大学物理实验习题课件
大学物理《光的偏振、衍射》习题课课件

( AC BD) (a b)(sin sin ) k (2).
水平线下方的角度取负号即可。
11
6. 以波长为 = 500 nm (1 nm = 10-9 m)的单色平行光斜入射在光栅常数为
d = 2.10 mm、缝宽为a = 0.700 mm的光栅上,入射角为i = 30.0°,求能看
成的半波带数目为
(A) 2 个. (B) 4 个. (C) 6 个. (D) 8 个.
答案:(B)
根据半波带法讨论,单缝处波阵面可分成的半波带数
目取决于asin 的大小,本题中
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
a 4, 300.
a sin 2 4 ,
2
满足单缝衍射暗条纹的公式: a sin 2k , (k 1,2...)
到哪几级光谱线.
解:(1) 斜入射时的光栅方程
光栅 透镜
屏
G L2
C
d sin i
d sin d sin i k k = 0,±1,±2,…n
第k 级谱线
n
i
分析在900 < < 900 之间,可呈现的主极大:
i = 30°,设 = 90°, k = kmax1,则有
d sin
kmax1 (d / )(sin 90 d sin 30) 2.10
解: a b 1 mm 3.33μm 300
(1) (a + b) siny =k, ∴ k= (a + b) sin24.46°= 1.38 mm
∵ R=0.63─0.76 mm, B=0.43─0.49 mm,第二级开始会有谱线重叠。
对于红光,取k=2 , 则 R=0.69 mm; 对于蓝光,取k=3, 则 B=0.46 mm.
最新大学物理实验习题课件(成教大学)

大学物理实验习题课件(成教大学)大学物理实验习题1,选择题1。
以下陈述是正确的:[]A:通过多次测量可以消除系统误差;b:意外错误肯定可以完全消除。
错误的号码是系统错误;D:可以减少甚至消除系统误差;2.几个学生对错误的讨论如下: A:错误是只能计算的错误,错误是日常表达。
两者之间没有质的区别b:错误和错误是两个完全不同的概念。
错误是不可避免的,错误是可以避免的c:仅在实验完成后评估实验结果时考虑误差。
d:有测量,就有误差。
这个错误总是伴随着实验过程。
从方案设计、仪器选择到结果处理,误差分析是必不可少的。
正确选择是:[]A:甲、乙、丙三方均正确;乙:乙和丁是对的,甲和丙是错的;只有丁是对的,其他的都是借来的。
只有c是对的,其他的是错的;只有b是对的,其他人是错的;外宾:甲错了,别人是对的。
3.请在下面的语句中选择错误的一个[]A:当被测物可以重复测量时,通常采用重复测量的方法来减少测量结果中的偶然误差B:如果您测量某个长度两次,结果是10厘米和10.0厘米,两次测量的结果是相同的°C:已知R=85.32?0.05,表明测得的电阻值不太可能在区间[85.27~85.37]之外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为和单位4。
测量误差可分为系统误差和偶然误差。
意外误差包括:[]答:电流表读数为零引起的误差;由于多个测量结果的随机性而产生的误差;°C:测量工具未调整到理想状态,如未调整到垂直状态,导致测量误差;由于实验测量公式的近似而产生的误差5。
测量误差可分为系统误差和偶然误差。
系统误差包括:[]答:电流表读数为零引起的误差;B:实验环境或操作条件轻微波动引起的误差;c:由实验者对读数的判断和估计的可变性引起的错误d:实验测量对象波动引起的测量误差;6。
测量量的真实值是一个理想的概念。
一般来说,真实值是未知的(否则不需要测量)为了估计测量结果的误差,我们用约定的真值代替真值来计算误差。
大学物理实验—不确定度ppt课件

x y z
x y z
称为不确定度传递系数。
说明:
①求“方和根”时要保证各项是独立的。如果出 现多个ux(或uy、uz ) 项,要先合并同类项,
再求“方和根”。
②以上两式是完全等价的。一般以加减运算为主
的函数,先用第一式求 u N ,再用第二式求 E N 。
而对以乘除运算为主的函数,则先用第二式求
实验报告规格
1)实验题目、实验目的; 2)实验原理,主要公式和必要光路、电路或示意图; 3)实验步骤,要求简明扼要; 4)原始数据记录,包括主要仪器名称、规格、编号; 5)数据处理、作图、误差分析。要保留计算过程,以
