华中理工大学物理实验答案(误差与有效数字,基本测量)

1 / 6误差与有效数字练习题答案1.1.有甲、有甲、乙、丙、丁四人，用螺旋测微计测量一个铜球的直径，各人所得的结果表达如下：d 甲 =（1.2832±0.00030.0003））cm ，d 乙 =（1.2831.283±±0.00030.0003））cm ，d 丙 =（1.281.28±±0.00030.0003））cm ，d 丁 =（1.31.3±±0.00030.0003））cm ，问哪个人表达得正确？其他人错在哪里？问哪个人表达得正确？其他人错在哪里？答：甲对。

其他人测量结果的最后位未与不确定度所在位对齐。

2.一学生用精密天平称一物体的质量m ，数据如下表所示，数据如下表所示 ： Δ仪 =0.0002g 次数次数次数 1 2 3 4 5 6m /g 3.61243.61273.61223.61213.61203.6125请计算这一测量的算术平均值，测量标准误差及相对误差，写出结果表达式。

3.61232im m g nS ==A 类分量： ()()()20.683-1 1.110.0001080.000120-1i m mS t n g n n S =-=´=B 类分量：0.6830.6830.00020.00u g =D =´=仪合成不确定度：22220.001200.0001370.000182U S u g =+=+==0.00018g取0.00018g ，测量结果为：，测量结果为：(3.612320.00018)m U g ±=±( P=0.683 ) 相对误差相对误差:: 0.000180.005%3.61232U E m === 3.3.用米尺测量一物体的长度，测得的数值为用米尺测量一物体的长度，测得的数值为 次数次数次数 1 2 3 4 5 678 9 10 L /cm 98.98 98.94 98.96 98.97 99.00 98.95 98.9798.9698.9898.94试求其算术平均值，试求其算术平均值，A A 类不确定度、类不确定度、B B 类不确定度、合成不确定度及相对误差，写出结果表达式。

大学物理实验作业答案(全部)：篇一：大学物理实验第二版课后作业参考答案清华大学出版社《误差理论》作业参考答案1、（1）74.63±0.05cm 或 746.3±0.5mm（2） 7.25±0.01cm 或72.5±0.1mm （3）42.6 ±0.2s（4）27.6 ±0.2℃（5）2.734±0.001v2、（1）2位（2）7位（3）5位（4）6位（5）5位（6）2位3、(1) 299300=2.99300?105；983±4=?9.83?0.04??102；0.00400=4.00?10?30.004521?0.000001=?4.521?0.001??10?3；32476?105=3.2476?109；(2) 15.48g=1.548?104mg=1.548?10?2Kg(3) m=312.670±0.002Kg=(3.1267±0.00002)?105g=(3.12670±0.00002)?108mg (4) t?17.9±0.1S=0.298±0.002min=(2.98±0.02)×10-1 min 4、（1）N=10.8±0.2cm（2）首位数码“0”不是有效数字，未位数码“0”是有效数字，正确答案是四位有效数字。

（3）28cm=2.8?102mm 280mm=28.0cm （4）L=（3.8±0.2）?104mm（5）0.0221?0.0221=“0.00048841”?0.000488400?1500?4.10?103 （6）12.60?11.60115、（1）X=(4.113+4.198+4.152+4.147+4.166+4.154+4.132+4.170)=?33.23288=4.154cm ??={8?1 [(4.154-4.113)8?12+ (4.154-4.198)2+ (4.154-4.152)2+(4.154-4.147)2+ (4.154-4.166)2+ (4.154-4.154)2 +(4.154-4.132)2+ (4.154-4.170)2]}12?0.00904～０.009cmX=X±?x=4.154±0.009cm或 X=X±?x=4.15±0.01cm E=0.0090.01?100%=0.22%或E=?100% =0.23%4.154.154注：使用计算器时计算过程中有效数字的位数可以不考虑，最后结果应按照教材P6的“不确定度取位规则”和“测量有效数字取位规则”。

大学物理实验绪论答案附解析1. 下面哪种说法正确？DA. 间接测量结果有效数字位数的多少由测量仪器的精度决定。

B. 间接测量结果有效数字位数的多少由计算器数码显示位数的多少决定。

C. 间接测量结果有效数字位数的多少由所用的单位决定。

D. 间接测量结果有效数字位数的多少由其不确定度决定。

2. 某物理量的测量结果为n=1.6532（0.0007），下面对该结果的解释哪种是正确的？CA. 表明该物理量的数值有两种可能，即n=1.6525 或n=1.6539 。

