常用重复测量的方法来减少测量结果的系统误差。 B ：对某一长度进行两次测量，其测量结果为10cm 和10.0cm ，则两次测量结果是一样 的。 C ：已知测量某电阻结果为：,05.032.85Ω±=R 表明测量电阻的真值位于区间 [85.27~85.37]之外的可能性很小。 D ：测量结果的三要素是测量量的最佳值（平均值），测量结果的不确定度和单位。 E ：单次测量结果不确定度往往用仪器误差Δ仪来表示，而不计ΔA . 2．请选择出表达正确者（ AD ） 3333 343/10)08.060.7(: /14.060.7:/1041.01060.7: /05.060.7:m kg D m kg C m kg B m kg A ?±=±=?±?=±=ρρρρ 3．请选择出正确的表达式： ( CD ) 3333 34/10)08.060.10( : (mm)1087.9)(87.9 :/104.0106.10 : )(10500)(5.10 :m kg D m C m kg B g kg A ?±=?=?±?==ρρ 4: 10.()551.010() A kg g =? 4．请选择出表达正确者（ A ） 333 3/04.0603.7: /14.060.7:/041.060.7: /04.060.7:m kg D m kg C m kg B m kg A ±=±=±=±=ρρρρ 5．请选择出表达正确者 ( BC ) 0.3mm 10.4cm h :D /10)08.060.7(:0.3cm 10.4h :B /1041.01060.7 :33334±=?±=±=?±?=m kg C m kg A ρρ 6．测量误差可分为系统误差和偶然误差，属于系统误差的有： ( AD ) Ａ：由于电表存在零点读数而产生的误差； Ｂ：由于测量对象的自身涨落所引起的误差； Ｃ：由于实验者在判断和估计读数上的变动性而产生的误差。 Ｄ：由于实验所依据的理论和公式的近似性引起的测量误差；
大学物理实验课后题答案
近代物理 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I0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。 实验三，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，统计测量结果出现在各小区间的频数M，以测量数据为横坐标，以频数M为纵坐标，划出各小区间及其对应的频数高度，则可得到一个矩形图，即统计直方图。 如果测量次数愈多，区间愈分愈小，则统计直方图将逐渐接近一条光滑的曲线，当n趋向于无穷大时的分布称为正态分布，分布曲线为正态分布曲线。 2. 如果所测得的一组数据，其离散程度比表中数据大，也就是即S(x)比较大，则所得到的周期平均值是否也会差异很大? 答：（不会有很大差距，根据随机误差的统计规律的特点规律，我们知道当测量次数比较大时，对测量数据取和求平均，正负误差几乎相互抵消，各误差的代数和趋于零。 实验四电热法测量热功当量 1. 该实验所必须的实验条件与采用的实验基本方法各是什么?系统误差的来源可能有哪些? 答：实验条件是系统与外界没有较大的热交换，并且系统（即水）应尽可能处于准静态变化过程。实验方法是电热法。系统误差的最主要来源是系统的热量散失，而终温修正往往不能完全弥补热量散失对测量的影响。其他来源可能有①水的温度不均匀，用局部温度代替整体