便检查; 6)结论。要写清楚,不要淹没在处理数据的过程中; 7)讨论、分析和心得体会。
s(x)s(x)
n
6
xi x2
取一位
i1
nn1
0.01680.02cm
uB 仪=3m
取一位
u(x)s(x)2uB 200c 2m 取一位
E (x)u (x) 1% 00 0 .0 2 1% 0 0 .0% 7
x
2.2 93
最后结果:
x2.2 9 30.0(2 cm ) P68.3%
E(x)0.07%
理论
人 仪器 环境
方法
[1] 人为误差 [2] 理论误差 [3] 方法误差 [4] 仪器误差 [5] 环境误差
每个环节都或多或少地影响着测量的准确度。
一、测量不确定度的基本概念
真值
以一定的置信度
1. 不确定度的定义
N0-u
N0
N0+u
由于误差的存在,使得测量结果具有一定程度的
不确定性。所以,对某一物理量进行测量,我们只能知
大学物理实验课件 实验4.6 测量线性电阻的伏安特性

实验4.6 测量线性电阻的伏安特性物理系:张师平北京科技大学物理系张师平引言•伏安法测电阻是电阻测量的基本方法之一。
当一个原件两端加上电压时,元件内有电流通过时,电压和电流之间存在着一定的关系。
通过此元件的电流随外加电压的变化曲线,称为伏安特性曲线。
从伏安特性曲线所遵循的规律,可以得知该元件的导电特性。
北京科技大学物理系张师平实验目的1.了解电学基本仪器的性能和使用方法。
2.掌握用伏安法测电阻的方法。
3.学习指针式电表的精度表示方法。
4.掌握物理实验中的误差分析方法。
北京科技大学物理系张师平实验仪器1.伏特计(0-1.50-3.00-7.50V)0.5级,额定电流1mA2.毫安计(0-25.0-50.0-100.0mA)0.5级,额定电压26~30mV3.滑线电阻50Ω,1A4.稳压电源JWY-30B型,0~30V,1.0A或0.5A5.待测线性电阻北京科技大学物理系张师平认识电表——伏特计1.5V3.0V7.5V北京科技大学物理系张师平北京科技大学物理系张师平伏特计的使用电压表的内阻=选用量程/额定电流电压表的不确定度=V m ×f%表示该电表须水平放置使用前,调零;读数时,要使眼睛看见的指针以及镜面中指针的像重合再读刻度数。
电压值=读取的刻度数×满量程电压/150(V )认识电表——毫安计100.0mA50.0mA25.0mA北京科技大学物理系张师平北京科技大学物理系张师平毫安计的使用电流表内阻=额定电压30mV/满量程电流电流表的不确定度=I m ×f%表示该电表须水平放置使用前,调零;读数时,要使眼睛看见的指针以及镜面中指针的像重合再读刻度数。
电流值=所读刻度数×满量程电流/100(mA )北京科技大学物理系张师平实验原理——分压法与限流法分压电路限流电路实验内容1.确定电路(采用分压电路还是限流电路?)2.将稳压电源输出设定为9.0V3.待测电阻约为150Ω,注意电流表的量程选择。
《大学物理实验》PPT课件-90页PPT资料

1901年诺贝尔物理学奖 ——X射线的发现 伦琴
1901年,首届诺贝尔物理学奖授予德国物理学 家伦琴(Willhelm Konrad Rotgen,1845— 1923)以表彰他在1895年发现的X射线。1895年,物理学已 经有了相当的发展,它的几个主要部门--牛顿力学、热 力 学和分子运动论、电磁学和光学,都已经建立了完整的理论, 在应用上也取得 了巨大成果。这时物理学家普遍认为,物理 学已经发展到顶了,以后的任务无非是在细节上作些补充和 修正而已,没有太多的事情好做了。 正是由于X射线的发现 唤醒了沉睡的物理学界。它像一声春雷,引发了一系列重大 的发现,把人们的注意力引向更深入、更广阔的天地,从而 揭开了现代物理学的序幕。
激光的最初的中文名叫做“镭射”、“莱 塞”,是它的英文名称LASER的音译,是取自英 文Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的各单词头一个字母组成的缩写词。 意思是"通过受激发射光扩大"。激光的英文全名 已经完全表达了制造激光的主要过程。1964年 按照我国著名科学家钱学森建议将“光受激发射” 改称“激光”。激光应用很广泛,主要有激光打 标、激光焊接、激光切割、光纤通信、激光光谱、 激光测距、激光雷达、激光武器、激光唱片、激 光指示器、激光矫视、激光美容、激光扫描、激 光灭蚊器等等。
伟大的发现,巨大的应用!