B. 表明该物理量的数值是（1.6525，1.6539）区间内的任何值。

C. 表明该物理量的真值有较大的概率位于（1.6525，1.6539）区间内。

D. 表明该物理量的真值不在（1.6525，1.6539）区间内。

3. 在相同的测量条件下，对同一物理量进行多次重复测量，并以各次测量值的算数平均值作为该物理量的测量结果，以下哪种说法是正确的？BA. 这样做可以减小系统误差。

B. 这样做可以减小随机误差。

C. 这样做可以得到该物理量的真值。

D. 这只是处理测量数据的一种方法，不能减小误差，与真值也没关系。

4. 以下关于系统误差的说法哪个是正确的？DA. 系统误差是没有规律的误差。

B. 系统误差就是指来源于测量仪器的误差。

C. 系统误差是正性误差。

D. 系统误差是可正可负的。

5. 用最小分度为0.2s 的计时器测量时间，一次测量的结果是56.4s，正确的表达式是哪一个？CA. 56.4(0.1)s C. 56.40（0.06）sB. 56.40(0.10)s D. 56.4（0.2）s6. 已知D HM24πρ= ，其中M = 276.180（0.020）g ，D = 3.662（0.005）cm，H = 12.180（0.010）cm，M、D、H 这三个测量量中哪一个量的测量对ρ的不确定度影响最大？AA. M 的测量对ρ的不确定度影响最大。

B. D 的测量对ρ的不确定度影响最大。

大学物理实验练习题误差答案课后习题答案1．指出下列各量有效数字的位数。

U?1.000kV 有效位数：L?0.000123mm 有效位数：m?10.010kg 有效位数：5自然数有效位数：无限位2．判断下列写法是否正确，并加以改正。

I?0.0350A?35mA错，0.0350A有效位数为3位，而35mA有效位数为2位，二者物理意义不同，不可等同，应改为I?0.0350A?3.50?101mA。

m??53.270?0.3?kg错，测量结果有效数字的最后一位应与不确定度的末位对齐。

测量结果有效数字取位时，应遵循“四舍六入五凑偶”的原则；而且，不确定度应记为“?”的形式。

故应将上式改成m??53.3?0.3?kg。

h?27.3?104?2000km错，当采用科学计数法表示测量结果时，最佳估计值与不确定度应同时用科学计数法表示，并且10的指数应取一致，还要保证最佳估计值的最后一位与不确定度的末位对齐。

因此，上式应改为h??27.3?0.2??104km。

x??4.325?0.004?A正确。

3．试按有效数字修约规则，将下列各数据保留三位有效数字。

.8547，2.3429，1.5451，3.8750，5.4349，7.6850，3.6612，6.26384．按有效数字的确定规则，计算下列各式。

343.37?75.8?0.6386??解：原式?343.37?75.8?0.64?419.81?419.88.45?8.180?76.543??解：原式?88.45?8.180?76.543?3.727?3.730.0725?2.5??解：原式?0.0725?2.5?0.1?8.42?0.052?0.47??2.001??解：原式??8.42?0.052?0.47??2.001?8.00?2.001?4.005．分别写出下列各式的不确定度传播公式。

Q?解：绝对不确定度：221KA2?B22?2?2?2?Q?Q?1uC?Q?uA?uBK?u?uA BABAB212222K2uA2uBKuAB2相对不确定度：22u?Q?KuA?ub2uA?ub E?CK2?22其中，uA、uB分别表示A、B量的合成不确定度。

大学物理实验习题和答案(整理版)：篇一：大学物理实验习题和答案(整理版)第一部分：基本实验基础游标尺、千分尺的读数方法。

答：P46 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。

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。

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。

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7．光学元件光学表面有灰尘，可否用手帕擦试？答：不可以倍率的选择方法。