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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°，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°=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？ 电流表一格小数点后一位 因为误差, 电压表一格小数点后两位,因为误差，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“div”档时，测得波形在垂直方向“峰－峰”值之间的间隔为格，横向一个周期的间隔为格，试求该正弦信号的有效电压和频率的值。 f=1/T=1÷×= U 有效=÷根号2= ***4.一只电流表的量程为10mA ，准确度等级为级；另一只电流表量程为15mA ，准确度等级为级。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 ，准确度等级为级的电流表最大误差,量程为15mA ，准确度等级为级,最大误差,所以选用量程为15mA ，准确度等级为级 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。 机械放大法 螺旋测微器，迈克尔孙干涉仪读数系统
大学物理实验课后答案
实验一霍尔效应及其应用 【预习思考题】 1．列出计算霍尔系数、载流子浓度n、电导率σ及迁移率μ的计算公式，并注明单位。 霍尔系数，载流子浓度，电导率，迁移率。 2．如已知霍尔样品的工作电流及磁感应强度B的方向，如何判断样品的导电类型？ 以根据右手螺旋定则，从工作电流旋到磁感应强度B确定的方向为正向，若测得的霍尔电压为正，则样品为P型，反之则为N型。 3．本实验为什么要用3个换向开关？ 为了在测量时消除一些霍尔效应的副效应的影响，需要在测量时改变工作电 流及磁感应强度B的方向，因此就需要2个换向开关；除了测量霍尔电压，还要测量A、C间的电位差，这是两个不同的测量位置，又需要1个换向开关。总之，一共需要3个换向开关。 【分析讨论题】 1．若磁感应强度B和霍尔器件平面不完全正交，按式（5.2-5）测出的霍尔系数比实际值大还是小？要准确测定值应怎样进行？ 若磁感应强度B和霍尔器件平面不完全正交，则测出的霍尔系数比实际值偏小。要想准确测定，就需要保证磁感应强度B和霍尔器件平面完全正交，或者设法测量出磁感应强度B和霍尔器件平面的夹角。 2．若已知霍尔器件的性能参数，采用霍尔效应法测量一个未知磁场时，测量误差有哪些来源？ 误差来源有：测量工作电流的电流表的测量误差，测量霍尔器件厚度d的长度测量仪器的测量误差，测量霍尔电压的电压表的测量误差，磁场方向与霍尔器件平面的夹角影响等。 实验二声速的测量 【预习思考题】 1. 如何调节和判断测量系统是否处于共振状态？为什么要在系统处于共振的条件下进行声速测定？ 答：缓慢调节声速测试仪信号源面板上的“信号频率”旋钮，使交流毫伏表指针指示达到最大（或晶体管电压表的示值达到最大），此时系统处于共振状态，显示共振发生的信号指示灯亮，信号源面板上频率显示窗口显示共振频率。在进行声速测定时需要测定驻波波节的位置，当发射换能器S1处于共振状态时，发射的超声波能量最大。若在这样一个最佳状态移动S1至每一个波节处，媒质压缩形变最大，则产生的声压最大，接收换能器S2接收到的声压为最大，转变成电信号，晶体管电压表会显示出最大值。由数显表头读出每一个电压最大值时的位置，即对应的波节位置。因此在系统处于共振的条件下进行声速测定，可以容易和准确地测定波节的位置，提高测量的准确度。 2. 压电陶瓷超声换能器是怎样实现机械信号和电信号之间的相互转换的？ 答：压电陶瓷超声换能器的重要组成部分是压电陶瓷环。压电陶瓷环由多晶结构的压电材料制成。这种材料在受到机械应力，发生机械形变时，会发生极化，同时在极化方向产生电场，这种特性称为压电效应。反之，如果在压电材料上加交
