大学物理实验习题及参考答案
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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!(1) 校正电流表时,如果发现改装的毫安表读数总是高于标准表的读数,分流电阻应调大还是调小?为什么?答:应调小。
大学物理实验习题和答案(整理版)篇一: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,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。
AA3、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)2.09522.10(2)0.752490.753(3)31.05331.1(4)5.31645.32(5)0.004014.01103(6)7.86567.875、改正下列错误,写出正确答案(1)m(437260300)kgm(437.30.3)103kg(2)l(21.2520.4)cml(21.30.4)cm(3)h(34.21043000)kmh(34.20.3)104km(4)a(1.2430.025)m/2a(1.240.03)m/2(5)v(5.43250.01)m/v(5.430.01)m/(6)G5342kg5342000gG5342kg5.342106g6、用有效数字的运算规则运算下列各式。
(1)453.25+786.3-437.237;(2)7.851038.011047.3102;(3)(6.0534.5)2.64/3.4;(4)co(37012)(5)lg3.43解:(1)453.25786.3437.237453.3786.3437.2802.4(2)7.851038.011047.31027.98.07.3109461.361094.6107;(3)(6.0534.5)2.64/3.4(6.14.5)2.6/3.41.2(4)co(37012)0.7965(5)lg3.430.5357、已知某13.24某2、ln某。
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()。
大学物理实验第二版第3册课后练习题含答案前言大学物理实验是大学物理的重要组成部分,通过实验可以加深对物理知识的理解,并培养实验能力和科学精神。
掌握大学物理实验的技能对学生未来从事相关领域的工作和研究具有重要的帮助。
本文将为大家提供大学物理实验第二版第3册的课后练习题,其中还包含了答案供大家参考。
课后练习题实验一答案1.望远镜通过调节焦距可以使得远处的物体像变清晰。
2.擦拭物镜和目镜的透镜,调节合适焦距即可。
3.(略)实验二答案1.$sin\\theta_1=n \\cdot sin\\theta_2$2.$n=\\frac{sin\\theta_1}{sin\\theta_2}=1.48$3.(略)实验三答案1.声压级L的单位是分贝,$L=10log\\frac{p}{p_0}$,其中p0为参考压强,$p_0=2 \\times 10^{-5} Pa$。
2.$L_2-L_1=10log\\frac{p_2}{p_1}=10log\\frac{d_1^2}{d_2^2}=10log(\\frac{0 .58^2}{1.00^2})=-4.07dB$3.分贝的单位不仅可以用于声压级的表示,也可以用于其他物理量的表示,如电压、功率等。
实验四答案1.通过调节功率可以控制液晶显示屏的亮度,使其达到最佳显示效果。
2.(略)3.在夜晚使用液晶显示屏的亮度应该适当降低,以免刺眼的光线照射到车外影响其他驾车人的视线。
实验五答案1.环状光路的长度为$L=2\\pi r$。
2.通过调节镜头位置可以改变光路的长度,从而改变干涉条纹的位置和数量。
3.(略)实验六答案1.通过调节球面镜、平面镜的位置,以及反光板的角度可以改变光路的长度、方向,从而实现干涉实验。
2.洛伦兹-费歇实验可以测量电子的速度和能量。
3.(略)结语本文为大家提供了大学物理实验第二版第3册的课后练习题,其中还包含了答案供大家参考。
希望本文能够帮助大家更好地掌握物理实验的知识和技能。
大学物理实验习题汇编一、示波器的使用[预习题]1、简述示波器各个按纽的作用。
2、观察信号随时间的变化图形时必须加上锯齿波扫描信号,为什么?[作业题]1、如何在示波器屏幕上得到以下图形?(1)一个光点;(2)两条点线;(3)两个从左至右移动的亮点。
2、假定扫描信号是频率为f 的锯齿波,Y 轴输入信号为]2)(4sin[00ππ+-=t t f U V y ,试用作图法画出示波器屏幕上显示的图形。