仅与X射线研究有关的诺贝尔物理、化学、生物 医学就有15项,其中物理学奖就有7项。它们分 别是居里夫妇的放射性的发现(1903年),布拉 格父子的X射线分析晶体结构(1915年),巴拉 克的元素的标识伦琴辐射的发现(1917年),西 格班的X射线的光谱学研究(1924年),康普顿 的X射线散射(1927年)及戴维逊和汤姆逊的X射 线的电子衍射(1937年)。化学3项,它们分别利 用X射线获取化合物、晶体的结构数据和信息。 生物医学奖5项,它们分别是X射线人工诱变, DNA结构的发现和破译,重要用途药物的晶体结 构、X射线层析三维立体成像技术(CT)。
《大学物理实验课件-PPT模板》

为便于学习理解大学物理实验内容,特推出此PPT模板,旨在介绍物理实验的 课程目的、必知知识和实验步骤,以及鼓励学生积极参与实验探索。
课程介绍与目的
通过本课程,学生将深入了解物理实验的基本原理和方法,培养科学实验的观察力、探索精神和实验操 作能力。
实验室安全注意事项
在任何实验之前,我们必须熟悉并遵守实验室的安全规则和操作程序,以确保自身和他人的安全。
牛顿环实验:测定透镜曲率半径
通过牛顿环实验,我们可以间接地测量透镜曲率半径,了解光的干涉现象和光学透镜的特性。
阻尼振动实验:研究振幅和周期关系
通过阻尼振动实验,我们可以研究振幅与周期之间的关系,了解振动现象在不同阻尼情过惯性矩实验,我们可以测量旋转物体的转动惯量,进一步认识力矩和惯性矩对旋转运动的影响。
实验器材与仪器的使用说明
了解不同实验所需的器材和仪器,学习正确使用和操作它们的技巧,以确保实验准确性和可靠性。
实验数据记录与分析方法
学习如何正确记录实验数据,使用统计和图表分析方法来解释实验结果,从而得出科学结论。
摆锤实验:测定重力加速度
通过摆锤实验,我们可以测量重力加速度并理解物体在重力场中的运动规律,为后续实验提供基础。
密立根油滴实验大学物理实验ppt课件

1 a pb
16
• b为修正常数,b = 8.22×10-3m·Pa,p为
大气压强(单位是Pa),a为未修正过的油 滴半径。则修正后油滴半径用为
a
9v 2g
1
1 b
pa
17
• 对于匀速运动的油滴,其下降的距离、所
需时间和速度之间的关系为
v l t
18
实验原理
3/ 2
q
18
2 pg
t
l
(1
b
)
d V
pa
19
数据记录及处理
(1) 数据处理方法: 已知:
油的密度 ρ = 981 kg/m3 重力加速度 g = 9.797 m / s2 空气的粘滞系数 η = 1.83×10-5 kg /m·s 油滴下降距离 l = 2.00×10-3 m 常数 b = 8.22×10-3m·Pa 大气压 P = 1.013×105Pa 平行极板距离 d = 5.00×10-3 m
29
实验注意事项
(4) 喷油时功能键K2应置于“平衡”处,调 节两电极板间电压在150-200V之间。 (5) 喷雾时喷雾器应竖拿,食指赌住气孔,对 准油雾室的喷雾口,轻轻喷入少许(喷1-2下) 即可;喷油太多,易堵塞上电极板中的落 油孔。 (6) 喷油后,喷雾器应竖立放置。
30
实验注意事项
(7) 喷油后应将风口盖住,以防止空气流动 对油滴的影响。 (8) 注意跟踪油滴,随时调节显微镜镜筒, 不断校准平衡电压,发现平衡电压有明显改 变,则应放弃测量,或作为一颗新油滴重新 测量; (9) 选择平衡电压80-300V左右,下降2mm 时间8-30s的油滴。 (10) 严禁打开油滴盒盖,以免触电。
《大学物理实验》课件

拓展实验内容
在现有基础上,可以进一步拓展 实验内容,增加更多的物理量和 测量方法,以丰富学生的实践经 验。同时,可以引入现代科技手 段,如虚拟仿真技术等,提高实 验的趣味性和互动性。
加强实验教学管理
加强实验教学管理是提高教学质 量的重要保障。可以进一步完善 实验教学制度、加强实验教学评 估和反馈机制等措施,以提高实 验教学水平和管理效率。
实验操作步骤
正确安装和调整实验器材,确保 其处于良好的工作状态。
对于实验中出现的异常情况应及 时处理和记录。