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。

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。

1．为何各长度量用不同的量具测？=量程×每伏欧姆数50Ω。

比如不可以从此输出口给扬声器加信号，即带不动负载。

答：遵守误差均分原理。

2．测钢丝直径时，为何在钢丝上、中、下三部位的相互垂直的方向上各测一次直径，而不是在同一部位采样数据？答：钢丝不可能处处均匀。

3．钢丝长度是杨氏模量仪上下两个螺丝夹之间的长度还是上端螺丝夹到挂砝码的砝码钩之间的长度？答：前者4．采用光放大办法测钢丝的微小伸长量时要测望远镜到标尺之间的距离L，请问，L是指平面镜镜面到望远镜旁标尺的距离还是指平面镜镜面到望远镜物镜之间的距离？答：前者5．必须预加砝码使钢丝拉直，你能用什么办法判断需预加几个砝码？答：用图示法。

物理实验习题与指导03(总19页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--大学物理实验复习题一、基础知识部分（误差与不确定度、数据处理、基本测量与方法）（一）问答题1、什么叫测量、直接测量、间接测量（看教材）2、什么叫随机误差随机误差的特点是什么（看教材）3、什么叫系统误差系统误差的特点是什么（看教材）4、下列情况哪些是属于随机误差，哪些是属于系统误差？(从定义角度考虑)（1）经校准的秒表的读数误差。

（2）在20℃下标定的标准电阻，在30℃下使用引起的误差。

（3）分光计实验中的偏心误差。

（4）千分尺的“零点读数不为零”引起的误差。

（5）读仪表时的视差。

（6）因为温度的随机变化所引起的米尺的伸缩，而用该米尺测长所引起的误差。

（7）水银温度计毛细管不均匀。

（8）仪表的零点不准。

5、什么叫误差、绝对误差、相对误差、视差、引用误差、回程误差、偏差、残差、示值误差、读数误差、估读误差、标准差（查相关资料一般了解）6、误差的绝对值与绝对误差是否相同未定系统误差与系统不确定度是否相同（从定义出发）7、什么叫不确定度、A类不确定度、B类不确定度（从定义出发）8、不确定度与不准确度是否相同（看教材一般了解）9、什么叫准确度、正确度、精密度（从打靶角度分析）10、对某量只测一次，标准误差是多少（不变）11、如何根据系统误差和随机误差相互转化的特点来减少实验结果的误差（如测金属丝的平均直径和直径的平均值）12、测量同一玻璃厚度，用不同的测量工具测出的结果如下，分析各值是使用哪些量具测量的其最小分度值是多少（自做答案）（1） (2) (3)13、有一角游标尺主尺分度值为1°，主尺上11个分度与游标上12个分度等弧长，则这个游标尺的分度值是多少（参考游标卡尺原理）14、逐差法使用的条件与优点是什么（参考教材）15、使用贝塞尔公式的条件是什么（等精度测量，n>=3）16、数据处理时，为什么采用“小于五则舍、大于五则入、等于五则凑偶”的修约规则（为使舍、入几率相等）17、如何从实验中测得的直线关系的x-y值求出该直线的斜率？（答案自做）18、作图规则和注意事项是什么（看教材）19、什么叫有效数字有效数字的位数如何取定（看教材规定）20、不确定度的有效数字位数如何取（看教材规定）21、用天平测量固体密度是有几种方法分别适合什么样的物体（自做答案）22、某长度测量值为１.２３５ｍ，则所用测量仪器是下列中的哪一种为什么１）千分尺２）５０分卡尺３）２０分卡尺４）米尺23、天平有哪几部分组成，使用时应注意什么，操作过程如何使用升降手柄（看教材）（重点掌握）（二）填空题1．指出下列各数是几位有效数字.25⨯2S10（4）×10-102．把下列各数取三位有效数字.１）１.０７５２）０.８６２４９３）２７.０５２４）８.９７１⨯１０6-５）３.１４１５６）０.００２００００结果：１）＿＿２）＿＿３）＿＿４）＿＿５）＿＿６）＿＿3．用正确表达式写出下列结果：１）Ａ＝１７０００±１０００ｋｍ２）Ｂ＝１.００１７３０±０.０００５ｍ３）Ｃ＝１０.８０００±０.２ｃｍ４）Ｄ＝９９.５±０.８２0Ｃ正确表达式为：１）＿＿２）＿＿３）＿＿４）＿＿4．单位变换：１）Ｌ＝（３４.８５±０.０５）ｃｍ写成以μｍ．ｍｍ．ｍ．ｋｍ为单位．２）ｍ＝（２０１.７５０±０.００１）ｋｇ写成以ｇ．ｍｇ．ｔ为单位．5．根据有效数字运算规则改正错误（请将正确的运算结果写在括号内）：１）２１６０５－１.３２＝２１５.１８（）２）０.０２２１⨯０.０２２１＝０.０００４８８４１（）３）４００⨯１５００／１４２.６０－１１.６＝６０００００（）4）５２１.２⨯２％＝１０.４（）5）９８.７５４＋１.３＝（）6）１０７.５０－２.５＝（）7）１１１⨯０.１００＝（）8）２３７.５÷０.０１＝（）9）７６.００÷（４０.００－２.０）＝（）10）５０.０００⨯（１８.３０－１６.３）／１０３－３.０⨯（１.００＋０.００１）＝（）11）１０００.０⨯（５.６＋４.４１２）／（７８.００－７７.０）⨯１０.０００＝（）6．更正下面的结果表达式.（1）X=±，更正为：＿＿（2）X=3.4⨯±3CM，更正为：＿＿1065（3）X=+，更正为：＿＿（4）V=×10-2cm/s±×10-4cm/s写成。

