华理大物实验标准答案(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”。

大学物理实验思考题和实验误差答案(部分)【预习思考题】1．用电流场模拟静电场的理论依据是什么？模拟的条件是什么？用电流场模拟静电场的理论依据是：对稳恒场而言，微分方程及边界条件唯一地决定了场的结构或分布，若两种场满足相同的微分方程及边界条件，则它们的结构也必然相同，静电场与模拟区域内的稳恒电流场具有形式相同的微分方程，只要使他们满足形式相同的边界条件，则两者必定有相同的场结构。

模拟的条件是：稳恒电流场中的电极形状应与被模拟的静电场中的带电体几何形状相同；稳恒电流场中的导电介质是不良导体且电导率分布均匀，并满足σ极>>σ介以保证电流场中的电极（良导体）的表面也近似是一个等势面；模拟所用电极系统与被模拟电极系统的边界条件相同。

2．等势线和电场线之间有何关系？等势线和电场线处处相互垂直。

3．在测绘电场时，导电微晶边界处的电流是如何流动的？此处的电场线和等势线与边界有什么关系？它们对被测绘的电场有什么影响？在测绘电场时，导电微晶边界处的电流为0。

此处的电场线垂直于边界，而等势线平行于边界。

这导致被测绘的电场在近边界处受边界形状影响产生变形，不能表现出电场在无限空间中的分布特性。

【分析讨论题】1．如果电源电压增大一倍，等势线和电场线的形状是否发生变化？电场强度和电势分布是否发生变化？为什么？如果电源电压增大一倍，等势线和电场线的形状没有发生变化，但电场强度增强，电势的分布更为密集。

因为边界条件和导电介质都没有变化，所以电场的空间分布形状就不会变化，等势线和电场线的形状也就不会发生变化，但两电极间的电势差增大，等势线的分布就更为密集，相应的电场强度就会增加。

2．在测绘长直同轴圆柱面的电场时，什么因素会使等势线偏离圆形？测绘长直同轴圆柱面的电场时测到的等势线偏离圆形，可能的原因有：电极形状偏离圆形，导电介质分布不均匀，测量时的偶然误差等等。

3．从对长直同轴圆柱面的等势线的定量分析看，测得的等势线半径和理论值相比是偏大还是偏小？有哪些可能的原因导致这样的结果？⑴偏大，可能原因有电极直径测量偏大，外环电极表面有氧化层产生附加电阻，电压标示器件显示偏大等；⑵偏小，可能原因有电极直径测量偏小，中心电极表面有氧化层产生附加电阻，电压标示器件显示偏小等。

大学物理实验报告答案大学物理实验报告答案大学物理实验报告答案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）大全（实验数据及思考题答案全包括）大全（实验数据及思考题答案全包括）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 U R =，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123 U1/V5.46.98.5 I1/mA2.002.603.20 R1/Ω270026542656 测量次数123 U2/V2.082.222.50 I2/mA38.042.047.0 R2/Ω54.752.953.2(1)由%.max 55551111××××==== UU ∆，得到,. VU 1515151500001111====∆ VU 07507507507500002222. ==== ∆； (2)由%.max55551111××××==== II ∆，得到,. mAI 07507507507500001111==== ∆ mAI 7575757500002222. ==== ∆； (3)再由2222222233333333)()( I I V U RuR∆∆ ++++==== ，求得ΩΩ1111101010109999222211111111====××××====RRuu,；(4)结果表示Ω±=Ω×±=)144(,10)09.092.2(231RR光栅衍射实验目的(1)了解分光计的原理和构造。

《大学物理实验B 》复习思考题第一章 误差、不确定度和数据处理的基本知识1、 误差的概念，误差的分类。

物理实验离不开对物理量的测量，测量有直接的，也有间接的。

由于仪器、实验条件、环境等因素的限制，测量不可能无限精确，物理量的测量值与客观存在的真实值之间总会存在着一定的差异，这种差异就是测量误差。

误差分为：（一）系统误差包含：仪器误差、仪器零位误差、理论和方法误差、环境误差和人为误差等。

（二）过失误差过失误差，指实验者使用仪器的方法不正确，实验方法不合理，粗心大意，过度疲劳，读错、记错数据等引起的误差。

只要实验者采取严肃认真的态度，就可以消除这种误差。

（三）偶然误差（又叫随机误差）2、 测量不确定度的概念是什么？如何对测量不确定度进行评定？怎样对测量结果进行报道？)1()()(12--===∑=n n x x n S S x u ni i xx AC x u B 仪仪∆==σ)(2222)3()()()()(仪∆+=+=x B A C S x u x u x u （p=68.3%）3、测量结果有效数字位数是如何确定的？（1）不确定度的位数一般只取一位（而且只入不舍），若首位是1时可取两位。