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单项选择题 1．两个直接测量值为0．5136mm 和 10．0mm，它们的商是（ C） B : 0.0514 最少为三个有效数字 A : 0.05136 C : 0.051 D : 0.1 2．在热敏电阻特性测量实验中，QJ23 型电桥“ B”和“ G”开关的使用规则是：（ A ） A ：测量时先按“ B”后按，“ G”，断开时先放“ G”后放“ B” B：测量时先按“ G”，后按“ B”，断开时先放“ B”放后“ G” C：测量时要同时按“ G”和“ B”断开时也要同时放，“ B”和“ G” D：电桥操作与开关“ G”和“ B”的按放次序无关。 3．在观察李萨如图形时，使图形稳定的调节方法有：（B ） A ：通过示波器同步调节，使图形稳定；B：调节信号发 生器的输出频率； C：改变信号发生器输出幅度； D：调节示波器时基微调旋扭，改变扫描速度，使图形稳定。 观察丽莎如图时没有用扫描电压，所以 ACD 不适用，只能通 过调节两个输入信号使之匹配 4． QJ36 型单双臂电桥设置粗调、细调按扭的主要作用是：（ A ） Ａ：保护电桥平衡指示仪（与检流计相当），便于把电桥调到 平衡状态；
Ｂ：保护电源，以避免电源短路而烧坏； Ｃ：保护标准电阻箱； Ｄ：保护被测的低电阻，以避免过度发热烧坏。 5．选出下列说法中的正确者：（ A ） Ａ： QJ36 型双臂电桥的特点之一，是它可以大大降低连接导 线电阻的影响。 B：QJ36 型双臂电桥连接低电阻的导线用铜片来代替，从而 完全消除了导线引入的误差。 C：QJ36 型双臂电桥设置“粗”、“细”调按钮，是为了避免电源烧坏。 D：双桥电路中的换向开关是为了保护被测的低电阻，以避免 过度发热而烧坏。 6.某同学得计算得某一体积的最佳值为V 3.415678cm3(通过某一 关系式计算得到 )，不确定度为V0.064352cm3，则应将结果 表述为： ( D) A ： V=3.4156780.64352cm3B: V=3.4156780.6cm3 C: V=3.41568 0.64352cm3D: V=3.420.06cm3 7．几位同学关于误差作了如下讨论： 甲：误差就是出了差错，只不过是误差可以计算，而差错是
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大学物理实验答案 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】
实验一 物体密度的测定 【预习题】 1．简述游标卡尺、螺旋测微器的测量原理及使用时的注意事项。 答：（1）游标卡尺的测量原理及使用时的注意事项： 游标卡尺是一种利用游标提高精度的长度测量仪器，它由主尺和游标组成。设主 尺上的刻度间距为y ，游标上的刻度间距为x ，x 比y 略小一点。一般游标上的n 个刻度间距等于主尺上(n -1)个刻度间距，即y n nx )1(-=。由此可知，游标上的刻度间距与主尺上刻度间距相差n 1,这就是游标的精度。 教材P33图1-2所示的游标卡尺精度为 mm 501,即主尺上49mm 与游标上50格同长，如教材图1-3所示。这样，游标上50格比主尺上50格（50mm ）少一格（1mm ），即游标上每格长度比主尺每格少1÷50 = 0.02(mm)， 所以该游标卡尺的精度为0.02mm 。 使用游标卡尺时应注意：①一手拿待测物体，一手持主尺，将物体轻轻卡住，才 可读数。②注意保护量爪不被磨损，决不允许被量物体在量爪中挪动。③游标卡尺的外量爪用来测量厚度或外径，内量爪用来测量内径，深度尺用来测量槽或筒的深度，紧固螺丝用来固定读数。 （2）螺旋测微器的测量原理及使用时的注意事项： 螺旋测微器又称千分尺，它是把测微螺杆的角位移转变为直线位移来测量微小长 度的长度测量仪器。螺旋测微器主要由固定套筒、测量轴、活动套筒(即微分筒)组成。