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：P462．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？答：遵守误差均分原理。

2．测钢丝直径时，为何在钢丝上、中、下三部位的相互垂直的方向上各测一次直径，而不是在同一部位采样数据？答：钢丝不可能处处均匀。

3．钢丝长度是杨氏模量仪上下两个螺丝夹之间的长度还是上端螺丝夹到挂砝码的砝码钩之间的长度？答：前者4．采用光放大办法测钢丝的微小伸长量时要测望远镜到标尺之间的距离L，请问，L 是指平面镜镜面到望远镜旁标尺的距离还是指平面镜镜面到望远镜物镜之间的距离？答：前者5．必须预加砝码使钢丝拉直，你能用什么办法判断需预加几个砝码？答：用图示法。

大学物理实验习题和答案1．指出下列各测量量为几位有效数字：提示：非零之后所有的0都是有效数字（1）L=0.0001mm, 0.100mm, 1.0000mm答：1位,3位,5位（2）g=980.123cm.s-2 , 9.7944m.s-2答：6位,5位（3）m=5.6×10-1kg答：2位2. 改正下列错误，写出正确答案：提示：测量值尾数要与不确定度对齐（1）d=14.450±0.4 (cm) [改正：d=14.4±0.4 (cm)]（2）p=31690±200 (kg)[改正：p=(3.17±0.02 )x104(kg)（3）s=2.785×102±0.4(cm2) [改正：s=278.5±0.4(cm2) ] （4）ν=420(1±0.3%) m/s [改正：ν=420±2（m/s）]（5）h=27.3×104±2000(km)[改正：h=(2.73±0.02)×105 (km) ]（6）l=3768km=3768000m=376800000cm[改正：l=3.768x108cm]（7）R=12km±100m[改正：R=(12.0±0.1)k m]（8）E=(1.93×1011±6.76×109)(N/m2)[改正：E=(1.93±0.07)×1011(N/m2)]3. 把下列各数按有效数字取舍规则取为四位有效数字：提示：四舍六入五凑偶（1）42.495 (2)64.465 (3)7.1308 （4）3.899501答：（1）42.50 (2)64.46 (3)7.131（4）3.9004. 用米尺测量某长度L,共测5次，读数均为14.6mm，试问这个测量有误差否?如果有，误差是哪种误差?误差值是多少?这个测量结果应如何表示?提示：答：有；是系统误差(或仪器误差）；误差值是0.5mm;L=14.6±0.5mm.5.说明下述情况中产生的误差是系统误差还是随机误差，或者两者都存在。

误差与有效数字练习题答案1.有甲、乙、丙、丁四人，用螺旋测微计测量一个铜球的直径，各人所得的结果表达如下：d 甲 =（1.2832±0.0003）cm ，d 乙 =（1.283±0.0003）cm ，d 丙 =（1.28±0.0003）cm ，d 丁 =（1.3±0.0003）cm ，问哪个人表达得正确？其他人错在哪里？ 答：甲对。