二、电位差计的原理和使用[预习题]1、用电位差计测量电动势的原理、方法。
2、测量中,电流标准化后,强调变阻器R 1固定不变的原因和可变电阻R 2的作用?3、箱式电位差计的组成及各按纽的作用。
4、本实验要求及注意事项。
[作业题]1、按图4连接电路,接通K 1,将K 2倒向Es 或Ex 后,无论怎样调节活动端m 、n ,检流计指针总向一边偏转,试问有哪些可能的原因?三、全息照相[预习题]1、全息片的基本特点是什么?2、要想得到再现图像不重叠的全息片,在拍摄过程中应注意什么?3、物光与参考光的光程差一般为多少?为什么?4、冲洗全息底片时应注意什么?[作业题]1、为什么要求光路中物光与参考光的光程尽量相等?2、制作全息衍射光栅时,为什么到达感光片的两束光要接近于平行光?四、霍尔效应[预习题]1、什么是霍尔效应?霍尔电压是如何产生的?2、简述用霍尔效应测量磁场的原理。
3、如何消除副效应对实验的影响?[作业题]1、由V H-x 、V H-y 曲线讨论说明电磁铁缝隙中磁场的分布情况。
2、根据实验计算出载流子浓度n 及载流子迁移率μ。
五、等厚干涉[预习题]1、由于测微鼓轮中螺距间总有间隙存在,当测微鼓轮刚开始反向旋转时会发生空转,引起读数误差(称为空回误差),实验时应如何避免?2、在实验中,若叉丝中心没有通过牛顿环的中心,以叉丝中心对准暗环中央所测出的并不是牛顿环的直径,而是弦长,以弦长代替直径代入公式进行计算,仍能得到相同的结果,请从几何的角度证明之。
Gb 第一章误差估算与数据处理方法课后习题答案1.指出下列各量有效数字的位数。
(1)kV 有效位数:4(2)mm 有效位数:3 (3)kg 有效位数:5(4)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。
(1)A mA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A mA 。
(2)kg错,测量结果(即最佳估计值)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kg 。
(3)km 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。
(4)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。
3.8547,2.3429,1.5451,3.8750,5.4349,7.6850,3.6612,6.26383.85 2.34 1.54 3.88 5.43 7.68 3.66 6.26 4.按有效数字的确定规则,计算下列各式。
(1)000.1=U 000123.0=L 010.10=m 40350.0=I 35=0350.0=I 11050.3⨯=()3.0270.53+=m 270.53=m ±()3.03.53±=m ()2000103.274±⨯=h ()km h 4102.03.27⨯±=()004.0325.4±=x ?6386.08.7537.343=++解:原式 (2)解:原式 (3)解:原式(4)解:原式5.分别写出下列各式的不确定度传播公式。
(1)(K 为常数)解:(a )绝对不确定度:(b )相对不确定度:其中,、分别表示A 、B 量的合成不确定度。
分光计的调整与使用1. 本实验所用分光计测量角度的精度是多少?仪器为什么设两个游标?如何测量望远镜转过的角度?提示:本实验所用分光计测量角度的精度是:'1提示:刻度盘绕中心轴转动,因工艺的原因,中心轴不可能正好在盘的中心,因此转动测量时会产生一个所谓的偏心差,在盘的一直径两端对称设置两个游标,读数求平均即可消除偏心差。
见图。
D C CD B A AB ''==''+)(212.假设平面镜反射面已经和转轴平行,而望远镜光轴和仪器转轴成一定角度β,则反射的小十字像和平面镜转过1800后反射的小十字像的位置应是怎样的?此时应如何调节?试画出光路图。
提示:反射的小十字像和平面镜转过180o 后反射的小十字像的位置不变,此时应该调节望远镜仰角螺钉,使十字反射像落在上十字叉线的横线上。
光路图如下3.假设望远镜光轴已垂直于仪器转轴,而平面镜反射面和仪器转轴成一角度β,则反射的小十字像和平面镜转过1800后反射的小十字像的位置应是怎样的?此时应如何调节?试画出光路图。
提示:反射的小十字像和平面镜转过180o 后反射的小十字像的位置是一上一下,此时应该载物台下螺钉,直到两镜面反射的十字像等高,才表明载物台已调好。
光路图如下:图3望远镜光轴未与中心轴垂直的表现4.对分光计的调节要求是什么?如何判断调节达到要求?怎样才能调节好?提示:(1)对分光计调整的要求:①望远镜、平行光管的光轴均垂直于仪器中心转轴;②望远镜对平行光聚焦(即望远调焦于无穷远);③平行光管出射平行光;(2)各部分调节好的判断标志①望远镜对平行光聚焦的判定标志——从望远镜中同时看到分划板上的黑十字准线和绿色反射十字像最清晰且无视差。