如教材P24图1-4所示，固定套管D上套有一个活动套筒C(微分筒)，两者由高精度螺纹紧密咬合，活动套筒与测量轴A相联，转动活动套筒可带动测量轴伸出与缩进，活动套筒转动一周( 360)，测量轴伸出或缩进1个螺距。因此，可根据活动套筒转动的角度求得测量轴移动的距离。对于螺距是0.5mm螺旋测微器，活动套筒C的周界被等分为50格，故活动套筒转动1 格，测量轴相应地移动0.5/50=0.01mm,再加上估读，其测量精度可达到0.001 mm。 使用螺旋测微器时应注意：①测量轴向砧台靠近快夹住待测物时，必须使用棘轮而不能直接转动活动套筒，听到“咯、咯”即表示已经夹住待测物体，棘轮在空转，这时应停止转动棘轮，进行读数，不要将被测物拉出，以免磨损砧台和测量轴。②应作零点校正。 2．为什么胶片长度可只测量一次？ 答：单次测量时大体有三种情况：（1）仪器精度较低，偶然误差很小，多次测量读数相同，不必多次测量。（2）对测量的准确程度要求不高，只测一次就够了。（3）因测量条件的限制，不可能多次重复测量。本实验由对胶片长度的测量属于情况（1），所以只测量1次。
大学物理实验课后思考题全解
实验一霍尔效应及其应用 1。列出计算霍尔系数、载流子浓度n、【预习思考题】? 电导率σ及迁移率μ得计算公式，并注明单位。 霍尔系数，载流子浓度，电导率，迁移率。?２。如已知霍尔样品得工作电流及磁感应强度B得方向,如何判 断样品得导电类型? 以根据右手螺旋定则,从工作电流旋到磁感应强度B确定得方向为正向，若测得得霍尔电压为正，则样品为P型,反之 则为N型。 ３.本实验为什么要用3个换向开关？?为了在测量时消除一些霍尔效应得副效应得影响，需要在测量时改变工作电流及磁感应强度B得方向，因此就需要2个换向开关；除了测量霍尔电压,还要测量Ａ、C间得电位差，这就是两个不同得测量位置,又需要1个换向开关.总之,一共需要3个换向 开关。 【分析讨论题】 1．若磁感应强度B与霍尔器件平面不完全正交，按式(5、2—5）测出得霍尔系数比实际值大还就是小？要准确测定值应怎样进行??若磁感应强度Ｂ与霍尔器件平面不完全正交,则测出得霍尔系数比实际值偏小。要想准确测定,就需要保证磁感应强度B与霍尔器件平面完全正交,或者设法测 2。若已知霍尔量出磁感应强度Ｂ与霍尔器件平面得夹角.?
器件得性能参数，采用霍尔效应法测量一个未知磁场时,测量 误差有哪些来源? 误差来源有：测量工作电流得电流表得测量误差，测量霍尔器件厚度d得长度测量仪器得测量误差,测量霍尔电压得电压表得测量误差，磁场方向与霍尔器件平面得夹角影响等。?实验二声速得测量?【预习思考题】 1、如何调节与判断测量系统就是否处于共振状态?为什么 要在系统处于共振得条件下进行声速测定？ 答:缓慢调节声速测试仪信号源面板上得“信号频率”旋钮，使交流毫伏表指针指示达到最大（或晶体管电压表得示值达到最大）,此时系统处于共振状态，显示共振发生得信号指示灯亮，信号源面板上频率显示窗口显示共振频率。在进行声速测定时需要测定驻波波节得位置，当发射换能器S1处于共振状态时,发射得超声波能量最大.若在这样一个最佳状态移动S1至每一个波节处，媒质压缩形变最大，则产生得声压最大，接收换能器Ｓ２接收到得声压为最大，转变成电信号，晶体管电压表会显示出最大值。由数显表头读出每一个电压最大值时得位置,即对应得波节位置.因此在系统处于共振得条件下进行声速测定，可以容易与准确地测定波节得位 置,提高测量得准确度. 2、压电陶瓷超声换能器就是怎样实现机械信号与电信号之 间得相互转换得？
2016- 2017一大学物理实验考试卷(B卷)
.. 浙江农林大学 2016- 2017学年第一学期考试卷（B 卷） 课程名称：大学物理实验 课程类别： 必修 考试方式： 闭卷 注意事项：1、本试卷满分100分。 2、考试时间 30分钟。 题号 一 二 三 总分 得分 评阅人 一、单项选择题（1-7题必做，8-13题任选做2题。每题只有一个正确答案，将 选择的答案填入以下表格中，填在题目上的将不给分，每题3分，共计27分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 1-7题必做： 1、利用示波器通过一系列的传感手段，可得到被检者的心电图。医生通过心电图，可以了解到被检者心跳的情况，例如，测量相邻两波峰的时间间隔，便可计算出1min 内心脏跳动的次数(即心率)。