其他人测量结果的最后位未与不确定度所在位对齐。

2.一学生用精密天平称一物体的质量m ，数据如下表所示 ： Δ仪 =0.0002g请计算这一测量的算术平均值，测量标准误差及相对误差，写出结果表达式。

A 类分量： (0.6831 1.110.0001080.000120S t n g =-=⨯=B 类分量： 0.6830.6830.00020.00u g =∆=⨯=仪合成不确定度：0.000182U g ====0.00018g 取0.00018g ，测量结果为：(3.612320.00018)m U g ±=± ( P=0.683 )相对误差: 0.000180.005%3.61232U E m=== 3.用米尺测量一物体的长度，测得的数值为试求其算术平均值，A 类不确定度、B 类不确定度、合成不确定度及相对误差，写出结果表达式。

cm nL L i965.98=∑=， A 类分量: (0.6831S t n =-⨯0.006=0.0064cmB 类分量: 0.6830.6830.050.034u cm =∆=⨯=仪合成不确定度: 0.035U cm ===0.04cm 相对误差: %04.096.9804.0===L U E ( P=0.683 ) 结果: cm U L )04.096.98(±=±4.在测量固体比热实验中，放入量热器的固体的起始温度为t 1 ±S t 1= 99.5 ± 0.3℃，固体放入水中后，温度逐渐下降，当达到平衡时，t 2 ±S t 2= 26.2 ± 0.3℃，试求温度降低值t =t 2 – t 1的表示式及相对误差。

二、判断题（“对”在题号前（）中打√×）（10分）（√）1、误差是指测量值与真值之差，即误差=测量值－真值，如此定义的误差反映的是测量值偏离真值的大小和方向，既有大小又有正负符号。

（×）2、残差（偏差）是指测量值与其算术平均值之差，它与误差定义一样。

（√）3、精密度是指重复测量所得结果相互接近程度，反映的是随机误差大小的程度。

（√）4、测量不确定度是评价测量质量的一个重要指标，是指测量误差可能出现的范围。

（×）7、分光计设计了两个角游标是为了消除视差。

（×）9、调节气垫导轨水平时发现在滑块运动方向上不水平，应该先调节单脚螺钉再调节双脚螺钉。

（×）10、用一级千分尺测量某一长度（Δ仪=0.004mm），单次测量结果为N=8.000mm，用不确定度评定测量结果为N=（8.000±0.004）mm。

三、简答题（共15分）1．示波器实验中，（1）CH1（x）输入信号频率为50Hz，CH2（y）输入信号频率为100Hz；（2）CH1（x）输入信号频率为150Hz，CH2（y）输入信号频率为50Hz；画出这两种情况下，示波器上显示的李萨如图形。

（8分）差法处理数据的优点是什么？（7分）答：自变量应满足等间距变化的要求，且满足分组要求。

（4分） 优点：充分利用数据；消除部分定值系统误差四、计算题（20分，每题10分）1、用1/50游标卡尺，测得某金属板的长和宽数据如下表所示，求金属板的面解：（1）金属块长度平均值：)(02.10mm L =长度不确定度： )(01.03/02.0mm u L ==金属块长度为：mm L 01.002.10±=%10.0=B （2分）（2）金属块宽度平均值：)(05.4mm d =宽度不确定度： )(01.03/02.0mm u d ==金属块宽度是：mm d 01.005.4±= %20.0=B （2分）（3）面积最佳估计值：258.40mm d L S =⨯=不确定度：2222222221.0mm L d d s L s d L d L S =+=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=σσσσσ 相对百分误差：B ＝%100⨯S sσ=0.25％ （4分）（4）结果表达：21.06.40mm S ±=B ＝0.25％ （2分） 注：注意有效数字位数，有误者酌情扣5、测量中的千分尺的零点误差属于已定系统误差；米尺刻度不均匀的误差属于未定系统误差。

习题1测量误差一、选择题1、用万用表交流电压档 ( 频率上限仅为 5kHz) 测量频率高达500kHz 、10V 左右的高频电压，发现示值还不到2V，该误差属于( )。

A.系统误差B. 粗大误差C. 随机误差D. 动态误差【代码】10513035【答案】B2、用万用表直流电压档测量 5 号干电池电压，发现每次示值均为 1.9V ，该误差属于( )。