根据实验步骤逐步进行操作,并 注意观察和记录数据。
在操作过程中注意安全,遵守实 验规则和仪器使用规范。
实验后数据处理
对实验数据进行整理和分 1
析,确保其准确性和可靠 性。
4
根据实验结果撰写实验报 告,并总结实验的经验和 教训。
析实验数据,培养了他们的科学素养和实践能力。
03
团队协作精神增强
在实验过程中,学生们需要相互协作、共同完成实验任务。这种团队协
作的精神不仅有助于提高实验效率,还能够增强学生们的沟通和合作能
力。
实验改进与展望
优化实验方案
针对本实验的不足之处,可以进 一步优化实验方案,提高实验的 精度和可靠性。例如,改进实验 器材、优化测量方法等措施可以 提高数据的准确性和可靠性。
实验操作流程回顾
实验的操作流程包括实验前的准备、实验操作、数据记录与处理以及实验报告的撰写。学生们在实验过程中表现出了 良好的实验素养,能够按照规定的步骤进行操作,并准确记录数据。
实验数据与结论分析
通过对实验数据的分析,学生们能够得出符合预期的结论,验证了实验原理和公式的正确性。同时,学 生们还能够根据实验结果进行误差分析和讨论,提高了对实验结果的认识和理解。
大学物理实验报告ppt课件

(dm2 dn2 )
dm2
d
2 n
2
0.2 589 .3
2
1 30 .0 2
0.12 0.12
0 .22
2
60 .90
1 .15 10 7 2 .22 10 5 1 .31 10 5
0 .0060
R
R
R R
861 0 .0060
(6 mm )
R R R ( 861 6) m精m选PPT课件
精选PPT课件
24
宇宙引力波的测量
激光干涉仪最令人感兴趣的应用
之一也许是对引力波的测定。爱因
斯坦曾推测,诸如星体爆炸,黑洞
撞击和宇宙“最初”的大碰撞之类
的强烈天文事件可能形成引力波。
但由于这种波如果存在的话也非常
弱,因此,几十年来从未能探测到,
也无法确定其是否存在。
精选PPT课件
25
此课件下载可自行编辑修改,供参考! 感谢您的支持,我们努力做得更好!
dm
1 0 .2 8 3 1 0 .2 0 2 1 0 .0 9 2 9 .9 9 0 9 .8 8 5
n
20
19
18
17
16
右
2 0 .6 6 5 2 0 .7 4 9 2 0 .8 2 5 2 0 .9 1 0 2 0 .9 8 9
左
2 7 .3 8 9 2 7 .3 0 0 2 7 .2 2 8 2 7 .1 4 7 2 7 .0 6 0
17
八、问题讨论
1、本实验是用什么方法处理数据的?此法 有何优点?
答:是用逐差法处理数据的。优点为:可 以充分利用数据,体现出多次测量的优 点,减小了测量误差。
精选PPT课件
大学物理实验 三线摆测量物体的转动惯量 ppt课件

2)测量圆柱转动惯量,验证平行轴定理
大学物理实验 三线摆测量物体 的转动惯量
1.数据记录 自拟数据记录表格,用秒表测量下盘摆动累积30至
50次的时间的数据记录。 (1)圆环与下盘共同转动的周期的测量数据记录。 (2)二小圆柱体(对称放置)与下盘共同转动的周
大学物理实验 三线摆测量物体
的转动惯量
表1 待测刚体的有关尺寸的数据表
项目
a(cm)
圆
盘
b(cm)
H(cm)
圆环
D内(cm) D外(cm)
圆柱
D21(cm) D22(cm)
1 7.668 16.07 44.85 10.018 15.010 2.492 2.490
2 7.666 16.06 44.88 10.016 15.008 2.490 2.490
期测量数据记录 (3)其它物理量:
上下圆盘三悬点之间的距离a和b,两圆盘之间的距 离H0和放置两小圆柱体的小孔间距2x,待测圆环的 内、外径2R1、2R2 和小圆柱体的直径2Rx
大学物理实验 三线摆测量物体 的转动惯量
2、数据处理
(1)求出待测圆环绕中心轴的转动惯量,并与理论 值计算值比较,求相对误差并进行讨论。
大学物理实验 三线摆测量物体 的转动惯量
圆环的转动惯量为
D D I1m 2 2
8
1
2
圆柱的转动惯量为
I
1 mR2
mx2
2
绕自轴旋转
√?