同一台示波器正常工作时测得待检者甲、乙的心电图分别如图 甲、 乙所示，相邻两波峰在示波器上所占格数已经标出。若医生测量时记下被检者甲的心率为60 次/min ，则可知乙的心率和这台示波器X 时间增益（衰减）选择开关置于（ ） A 、48 次/min, 50ms/div B 、75 次/min, 0.2s/div C 、75 次/min, 0.1s/div D 、48 次/min, 20ms/div 2、在牛顿环实验中，我们看到的干涉条纹是由哪两条光线产生的？（ ） A 、 3和4 B 、 1和2 C 、 2和3 D 、 1和4 得分 学院： 专业班级： 姓名： 学号： 装 订 线 内 不 要 答 题 1 2 3 4 5 5 5 甲
3、已知300x f Hz =，李萨如图形为 “ ”，则y f 为（ ） A 、 400Hz B 、 450Hz C 、 200Hz D 、 100Hz 4、在空气比热容比测定实验中，我们用到的两种传感器是：（ ） A 、压强传感器和体积传感器 B 、压强传感器和温度传感器 C 、温度传感器和体积传感器 D 、压强传感器和时间传感器 5、密立根油滴实验中，基本电荷e 的计算，应对实验测得的各油滴电荷q 求（ ） A 、算术平均值 B 、 最小公倍数 C 、最小整数 D 、最大公约数 6、用量程为20mA 的1.0级毫安表测量电流。毫安表的标尺共分100个小格，指针指示为60.5格。电流测量结果应表示为 （ ） A 、(60.5±0.2)mA B 、(20.0±0.1)mA C 、(12.1±0.2) mA D 、(12.10±0.01)mA 7、传感器的种类多种多样，其性能也各不相同，空调机在室内温度达到设定的稳定后，会自动停止工作，其中空调机内使用了下列哪种传感器( ) A ．温度传感器 B ．红外传感器 C ．生物传感器 D ．压力传感器 8-13题任选做2题： 8、在0~100℃范围内，Pt100输出电阻和温度之间关系近似呈如下线性关系： )1(0AT R R T +=，式中A 为温度系数，约为3.85×10-3℃-1。则当Pt100输出电阻 为115.4Ω时对应温度为（ ） A 、0 ℃ B 、40 ℃ Ｃ、50 ℃ Ｄ、100 ℃ 9、分光计实验中为能清晰观察到“十”字光斑的像，需调节（ ） A 、前后移动叉丝套筒 B 、目镜调节手柄 C 、望远镜水平度调节螺钉 D 、双面反射镜的位置 10、在多普勒效应实验装置中，光电门的作用是测量小车通过光电门的（ ） A 、时间 B 、速度 C 、频率 D 、同时测量上述三者 11、如图三，充氩的夫兰克-赫兹管A I ～K G U 2曲线中, 氩原子的第一激发电位0U 为( ) A 、 45U U - B 、 1U C 、 13U U - D 、36U U -
大学物理实验及答案
大学物理实验试题（一） 一、单项选择题（每小题3分，共10小题） （1）.在光栅测量波长的实验中，所用的实验方法是[ ] （A）模拟法（B）干涉法（C）稳态法（D）补偿法 （2）.用箱式惠斯登电桥测电阻时，若被测电阻值约为4700欧姆，则倍率选[ ]（A）（B）（C）10 （D）1 $ （3）.用某尺子对一物体的长度进行15次重复测量，计算得A类不确定度为0.01mm，B类不确定度是0.6mm，如果用该尺子测量类似长度，应选择的合理测量次数为 （A）1次（B）6次（C）15次（D）30次 （4）.用惠斯登电桥测电阻时，如果出现下列情况，试选择出仍能正常测 量的情况[ ] （A）有一个桥臂电阻恒为零（B）有一个桥臂电阻恒为无穷大 （C）检流计支路不通（断线）（D）电源与检流计位置互换 （5）.研究二极管伏安特性曲线时，正确的接线方法是[ ] （A）测量正向伏安特性曲线时用外接法；测量反向伏安特性曲线时用内接法（B）测量正向伏安特性曲线时用内接法；测量反向伏安特性曲线时用外接法（C）测量正向伏安特性曲线时用内接法；测量反向伏安特性曲线时用内接法 ) （D）测量正向伏安特性曲线时用外接法；测量反向伏安特性曲线时用外接法 （6）.在测量钢丝的杨氏模量实验中，预加1Kg砝码的目的是[ ] （A）消除摩擦力（B）使系统稳定 （C）拉直钢丝（D）增大钢丝伸长量 （7）.调节气垫导轨水平时发现在滑块运动方向上不水平，应该[ ] （A）只调节单脚螺钉（B）先调节单脚螺钉再调节双脚螺钉（C）只调节双脚螺钉（D）先调节双脚螺钉再调节单脚螺钉（8）.示波管的主要组成部分包括[ ]