A. 系统误差(有规律)B. 粗大误差C. 随机误差D. 动态误差【代码】10513045【答案】A3、测量200℃温度，当精度相同时，传感器的量程选择那块传感器？（）A.量程50～250℃B.量程0～500℃C.量程-50～300℃D.量程0～200℃【代码】10513085【答案】A4、我国电工仪表等级分为（）级。

A. 5级B. 6级C. 7级D. 8级【代码】10511098【答案】C5、在以下各种测量误差中，属于随机误差的有：（）A．由于电表零点不准引起的测量误差(系统)B．由于指针安装偏心引起的测量误差(系统)C．由于空气扰动等微小变化引起的测量误差(随机)D．由于测量方法不完善引起的测量误差(过失)【代码】10524103【答案】C6.关于测量误差，以下说法错误的是：（）A. 通过多次测量取平均值的方法，可以削弱随机误差对测量结果的影响B. 由电表零点不准引起的误差属于系统误差C. 由于仪表指针安装偏心而引起的误差属于随机误差D. 含有粗大误差的测量值为坏值，应剔除不用【代码】10524113【答案】C7、用三种方法测量工件误差，用第一种方法测得工件＝100mm的误差为Δ＝±0.01mm，第二种方法测得工件＝100mm的误差为：Δ＝±0.02mm，第三种方法测得工件＝180mm时的误差Δ＝±0.02mm，则哪种方法测量的精度最高（）。

A.第一种(参考教材P9“相对误差”)B.第二种C.第三种D.以上都不对【代码】10623015【答案】A8、有一温度计，它的测量范围为0～200℃，精度｛满度(或引用)相对误差就被用来确定仪表的精度等级S ｝为0.5级(相对误差≤0.5%)，该表可能出现的最大绝对误差为（）。

高中物理实验误差和有效数字一、考试大纲中实验能力的要求能独立的完成知识列表中的实验，能明确实验目的，能理解实验原理和方法，能控制实验条件，会使用仪器，会观察、分析实验现象，会记录、处理实验数据，并得出结论，对结论进行分析和评价；能发现问题、提出问题，并制定解决方案；能运用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器去处理问题，包括简单的设计性实验．二、考试大纲对实验的说明1．要求会正确使用的仪器主要有：刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、电火花计时器或电磁打点计时器、弹簧秤、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等．2．要求认识误差问题在实验中的重要性，了解误差的概念，知道系统误差和偶然误差；知道用多次测量求平均值的方法减少偶然误差；能在某些实验中分析误差的主要来源；不要求计算误差．3．要求知道有效数字的概念，会用有效数字表达直接测量的结果．间接测量的有效数字运算不做要求．三、有效数字1．带有一位不可靠数字的近似数字叫做有效数字．2．有效数字的位数：从左侧第一个不为零的数字起到最末一位数字止，共有几个数字，就是几位有效数字．例：0.092 3、0.092 30、2.014 0有效数字的位数依次为3位、4位和5位．3．科学记数法：大的数字，如36 500，如果第3位数5已不可靠时，应记作3.65×104；如果是在第4位数不可靠时，应记作3.650×104．四、误差1．系统误差产生的原因及特点(1)来源：一是实验原理不够完善；二是实验仪器不够精确；三是实验方法粗略．例如，在验证力的平行四边形定则实验中，弹簧测力计的零点未校准；在验证牛顿第二定律的实验中，用砂和砂桶的重力代替对小车的拉力等．(2)基本特点：实验结果与真实值的偏差总是偏大或偏小．(3)减小方法：改善实验原理；提高实验仪器的测量精确度；设计更精巧的实验方法．2．偶然误差产生的原因及特点(1)来源：偶然误差是由于各种偶然因素对实验者和实验仪器的影响而产生的．例如，用刻度尺多次测量长度时估读值的差异；电源电压的波动引起的测量值微小变化．(2)基本特点：多次重复同一测量时，偶然误差有时偏大，有时偏小，且偏大和偏小的机会比较接近．(3)减小方法：多次测量取平均值可以减小偶然误差．【例1】指出以下误差是系统误差还是偶然误差A．测量小车质量时天平不等臂、或砝码不标准，天平底盘未调平所致的误差。

（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0.5mm，其相对误差为0.25％，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>4f1.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）*（632.8*10^-9）=3.164*10^-7a^2/8=(5*10^-5)^2/8=3.1*10^-10所以Lλ<<a^2/8即满足夫朗和费衍射条件。