(用自准直光路,调节望远镜的目镜和物镜聚焦)②望远镜光轴与分光计中心转轴垂直的判定标志——放在载物台上的双面反射镜转180o前后,两反射绿色十字像均与分划板上方黑十字线重合。
(用自准直光路和各半调节法调整)③平行光管出射平行光的判定标志——在望远镜调节好基础上,调节平行光管聚焦,使从调好的望远镜看到狭缝亮线像最清晰且与分划板上的黑十字线之间无视差。
大学物理实验第三版答案择题,书本已给出)习题一1-6 |?r|与?r 有无不同?drdrdvdv和有无不同? 和有无不同?其不同在哪里?dtdtdtdt试举例说明.解:(1)???r是位移的模,?r是位矢的模的增量,即?r?r2?r1,?r?r2?r1;(2)dsdrdr是速度的模,即. ?v?dtdtdtdr只是速度在径向上的分量. dt?(式中r?叫做单位矢)∵有r?rr,则式中?drdrdr??r ?rdtdtdtdr就是速度径向上的分量, dt∴drdr与不同如题1-1图所示.dtdt题1-6图?dvdv?dv(3)表示加速度的模,即a?,是加速度a在切向上的分量.dtdtdt∵有v?v?(?表轨道节线方向单位矢),所以????dvdv?d????v dtdtdtdv就是加速度的切向分量. dt???d??dr与(?的运算较复杂,超出教材规定,故不予讨论) dtdt式中1-7 设质点的运动方程为x=x(t),y=y(t),在计算质点的速度和加速度时,有人先求drd2r出r=x?y,然后根据v =,及a=2而求得结果;又有人先计算速度和加速度dtdt22的分量,再合成求得结果,即?dx??dy?=?????及a=dt???dt?22?d2x??d2y???dt2?????dt2?? 你认为两种方法哪一种????22正确?为什么?两者差别何在????解:后一种方法正确.因为速度与加速度都是矢量,在平面直角坐标系中,有r?xi?yj,??drdx?dy??v??i?jdtdtdt?222??dy?drdxa?2?2i?2jdtdtdt故它们的模即为?dx??dy?22v?vx?vy???????dt??dt?22x2y22?d2x??d2y?a?a?a???dt2?????dt2??????2而前一种方法的错误可能有两点,其一是概念上的错误,即误把速度、加速度定义作drv?dtd2ra?2dtdrdrd2r与2误作速度与加速度的模。
大学物理实验习题及参考答案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)⨯1019- 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) ⨯1031-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)810⨯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 054.2101101==∑=标准偏差:mm D Di iD 0029.0110)(1012≈--=∑=σ算术平均误差: mm DDi iD 0024.010101≈-=∑=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 UB A D006.0005.00029.02222≈+=+=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 mmD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 UB A D006.0005.00024.02222≈+=+=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 mmD,%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 410)01.064.5()13056430(⨯±=±= (3)kg kg M 410)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。