（A）磁聚集系统、偏转系统、显示屏（B）电子枪、偏转系统、显示屏（C）电聚集系统、偏转系统、显示屏（D）控制极、偏转系统、显示屏 @ （9）.分光计设计了两个角游标是为了消除[ ] （A）视差（B）螺距差（C）偏心差（D）色差 （10）.用稳恒电流场模拟静电场实验中，在内电极接电源负极情况下，用电压表找等位点与用零示法找等位点相比，等位线半径[ ] （A）增大（B）减小（C）不变（D）无法判定是否变化 二、判断题（每小题3分，共10小题） （1）、准确度是指测量值或实验所得结果与真值符合的程度，描述的是测量值接 近真值程度的程度，反映的是系统误差大小的程度。（） （2）、精确度指精密度与准确度的综合，既描述数据的重复性程度，又表示与真 值的接近程度，反映了综合误差的大小程度。（） （3）、系统误差的特征是它的有规律性，而随机的特怔是它的无规律性。（）（4）、算术平均值代替真值是最佳值，平均值代替真值可靠性可用算术平均偏差、标准偏差和不确定度方法进行估算和评定。（） （5）、测量结果不确定度按评定方法可分为A类分量和B类分量，不确定度A 类分量与随机误差相对应，B类分量与系统误差相对应。（） ） （6）、用1/50游标卡尺单次测量某一个工件长度，测量值N=10.00mm，用不确 定度评定结果为N =（±）mm。（） （7）、在测量钢丝的杨氏弹性模量实验中，预加1Kg砝码的目的是增大钢丝伸长量。（） （8）、利用逐差法处理实验数据的优点是充分利用数据和减少随机误差。（）（9）、模拟法可以分为物理模拟和数学模拟，因为稳恒电流场和静电场的物理本 质相同，所以用稳恒电流场模拟静电场属于物理模拟。（） （10）、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或消除系统误差。（） 三、填空题（每空3分，共10空） （1）．凡可用仪器或量具直接测出某物理量值的测量，称 1 测量； 凡需测量后通过数学运算后方能得到某物理量的测量，称 2 测量。（2）．有效数字的位数越多，说明测量的精度越 3 ；换算单位时， 有效数字的 4 保持不变。 （3）．由 5 决定测量结果的有效数字是处理一切有效数字问题的总的根据和原则。 （4）．迈克尔逊干涉仪实验中，在测量过程中，读数轮只能朝一个方向旋转，不能
大学物理实验课后答案
大学物理实验课后答案 Final revision by standardization team on December 10, 2020.
（1）利用f=(D+d)(D-d)/4D 测量凸透镜焦距有什么优点 答这种方法可以避免透镜光心位置的不确定而带来的测量物距和像距的误差。（2）为什么在本实验中利用1/u+1/v=1/f 测焦距时，测量u和v都用毫米刻度的米尺就可以满足要求设透镜由于色差和非近轴光线引起的误差是1％。 答设物距为20cm，毫米刻度尺带来的最大误差为，其相对误差为％，故没必要用更高精度的仪器。 （3）如果测得多组u，v值，然后以u+v为纵轴，以uv为横轴，作出实验的曲线属于什么类型，如何利用曲线求出透镜的焦距f。 答直线；1/f为直线的斜率。 （4）试证：在位移法中，为什么物屏与像屏的间距D要略大于4f 由f=(D+d)(D-d)/4D → D2-4Df=d2→ D(D-4f)=d2 因为d>0 and D>0 故D>4f 1.避免测量u、ν的值时，难于找准透镜光心位置所造成的误差。 2.因为实验中，侧的值u、ν、f都相对较大，为十几厘米到几十厘米左右，而误差为1%，即一毫米到几毫米之间，所以可以满足要求。 