大学物理实验 三线摆测量物体 的转动惯量
掌握三线摆测定物体转动惯量的方法 学会用累积放大法测量周期运动的周期 验证平行轴定理
【实验原理】
大学物理实验课件

自由落体实验
01
实验步骤
02
1. 准备实验器材,包括计时器、尺子等。
2. 将物体从一定高度释放。
03
自由落体实验
01
02
03
3. 开始计时,记录物体 落地所需的时间。
4. 改变高度,重复实验 。
实验结果:通过实验数 据,分析自由落体的加 速度与高度和时间的关
系。
牛顿第二定律实验
实验目的
研究加速度与力和质量的关系,验证牛顿第二定律。
注意实验器材和设备的保 养与维护,确保其正常运 行。
实验结束后,应按照要求 关闭电源、水源、气源等 ,并整理好实验器材和设 备。
ABCD
在实验过程中,要时刻关 注实验数据和现象,发现 异常情况应及时处理。
对于有毒、有害、易燃、 易爆的实验物品,应妥善 保管,并严格按照规定进 行操作。
实验事故处理与预防
大学物理实验PPT课 件
THE FIRST LESSON OF THE SCHOOL YEAR
目录CONTENTS
• 实验课程介绍 • 实验基础知识 • 实验项目 • 实验数据处理与结果分析 • 实验安全与注意事项
01
实验课程介绍
实验课程的目的和意义
培养实验技能
通过物理实验,学生可以掌握实验操作技能 ,提高动手能力。
03
实验结果:通过实验数据,分析加速度、作用力和 质量的关系,验证牛顿第二定律。
01
实验数据处理与结 果分析
数据处理方法
平均值法
对多次测量的数据求平均值,以减小随机误 差。
中位数法
将所有数据按大小顺序排列,取中间的数值 作为结果,适用于异常值较多时。
差分法
通过计算相邻测量值的差值,消除系统误差 ,提高测量精度。
《大学物理实验》PPT课件

实验2 牛顿第二定律 的验证
【实验目的】
1、验证牛顿第二定律; 2、进一步学习误差分析理论。
【实验仪器】
气垫导轨、滑块、 气源、弹簧、小砝 码及砝码盘,游标 卡尺等。
气垫导轨
实验2 牛顿第二定律 的验证
【实验目的】
1、验证牛顿第二定律; 2、进一步学习误差分析理论。
【实验仪器】
气垫导轨、滑块、 气源、弹簧、小砝 码及砝码盘,游标 卡尺等。
送至底座转向放置,以避免取针器上的磁铁对落针产生影响。 按单板机键盘上的"E"键,数码管显示"C 000"单板机处于待命状 态。
5、稍微转动盖子,将针调到圆筒中轴线上,待液体稳定后,拉 起发射器上的磁铁,让针沿圆筒轴线下落,这时霍尔传感器被 触发,计时器工作,等候约16秒,数码显示针下落距离I的时 间t(单位:毫秒)。 6、继续操作单板机,按“A”键,显示预先设置的针的有效密度, 如需修改参数,可直接按数码键输入测量值。再按“A”键显示 液体密度,同样可作参数修改。第三次按“A"键,则显示测得 液体粘度η。 7、多次测量t及η值(3-5次),每次应先按“复位”键,在显示 “PH-2”后,再重复4, 5, 6各步骤。
实验1 物体密度的测量
【实验目的】
测定规则物体和不规则物体的密度
【实验仪器】
物理天平、温度计、 比重瓶、烧杯、 游 标卡尺、螺旋测微计 和待测样品
螺旋测微计
烧杯
实验仪器图
【设计要求】
1.根据已给仪器和测量结果的相对不确定度设计出 实验原理,导出实验公式 2.设计实验步骤 3.数据处理 4.实验结果进行分析
每当磁铁经过霍尔传感器附近时,传感器输出一个矩形脉冲,同 时由LED(发光二极管)指示。 4. 单板机计时器 以单板机为基础的多功能毫秒计用以计时和处理数据由6个数 码管显示。其面板如图4所示,单板机计时器不仅可以计数、计 时,还有存贮、运算和输出等功能。
大学物理实验PPT-电子荷质比的测量

h
2eVA 2 2 m m
8 VA2 m eB B 2e
h是B和VA2的函数,调节B和VA2,可以使电子束在磁场方向 上的任意位置聚焦。当螺距h刚好等于示波管的第二阳极到荧 光屏之间的距离d时,可以看到电子束在荧光屏上聚成一小亮 点(电子束已聚焦),当B值增加到2~6倍时,会使h=1/2d、 h=1/3d、h=1/4d、h=1/5d或h=1/6d,相应地可在荧光屏上看到 第二次聚焦、第三次聚焦、第四次聚焦、第五次聚焦、第六次 聚焦。当h不等于这些值时, 只能看到圆圈的光斑,电子束不 会聚焦。可以得出: 2