(1)X =A -B ,其中,A =(25.3±0.2)cm , B =(9.0±0.2)cm ;解:间接量X 的值: )(3.160.93.25cm B A X =-=-= 不确定度:)(3.02.02.0)()(222222cm U U U BX U A X U B A B A X ≈+=+=∂∂+∂∂= 相对不确定度: %8.1%1003.163.0%100≈⨯=⨯=X U U X Xr 标准形式: cm X )3.03.16(±=, %8.1=Xr U 或 不确定度: )(4.02.02.0cm U U U BXU A X U B A B A X =+=+=∂∂+∂∂=相对不确定度: %4.2%1003.164.0%100≈⨯=⨯=X U U X Xr 标准形式: cm X )4.03.16(±=, %4.2=Xr U(2)IUR =,其中,U =10.5±0.2)V ,I =(100.0±0.5)mA ; 解:间接量R 的值:)(105.00.1005.10Ω===k I U R相对不确定度:不确定度: )(002.0%0.2105.0Ω≈⨯=⋅=k U R U Rr R标准形式: Ω±=k R )002.0105.0(, 或 Ω±=)2105(R , %0.2=Rr U或 相对不确定度:%4.20.1005.05.102.0ln ln ≈+=+=∂∂+∂∂=I U U U U I R U U R U I U I U Rr 不确定度: )(002.0%4.2105.0Ω≈⨯=⋅=k U R U Rr R%0.2)0.1005.0()5.102.0()()()ln ()ln (222222≈+=+=∂∂+∂∂=I U U U U I RU U R U I U I U Rr标准形式: Ω±=k R )002.0105.0(, 或 Ω±=)2105(R , %4.2=Rr U(3)S =LH ,其中,L =(10.005±0.005)cm ,H =(0.100±0.005)cm 。
解:间接量S 的值: )(0005.1100.0005.102cm H L S =⨯==相对不确定度:不确定度: )(05.0%0.50005.12cm U S U Sr S ≈⨯=⋅=标准形式: 2)05.000.1(cm S ±=, %0.5=Sr U 。
或 相对不确定度:%0.5100.0005.0005.10005.0ln ln ≈+=+=∂∂+∂∂=H U L U U H S U L S U H L H L Sr 不确定度: )(05.0%0.50005.12cm U S U Sr S ≈⨯=⋅=标准形式: 2)05.000.1(cm S ±=, %0.5=Sr U 。
5.用简算法则计算(1) 88.634+1.7=88.6+1.7=90.3(2 ) 127.5-8.380-66.54=127.5-8.4-66.5=52.6 (3) 0.0834×3.8=0.32(4) 27.60÷0.012=2.3×103(5) (8.42+0.052-0.47)÷2.001=(8.42+0.05-0.47)÷2.001=8.00÷2.001=4.00 (6) π×3.0012×5.0=π×9.0×5.0=1.4×102(7) (23.3-21.3)×40-14.3=2.0×40-14.3=80-14=666.米尺的分度值为1mm ,甲、乙、丙三人用同一米尺测同一物体的长度,只进行一次测量,各人测得的结果为: 甲:(0.7837±0.0005)m, 乙:(0.784±0.003)m, 丙:(0.7835±0.03)m 。
谁的测量结果表达正确?为什么?答:甲正确。
读数要反映出仪器的准确度,读数时应估读到仪器最小分度的1/2~1/10。
米尺的最小分度值为1mm ,应估读到0.5~0.1mm ,即0.0005~0.0001m 。
7.实验测量得铅球的直径 d =(4.00±0.02) cm, 质量m =(382.34±0.05)g 。
求铅球的密度ρ ,计算不确定度,用标准形式写出ρ 的结果。
%0.5)100.0005.0()005.10005.0()()()ln ()ln (222222≈+=+=∂∂+∂∂=HU L U U H SU L S U H L H L Sr解: 铅球密度3336)2(3434d m d m R m V m πππρ====由此得)/(41.1100.434.38266333cm g d m ≈⨯⨯==ππρ相对不确定度:不确定度: )/(2.0%5.141.113cm g U U r ≈⨯=⋅=ρρρρ的结果为: 3/)2.04.11(cm g ±=ρ, %5.1=r U ρ。
或 相对不确定度:%5.100.402.0334.38205.03ln ln ≈⨯+=+=∂∂+∂∂=d U m U U d U m U d m d m r ρρρ 不确定度: )/(2.0%5.141.113cm g U U r =⨯=⋅=ρρρρ的结果为: 3/)2.04.11(cm g ±=ρ, %5.1=r U ρ。
%5.1)00.402.03()34.38205.0()3()()ln ()ln (222222≈⨯+=+=∂∂+∂∂=d U m U U d U m U d m d m r ρρρ。