3.曲线为曲线型曲线。透镜的焦距为基斜率的倒数。 ①当缝宽增加一倍时,衍射光样的光强和条纹宽度将会怎样变化如缝宽减半,又怎样改变 答: a增大一倍时, 光强度↑；由a=Lλ/b ，b减小一半 a减小一半时, 光强度↓；由a=Lλ/b ，b增大一倍。 ②激光输出的光强如有变动,对单缝衍射图象和光强分布曲线有无影响有何影响 答:由b=Lλ/a.无论光强如何变化,只要缝宽不变,L不变,则衍射图象的光强分布曲线不变 (条纹间距b不变)；整体光强度↑或者↓。 ③用实验中所应用的方法是否可测量细丝直径其原理和方法如何 答：可以，原理和方法与测单狭缝同。 ④本实验中，λ=632。8nm,缝宽约为5*10^-3㎝,屏距L为50㎝。试验证： 是否满足夫朗和费衍射条件 答：依题意： Lλ=（50*10^-2）*（*10^-9）=*10^-7 a^2/8=(5*10^-5)^2/8=*10^-10 所以Lλ< 大 学 物 理 实 验 试 题 注意：所有答案都必须写在答题卡上，否则答题无效。 一、填空题：(在下面10题中任选8题，不选的题号上打×) 1.惠斯顿电桥桥路中保护电阻开关用以保护 ，只有细调时此开关才 。 2．在光杠杆放大法测量钢丝的微小伸长量L ?时，测量公式为L ?= ，式中R 表示 到望远镜叉丝平面之间的距离，它可由R = H （上下视距丝读数差）确定。 3．在声速测量中，为了使发射换能器谐振，要调节信号源的输出频率，判断其谐振与否的标志为： 接收换能器输出信号在示波器上波形幅值 或发射换能器回路中的指示灯 。 4．滑线变阻器的参数是 和 。在实验中欲使所调节的电流能从0开始变化，滑线变阻器须用 接法。 5．我们所学过的数据处理方法有作图法、逐差法以及 、 。 6．直流复射式电流计的分流器有×1、×、× 等档位， 挡灵敏度最高。使用时应先置于 档再逐渐调节到所需档位。使用完毕置于 档。 7．通常， 产生相干光的方式有两种， 所作实验中迈克尔逊干涉仪用___法，双棱镜干涉用_ __法。 8．双刀双掷开关在电路中可有两种作用: 、 。在放电法测量高电阻实验中，双刀双掷开关起 作用。 9．在霍尔效应测磁感应强度实验中，为获得较大的霍尔电势，应当将 电流和 电流取得较大(接近额定值)。 10．全息照相是利用光的干涉，把物体反射光的 信息和 信息以 的形式记录下来。 二、选择题(不止一个正确选项，12题中任选10题，不选的题号上打×) 1.某长度测量值为2.130mm ，则所用仪器可能是( ) 。 A.毫米尺 分度卡尺 分度卡尺 D.千分尺 2.在弹性模量测定实验中，通常先预加3Kg 砝码，其目的是( )。 A.消除摩擦力 B.使系统稳定，底座水平 C.拉直金属丝，避免将拉直过程当为伸长过程进行测量 D.减小初读数，消除零误差 3．三线悬摆测定转动惯量实验中各几何量的测量分别采用米尺、50分度游标卡尺，其目的是为了满足：( )。 A.最小二乘原理 B. 误差均分原理 C.误差最小 D. A,B,C 都不对 4．一量程为、准确度等级为级的电压表，其读数应有( )位有效数字。 .2 C 习 题(参考答案) 2．指出下列测量值为几位有效数字，哪些数字是可疑数字，并计算相对不确定度。 (1) g ＝(9.794±0.003)m ·s 2 - 答：四位有效数字，最后一位“4”是可疑数字，%031.0%100794 .9003 .0≈?= gr U ； (2) e ＝(1.61210±0.00007)?10 19 - C 答：六位有效数字，最后一位“0”是可疑数字，%0043.0%10061210 .100007 .0≈?= er U ； (3) m ＝(9.10091±0.00004) ?10 31 -kg 答：六位有效数字，最后一位“1”是可疑数字，%00044.0%10010091 .900004 .0≈?= mr U ； (4) C ＝(2.9979245±0.0000003)8 10?m/s 答：八位有效数字，最后一位“5”是可疑数字 1．