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大学物理实验练习题答案

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大学物理实验练习题答案

1、 何谓绝对误差，何谓相对误差？

测量值与真值之间的差值为绝对误差。绝对误差与真值之比为相对误差。

2、 测量结果的完整表示有几部分？已知A、A，试写出测量量A

的测量结果。

测量结果的完整表示包括平均值和绝对误差两部分。

AAA

3、 指出下列各数是几位有效数字。

（1）0.0001；（1位有效数字） （2）0.100; （3位有效数字）

(3)1.00; （3位有效数字） (4)783.25000; （8位有效数字）

(5)4.23; （3位有效数字） (6)0.0423; （3位有效数字）

(7)375.0;（4位有效数字） (8)0.405. （3位有效数字）

4、 把下列各数取成三位有效数字。

（1）2.0952  2.10 （2）0.75249  0.753

（3）31.053  31.1 （4）5.3164  5.32

（5）0.00401 34.0110 （6）7.8656 7.87

5、改正下列错误，写出正确答案

（1）3(437260300)(437.30.3)10mkgmkg

（2）(21.2520.4)(21.30.4)lcmlcm

（3）44(34.2103000)(34.20.3)10hkmhkm

（4）22(1.2430.025)/(1.240.03)/amsams

（5）(5.43250.01)/(5.430.01)/vmsvms （6）65342534200053425.34210GkggGkgg

6、用有效数字的运算规则运算下列各式。

（1）453.25+786.3-437.237； （2）3427.85108.01107.310;

（3）(6.0534.5)2.64/3.4; (4) 0cos(3712') （5）lg3.43

解：（1）453.25786.3437.237453.3786.3437.2802.4

（2）3429977.85108.01107.3107.98.07.310461.36104.610;

（3）(6.0534.5)2.64/3.4(6.14.5)2.6/3.41.2

(4) 0cos(3712')0.7965

（5）lg3.430.535

7、已知13.24x，求x、2x、lnx。

解：13.243.639x 2213.24179.6x lnln13.242.583x

8、用米尺测量一物体的长度，测得的数据为（单位为厘米），仪器误差=0.05cm仪

75.44, 75.43, 75.46, 75.45, 75.47，

75.41， 75.42， 75.44， 75.46， 75.48

求其平均值，标准偏差，不确定度。

解：平均值

(75.4475.4375.4675.4575.4775.4175.4275.4475.4675.48)/1075.45l

10211()101iill=0.02

不确定度 220.020.050.05

9、一个长方体，测得长(5.040.01)a厘米，宽(4.220.02)b，高(2.210.03)c，质量(366.400.01)m克，求

（1）该长方体的密度；（2）计算相对误差rE，绝对误差rE，写出结果的表达式。

解：（1）366.40=7.805.044.222.21mabc

222222220.010.010.020.03()()()()()()()()366.405.044.222.21rmabcEmabc 0.01450.02

7.800.020.1560.2rE

3(7.80.2)/gm

10、用单摆测重力加速度的公式224/gLT，其中L为摆长，T为周期。实验中测得(50.020.01)Lcm，13042.0Ts，23042.3Ts33042.6Ts。求g的最后测量结果。求一下各量rgEg，g，ggg。

解：周期的平均值

42.042.342.611.41330Ts

222142.042.342.6[(1.41)(1.41)(1.41)]0.0131303030T

22224/43.1450.02/1.41992.3gLT

22220.010.01()2()()2()0.0150.021.41rLTELT 0.01992.39.992310rgEg

23992.310(9.90.1)10/ggggcm

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大学物理实验课后题答案

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。

大学物理实验思考题答案

大学物理实验思考题答案

大学物理实验思考题答案

实验1转动惯量的测定

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 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。

大学物理实验思考题答案 2

大学物理实验思考题答案 2

1 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。

大学物理实验课后习题答案

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