mv 2 qvB R
mv 电子回旋半径为: R eB 2 R T 电子回旋周期为: eB
电子的回旋周期和磁感应强度大小、荷质比有关,和速度无关
电子离开磁场区域后不再受力的作用作直线运动。由图可知: l leB tan 2 R mv
s L tan
2
L
leB mv
设电子进入磁场前加速电压为VA2, 电子从加速极射出的速度:
水平偏转极板:X1和X2为处于示波管中一前一后的两块金属板, 在极板上施加适当电压后构成水平方向的横向电场。 垂直偏转极板:Y1和Y2为处于示波管中一上一下的两块金属板, 在极板上施加适当电压后构成垂直方向的横向电场。 示波管第二阳极(第二阳极圆筒的中点)到荧光屏的距离:典型 值为180mm
四、实验调节方法
e
m
8 VA 2 h B
2 2
L 8 VA 2 其中: B 0 n0 I 2 2 L2 D2 m h B
e
2
N nL
μ0:真空磁导率,n0:励磁线圈匝密度,N:励磁线圈总匝数,I 为励磁电流, D为励磁线圈平均直径,L为励磁线圈长度
《大学物理实验》PPT课件

52
4.偶然误差的估算 标准差
任何测量都不可能做无限次,
只能是有限次。如对 x 量测量 了n 次得一 测量列 {x1 . X2---xn},由测量列决定的标准差为:
sx
(x xi )2 n1
可作为偶然误差的估算。
h
53
当测量次数趋于无穷时有
( x)2
n
lim Sx
lim (x xi )2 (n 1)
近似值X:是对真值的近似描述,与测 量量所用的理论方法及仪器有关。
误差:
EX或 E X100%
是评价测量值准确与否的客观标准。
h
30
2. 误差的种类
系统误差 偶然误差 过失误差
h
31
仪器误差
天平不等臂所造成的
系统误差
h
32
aA
bB
O
a A
b
B
不偏心时,由于
a a ,b 所b 以
可用弧长反映角度的
大小。
由于偏心,使之用弧
长反映角度 时产
生的系统误差。如:
A A B 这B 是 由偏心
造成的。
h
33
理论 由于理论推导中的近似,产生的
系统误差
如: B n I 0 螺线管为无限长,管壁磁漏可
忽略。
h
34
公式 h 1(g忽t 2略了空气阻力等)
2
意大利科学 家伽利略在比 萨斜塔上做的
铁球落地实验 。两个不同重 量的铁球从高 处落下,同时 着地。说明理 论在一般情况 下都能较准确 地反映物体真 实的运动规律
测量中表现出确定的规律即统计规
律。可用来对偶然误差的影响程度
作出客观的评价。
h
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大学物理实验习题课件大学物理实验习题一、多项选择题1.下面说法正确的是:[]答:系统误差可以通过多次测量来消除;b:意外错误必须完全消除;c:错误的号码是系统性错误;d:系统误差是可以减少甚至消除的;2.几位同学关于误差作了如下讨论:错误就是错误。
只是误差是可以计算出来的。
错误是日常语言。
两者之间没有质的区别。
乙:误差和差错是两个完全不同的概念,误差是无法避免的,而差错是可以避免的。
C:在实验结束后评估实验结果时,只需考虑误差。
丁:有测量就有误差,误差伴随实验过程始终,从方案设计、仪器选择到结果处理,均离不开误差分析。
正确的选择是:[]答:两种甲基乙基丙二醇都是正确的;b:b和D是对的,a和C是错的;c:只有丁是对的,其他的都是借来的;只有C是对的,其他一切都是错的;e:只有B是对的,其他人是错的;女:A是错的,其他一切都是对的。
3.请在下列陈述中选择不正确的一项[]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意外错误。
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r=85.32?0.05,表明测量电阻的真值位于区间[85.27~85.37]不太可能。
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。
4.测量误差可分为系统误差和偶然误差,属于偶然误差的有:[]a:由于电表存在零点读数而产生的误差;b:由于多次测量结果的随机性而产生的误差;c:量具未调整到理想状态引起的测量误差,如未调整到垂直方向;d:近似实验测量公式引起的误差。