仪器误差为0.005mm 的螺旋测微计测量一根直径为D 的钢丝，直径的10次测量值如下表： 试计算直径的平均值、不确定度(用D 表示)和相对不确定度(用Dr 表示)，并用标准形式表示测量结果。 解： 平均值 mm D D i i 054.210110 1 ==∑= 标准偏差： mm D D i i D 0029.01 10)(10 1 2 ≈--= ∑=σ 算术平均误差： m m D D i i D 0024.010 10 1 ≈-= ∑=δ 不确定度A 类分量mm U D A 0029.0==σ， 不确定度B 类分量mm U B 005.0=?=仪 ∴ 不确定度mm U U U B A D 006.0005.00029.0222 2≈+=+= 相对不确定度%29.0%100054 .2006 .0%100≈?=?= D U U D Dr 钢丝的直径为：%29.0)006.0054.2(=±=Dr D mm D 或 不确定度A 类分量mm U D A 0024.0==δ ， 不确定度B 类分量mm U B 005.0=?=仪 ∴ 不确定度mm U U U B A D 006.0005.00024.0222 2≈+=+= 相对不确定度%29.0%100054 .2006 .0%100≈?=?= D U U D Dr 钢丝的直径为： %29.0)006.0054.2(=±=Dr D mm D ，%00001.0%1009979245 .20000003 .0≈?= Cr U 。 3．正确写出下列表达式 （1）km km L 310)1.01.3()1003073(?±=±= （2）kg kg M 4 10)01.064.5()13056430(?±=±= （3）kg kg M 4 10)03.032.6()0000030.00006320.0(-?±=±= （4）s m s m V /)008.0874.9(/)00834 .0873657.9(±=±= 4．试求下列间接测量值的不确定度和相对不确定度，并把答案写成标准形式。 第一部分：基本实验基础 1．（直、圆）游标尺、千分尺的读数方法。 答：P46 2．物理天平 1．感量与天平灵敏度关系。天平感量或灵敏度与负载的关系。 答：感量的倒数称为天平的灵敏度。负载越大，灵敏度越低。 2．物理天平在称衡中，为什么要把横梁放下后才可以增减砝码或移动游码。 答：保护天平的刀口。 3．检流计 1．哪些用途？使用时的注意点？如何使检流计很快停止振荡？ 答：用途：用于判别电路中两点是否相等或检查电路中有无微弱电流通过。 注意事项：要加限流保护电阻要保护检流计，随时准备松开按键。 很快停止振荡：短路检流计。 4．电表 量程如何选取？量程与内阻大小关系？ 答：先估计待测量的大小，选稍大量程试测，再选用合适的量程。 电流表：量程越大，内阻越小。 电压表：内阻=量程×每伏欧姆数 5．万用表 不同欧姆档测同一只二极管正向电阻时，读测值差异的原因？ 答：不同欧姆档，内阻不同，输出电压随负载不同而不同。 二极管是非线性器件，不同欧姆档测，加在二极管上电压不同，读测值有很大差异。 6．信号发生器 功率输出与电压输出的区别？ 答：功率输出：能带负载，比如可以给扬声器加信号而发声音。 电压输出：实现电压输出，接上的负载电阻一般要大于50Ω。 比如不可以从此输出口给扬声器加信号，即带不动负载。 7．光学元件 光学表面有灰尘，可否用手帕擦试？ 答：不可以 8．箱式电桥 倍率的选择方法。 答：尽量使读数的有效数字位数最大的原则选择合适的倍率。 9．逐差法 什么是逐差法，其优点？ 答：把测量数据分成两组，每组相应的数据分别相减，然后取差值的平均值。 优点：每个数据都起作用，体现多次测量的优点。 10．杨氏模量实验 1．为何各长度量用不同的量具测？大学物理实验试题及必考试题
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