相对不确定度为百分之几，一般也只取一、两位。

（2）不确定度决定了测量结果有效数字的位数，即测量结果的有效数字最后一位应与不确定度所在位对齐；若不确定度取两位，则测量结果有效数字的末位和不确定度末位取齐。

（3）有效数字尾数舍入规则：尾数“小于五则舍，大于五则入，等于五凑偶”，这种舍入法则使尾数舍与入的概率相同。

（4）同一个测量值，其精度不应随单位变换而改变。

4、作图法是如何处理数据的？（1）作图规则①作图一定要用坐标纸；②画坐标纸大小和确定坐标轴分度；③画出坐标轴；④数据点； ⑤连线； ⑥标注图名.（2）图解法求直线的斜率和截距求直线斜率和截距的具体做法是，在描出的直线两端各取一坐标点A （x 1，y 1）和B （x 2，y 2），则可从下面的式子求出直线的斜率a 和截距b 。

大学物理实验报告答案大学物理实验报告答案1.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 U R = ，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 ～5 m A 电流表1 只，0 －5 V 电压表1 只，0 ～5 0 m A 电流表1 只，0 ～1 0 V 电压表一只，滑线变阻器1 只，D F 1 7 3 0 S B 3 A 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 U 1 / V5 . 46 . 9 8 . 5 I 1 / m A 2 . 0 0 2 . 6 0 3 . 2 0 R 1 / Ω 27 0 0 2 6 5 4 2 6 5 6 测量次数1 2 3 U 2 / V 2 . 08 2 . 2 2 2 . 5 0 I 2 / m A 3 8 . 0 4 2 . 0 4 7 . 0 R 2 / Ω 5 4 . 7 5 2 .9 5 3 . 2 ( 1 ) 由% . m a x 5555 1111 ×××× ==== U U ∆ ，得到, . V U 1 5 1 5 1 5 1 5 0000 1111 ==== ∆ V U 0 7 5 0 7 5 0 7 5 0 7 5 0000 2222 . ==== ∆ ；( 2 ) 由% . m a x 5555 1111 ××××==== I I ∆ ，得到, . m A I 0 7 5 0 7 5 0 7 5 0 7 5 0000 1111 ==== ∆ m A I 7 5 7 5 7 5 7 5 0000 2222 . ==== ∆ ；( 3 ) 再由2222 2222 33 33 33 33 ) ( ) ( I I V U R u R ∆ ∆ ++++ ==== ，求得Ω Ω 1111 1 0 1 0 1 0 1 0 9999 2222 1111 1111 ==== ×××× ==== R R u u , ；( 4 ) 结果表示Ω ± = Ω × ± = ) 1 4 4 ( , 1 0 ) 0 9 . 0 9 2 . 2 ( 2 3 1 R R 实验目的( 1 ) 了解分光计的原理和构造。

大学物理实验报告答案大学物理实验报告答案大学物理实验报告答案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）大全（实验数据及思考题答案全包括）大全（实验数据及思考题答案全包括）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 U R =，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123 U1/V5.46.98.5 I1/mA2.002.603.20 R1/Ω270026542656 测量次数123 U2/V2.082.222.50 I2/mA38.042.047.0 R2/Ω54.752.953.2(1)由%.max 55551111××××==== UU ∆，得到,. VU 1515151500001111====∆ VU 07507507507500002222. ==== ∆； (2)由%.max55551111××××==== II ∆，得到,. mAI 07507507507500001111==== ∆ mAI 7575757500002222. ==== ∆； (3)再由2222222233333333)()( I I V U RuR∆∆ ++++==== ，求得ΩΩ1111101010109999222211111111====××××====RRuu,；(4)结果表示Ω±=Ω×±=)144(,10)09.092.2(231RR光栅衍射实验目的(1)了解分光计的原理和构造。

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。