5.测量误差可分为系统误差和偶然误差,属于系统误差的有:[]a:由于电表存在零点读数而产生的误差;b:实验环境或操作条件的微小波动引起的误差;c:由于实验者在判断和估计读数时的可变性而产生的误差。
d:实验测量对象波动引起的测量误差;6.被测量量的真值是一个理想概念,一般来说真值是不知道的(否则就不必进行测量了)。
为了对测量结果的误差进行估算,我们用约定真值来代替真值求误差。
不能被视为真值的是:[]a:算术平均值;b:相对真值;c:理论值;d:某次测量值7.计算数据时,当确定有效位数时,冗余位数应四舍五入。
如果计算结果的有效位为4位,则以下错误选择为:[]A:4.32749→ 4.328; b:4.32750→ 4.328c:4.32751→4.328d:4.32850→ 4.3288. 请从以下语句中选择正确的一项:[]a:一般来说,测量结果的有效数字多少与测量结果的准确度无关。
b:可用仪器最小分度值或最小分度值的一半作为该仪器的单次测量误差。
c:直接测量一个约1mm的钢球,要求测量结果的相对误差不超过5%,应选用最小分度为1毫米的米尺测量。
d:实验结果应尽可能保留多的运算位数,以表示测量结果的精确度。
9.请选出下列说法中的正确者:[]答:一般来说,测量结果的有效位数与测量结果的准确性无关。
b:仪器的最小分度值或最小分度值的一半可作为仪器的单次测量误差。
c:直接测量1毫米左右的钢球,测量结果的相对误差不超过5%用最小分度为1mm的米尺来测量。
d:单位换算影响测量结果的有效数字。
10.学生必须计算某一体积的最佳值(通过某一关系计算),这是不确定的度为0.64352,则应将结果表述为:[]a:v=3.415678?0.64352cm3b:v=3.415678?0.6cm3c:v=3.41568?0.64352cm3d:v=3.4?0.6cm311.在观察李萨如图形时,使图形稳定的调节方法有:[]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:调整示波器时基,微调旋钮,改变扫描速度以稳定图形。
12.对于特定温度下金属的杨氏模量,以下说法是正确的:[]a:它只与材料的物理性质有关,而与材料的尺寸和形状无关;b:它与材料的尺寸有关,但与形状无关;c:它与材料的形状有关,但与尺寸无关;d:它与材料的形状和尺寸有关;13.在测量金属丝的杨氏模量实验中,常需预加2kg的负荷,其作用是:[]a:消除摩擦力;b:没有作用;c:拉直金属丝,避免将拉直过程当作伸长过程进行测量;d:消除零误差。
14.要在示波器屏幕上显示添加到示波器y偏转板上的正弦信号,X偏转板必须添加:[]A:方波信号;b:锯齿信号;c:正弦信号;d:非线性信号。
15.声速测量实验中声波波长的测量采用:[]a:模拟法和感应法;b:补偿法和共振干涉法c:共振干涉法和相位比较法;d:相位比较法和补偿法。
16.用模拟法测绘静电场实验,下列说法正确的是:[]a:静电场的电源线没有方向;b:应标记等电位线的方向;c:本实验用稳恒磁场模拟静电场d:本实验用稳恒电流场模拟静电场;17.选出下列说法中的正确者:[]答:用电位计测量微电动势时,必须先校正标准电池的电动势值。
b:校准电位计的工作电流时,发现电流计的指针总是偏向一侧,这可能是原因是待测电动势的极性接反了c:用校准的电位计测量微电动势时,发现检流计的指针总是偏向一侧,其原因是检流计极性接反了d:工作电源的极性对测量没有影响。
18.从以下语句中选择不正确的一项[]a:校准电位差计的工作电流时,发现检流计指针始终向一边偏,其原因可可能是工作电路的电源未连接。
b:校准电位差计的工作电流时发现检流计指针始终向一边偏,其原因可能被测电动势的极性颠倒;c:校准电位差计的工作电流时发现检流计指针始终向一边偏,其原因可能标准电池的极性是相反的。
d:电位差计工作电流校准完成后,在测量待测电动势时,发现检流计光标总是偏向一边的原因可能是被测电动势的极性是相反的。
19.对于牛顿环的干涉条纹,以下陈述是正确的:[]a:是光的等倾干涉条纹;b:是光的等厚干涉条纹;c:条纹从内到外的距离保持不变;d:条纹从内到外逐渐稀疏。