习题及解答1．指出下列情况属于随机误差、系统误差。

(1)螺旋测微计的零值误差 (2)视差(3)天平不等臂误差 (4)电表内阻产生的引入误差 (5)米尺刻度不均匀 (6)地磁的影响(7)杂乱电磁波对灵敏电流计的干扰 (8)电阻箱各旋钮的接触电阻影响(9)数字式仪表指示值最低位数字常常有±1的变化 解答：属于随机误差的有：7，9。

属于系统误差的有：1，3，4，6，8。

可能是随机，也可能是系统误差的有：5，2。

2．下列各量有几位有效数字？(1)794.9=g m/s 2(2)51001325.1⨯=p Pa (3)0005890.0=λmm (4)π(5)公式241HD V π=中的数字“4”解答：(1)4位。

(2)6位。

(3)4位。

(4)无穷位。

(5)无穷位。

4．按不确定度决定有效位数的原则改正下列错误(1)01410.00010.62± (2)4.025.1± (3)486.08.7±(4)5005.0=m mm (5)05.12600='rad (6)2105.1min 5.2⨯=s解答：(1)014.0001.62± (2)4.02.1± (3)5.08.7± (4)3105.05.0⨯=m mm(5)0472.12600=' rad (6)150min 5.2=s 6．用物理天平测量某物体的质量，数据如下：2.550 2.552 2.559 2.567 2.5642.558 2.563 2.561 2.560 2.557单位为克，天平感量(分度值)为0.05克。

试计算其平均值、标准偏差、不确定度，并表示出结果。

解答： g m n m ni i 5591.211==∑= ()g n m mm S ni ii 0052.01)(12=--=∑=() 2.5590.029p m m U m =±=±（g ）7．按不确定度合成公式计算下列各量的合成不确定度，并完整表示结果。

大学物理实验教程课后答案大学物理实验教程课后答案【篇一：大学物理实验教材课后思考题答案】txt>一、转动惯量：1．由于采用了气垫装置，这使得气垫摆摆轮在摆动过程中受到的空气粘滞阻尼力矩降低至最小程度，可以忽略不计。

但如果考虑这种阻尼的存在，试问它对气垫摆的摆动（如频率等）有无影响？在摆轮摆动中，阻尼力矩是否保持不变？答：如果考虑空气粘滞阻尼力矩的存在，气垫摆摆动时频率减小，振幅会变小。

（或者说对频率有影响，对振幅有影响）在摆轮摆动中，阻尼力矩会越变越小。

2．为什么圆环的内、外径只需单次测量？实验中对转动惯量的测量精度影响最大的是哪些因素？答：圆环的内、外径相对圆柱的直径大很多，使用相同的测量工具测量时，相对误差较小，故只需单次测量即可。

（对测量结果影响大小）实验中对转动惯量测量影响最大的因素是周期的测量。

（或者阻尼力矩的影响、摆轮是否正常、平稳的摆动、物体摆放位置是否合适、摆轮摆动的角度是否合适等）3．试总结用气垫摆测量物体转动惯量的方法有什么基本特点？答：原理清晰、结论简单、设计巧妙、测量方便、最大限度的减小了阻尼力矩。

三、混沌思考题1.有程序（各种语言皆可）、k值的取值范围、图 +5分有程序没有k值范围和图 +2分只有k值范围 +1分有图和k值范围+2分2.（1）．混沌具有内在的随机性：从确定性非线性系统的演化过程看，它们在混沌区的行为都表现出随机不确定性。

然而这种不确定性不是来源于外部环境的随机因素对系统运动的影响，而是系统自发产生的（2）．混沌具有分形的性质（3）．混沌具有标度不变性（4）．混沌现象还具有对初始条件的敏感依赖性：对具有内在随机性的混沌系统而言，从两个非常接近的初值出发的两个轨线在经过长时间演化之后，可能变得相距“足够”远，表现出对初值的极端敏感，即所谓“失之毫厘，谬之千里”。

答对2条以上+1分，否则不给分，只举例的不给分。

四、半导体pn结（1）用集成运算放大器组成电流一电压变换器测量10?6~10?11a电流，有哪些优点? 答：具有输入阻抗低、电流灵敏度高、温漂小、线性好、设计制作简单、结构牢靠等优点。