2.填空1.用米尺测得某物体的长度为4.32cm,现用精度为0.02mm的游标卡尺测量,则测量结果的有效数字有_____位;若用精度为0.01mm的螺旋测微计测量,则应有_____有效数字。
2.用三线摆测量物体的转动惯量时,先将其调整到该状态,然后轻轻旋转以驱动旋转,使其大致处于该状态。
它通常用于测量三线摆的旋转周期。
3.用拉伸法测量金属丝杨氏模量时,往往采用单向增重和单向减重的方法测量金属丝的伸长量,这主要是为了。
4.用共振法测量声速时,必须先进行共振调整。
系统达到共振状态的标准是:两个探针S1和S2之间是否有间隙距为x,那么入射波与反射波形成驻波的条件是:;相邻两波节间距。
5.电位计和普通电压表在测量电动势方面的主要区别是。
6.分光计调整的任务是________能够接受平行光,使_____够发射平行光,望远镜的主光轴与______的主光轴达到________,并与载物台的法线方向____________.分光计用圆刻度盘测量角度时,为了消除圆度盘的_________,必须有相差180°的两个游标分别读数.7.设计了光谱仪读数系统。
双游标卡尺的主要功能是____;;当自准直望远镜聚焦到无穷远时,隔板位于_______;为了使准直器发出的光成为准直器光,狭缝应位于会聚透镜的末端。
8.棱镜的偏向角是指和之间的夹角。
其大小随而变,当时,偏向角最小。
不同波长的光对同一棱镜有(选填相同或不同)的最小偏向角。
9.双游标在光谱仪读数系统设计中的主要功能是:。
将望远镜聚焦到无穷远的主要步骤是:。
10.使用阅读显微镜时,应特别注意避免其原因是,其避免的方法是:测量时测量鼓轮始终沿转动。
11.迈克尔逊干涉仪中调整M1和M2垂直度的标准是,迈克尔逊干涉仪中补偿板G2的作用是产生两相干光。
12.牛顿环是光的________干涉图样,其干涉条纹从中心向外逐渐变______(填“疏”或“密”),条纹的形状是_________。
13.在进行光电效应实验时,用不同频率的单色光照射______________,测量相应的_______________。
14.格栅由许多狭缝组成。
当入射光垂直于光栅时,两个透明狭缝之间的距离称为衍射角,衍射级次k满足的关系式是的,用这个公式,它可以通过实验来确定。
3、简短回答问题1.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。
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)。
2.如何消除天平臂不相等造成的误差?3.用0.02分度游标卡尺及毫米尺测量约1.5mm的细丝直径,其测量结果的有效数字各为几位?4.用差分法处理数据的优点是什么?我们应该注意什么?5.在用拉伸法测金属丝杨氏模量实验中,光杠杆测金属伸长量时,改变哪些量可增加光杠杆的放大倍数?6.使用示波器测量正弦信号的电压和频率。
当“Y轴衰减旋钮”置于“2V/div”位置,“时基扫描旋钮”置于“0.2ms/div”位置时,波形在垂直方向上的“峰值-峰值”值之间的间隔为8.6格,水平周期的间隔为9.8格。
试着找出正弦信号的有效电压和频率。
7.下图为示波器荧光屏上看到的两个李萨如图形,请写出它们的频率比。
fx:fy=fx:fy=8.测量三棱镜的最小偏向角时,若分光计没有调整好,对测量结果有无影响?9.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m1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。
10.当钠灯垂直入射在平行透射光栅上时,在1mm范围内有500个凹口,最多能看到哪个亮条?11.分光计实验中,什么是各半调节法?叙述具体调节步骤。
(请结合图形说明)12.在用电位器测量电动势的实验中,如果发现电流计总是偏向一侧,无法调整到平衡,请尝试分析可能的原因。
13.在观察李萨如图形时,能否用示波器的“同步”将其稳定下来?如果不能,那是为什么?14.简要描述全息技术的两步成像方法,以及每一步的实现原理是什么?15.如果全息干板不小心打碎了,使用其中一小块来再现,问对再现现象有什么影响?试说明理由。