大学物理实验习题2教学文稿
- 格式:doc
- 大小:870.00 KB
- 文档页数:29
2023大学物理实验 (杜旭日著) 课后习题答案下载大学物理实验 (杜旭日著)课后答案下载序前言绪论第一章测量误差、不确定度和数据处理1.1 测量1.1.1 直接测量和间接测量1.1.2 等精度测量和非等精度测量1.2 测量的误差1.2.1 测量的误差1.2.2 测量误差的分类1.2.3 测量的精密度、准确度和精确度1.3 测量结果的不确定度1.3.1 测量结果的不确定度的基本概念1.3.2 直接测量结果的不确定度评定1.3.3 间接测量结果的不确定度合成1.4 有效数字1.4.1 测量值的有效数字1.4.2 直接测量量有效数字的读取1.4.3 间接测量量有效数字的运算1.4.4 有效数字的修约规则1.5 常用数据处理方法1.5.1 列表法1.5.2 作图法1.5.3 最小二乘法1.5.4 逐差法1.5.5 Origin软件在数据处理中的应用 1.6 物理实验的基本方法1.6.1 比较法1.6.2 放大法1.6.3 转换法1.6.4 模拟法习题第二章物理实验的基本训练2.1 基本物理量的测量2.1.1 长度测量2.1.2 质量测量2.1.3 时间测量2.1.4电学量的测量2.1.5 温度测量2.1.6 发光强度测量2.2 物理实验的基本调整和操作技术2.3 基本操作练习2.3.1 长度与体积的测量2.3.2 电学基本仪器使用2.3.3 物体密度的测量第三章基础性实验实验3.1 扭摆法测物体转动惯量实验3.2 静态法测定金属丝的弹性模量实验3.3 用焦利秤测量弹簧劲度系数实验3.4 弦线上的驻波实验实验3.5 计算机远程控制Pasco系列实验——力学部分实验3.5.1牛顿第二运动定律的验证实验3.5.2动量守恒定律的验证实验3.6 弹性材料应力-应变特性研究实验3.7 光杠杆法测量固体线膨胀系数实验3.8 冷却法测量金属的比热容实验3.9 空气比热容比的测定实验3.10 用补偿法测电源电动势和内阻实验3.11 电阻元件伏安特性的研究实验3.12 霍尔法测磁场实验3.13 示波器的使用实验3.14 平衡电桥与非平衡电桥特性的研究实验3.15 分光计的调节与使用实验3.16 用牛顿环测透镜的曲率半径实验3.17 利用阿贝折射仪测量折射率和色散实验3.18 偏振光的观测与研究第四章综合性实验第五章设计性实验第六章研究性实验附录大学物理实验 (杜旭日著):内容简介点击此处下载大学物理实验 (杜旭日著)课后答案大学物理实验 (杜旭日著):书籍目录本教材是遵照教育部颁发的工科本科物理实验课程教学要求编写而成的。
大学物理实验答案实验一:测量物体的质量实验目的测量物体的质量,熟悉使用天平进行称量。
实验原理天平是一种常用的物体质量测量仪器。
通过将待测物体放在一个盘子上,并与已知质量的物体对称放置在另一盘子上,通过调节盘子上的配重,使得天平保持平衡状态,从而测量出待测物体的质量。
实验步骤1.将天平放置在平稳的桌面上,调整天平的平衡状态。
2.将已知质量的物体放在天平的一侧的盘子上。
3.将待测物体放在天平的另一侧的盘子上。
4.调节盘子上的配重,使得天平保持平衡状态。
5.记录下调节配重所需要的数值。
6.根据已知质量物体的质量和调节配重的数值,计算出待测物体的质量。
实验结果分析通过实验测得的数据,我们可以计算出待测物体的质量。
然后与待测物体的实际质量进行对比,如果两者相近,则说明实验结果比较准确。
实验结论通过本次实验,我们学会了使用天平测量物体的质量,并且通过计算得到了比较准确的测量结果。
实验二:测量光的波长实验目的利用干涉实验测量光的波长。
干涉实验是一种常用的光学实验方法,能够通过光的干涉现象来测量光的波长。
实验步骤1.在实验台上放置一个光源和一块反射片。
2.调整反射片的位置,使得反射光束和直射光束相干叠加。
3.在干涉条纹上选择两个相邻的极大点,测量它们之间的距离。
4.记录下测量得到的距离。
5.根据干涉条件和光的波长公式,计算出光的波长。
实验结果分析通过实验测得的数据和计算得到的光的波长,我们可以对比光的实际波长,如果两者相近,则说明实验结果比较准确。
通过本次实验,我们利用干涉实验成功地测量了光的波长,并且通过计算得到了比较准确的结果。
实验三:测量电流和电压的关系实验目的测量电流和电压之间的关系,验证欧姆定律。
实验原理欧姆定律表明,电流与电压之间的关系可以通过一个常数来表示。
即:I = U / R其中,I为电流、U为电压、R为电阻。
实验步骤1.将电源、电阻和电流表连接起来,组成电路。
2.调节电压值,记录下电流表的读数。
实验7 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?本实验所用分光计测量角度的精度是:1'.为了消除因刻度盘和游标盘不共轴所引起的偏心误差,所以仪器设两个游标。
望远镜从位置Ⅰ到位置Ⅱ所转过的角度为2)_()('1'212ϕϕϕϕϕ+-=,注:如越过刻度零点,则必须按式)(120360ϕϕ--来计算望远镜的转角。
★2、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。
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:★3、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? 调节要求: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;④待测光学元件光学面与中心转轴平行。
判断调节达到要求的标志是:①望远镜对平行光聚焦的判定标志;②望远镜光轴与分光计中心转轴垂直的判定标志;③平行光管出射平行光的判定标志;④平行光管光轴与望远镜光轴共线并与分光计中心轴垂直的判定标志。
调节方法:①先进行目测粗调;②进行精细调节:分别用自准直法和各半调节法进行调节。
4、在分光计调节使用过程中,要注意什么事项?①当轻轻推动分光计的可转动部件时,当无法转动时,切记不能强制使其转动,应分析原因后再进行调节。
旋转各旋钮时动作应轻缓.②严禁用手触摸棱镜、平面镜和望远镜、平行光管上各透镜的光学表面,严防棱镜和平面镜磕碰或跌落。
③转动望远镜时,要握住支臂转动望远镜,切忌握住目镜和目镜调节手轮转动望远镜。
④望远镜调节好后不能再动其仰角螺钉。
5、测棱镜顶角还可以使用自准法,当入射光的平行度较差时,用哪种方法测顶角误差较小?ϕ21=A 的成立条件是入射光是平行的,当入射光的平行度较差时,此公式已不再适用,应用自准直法测三棱镜的顶角,用公式ϕ-=1800A 来计算,误差较小。
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。
大学基础物理实验第二版教学设计背景大学基础物理是理工科学生必修的一门科目,目的是为了让学生了解基础物理原理及其应用。
为了更好地帮助学生理解物理原理,大学物理实验被设计为一门重要的课程。
本文档将简要介绍大学基础物理实验第二版的教学设计。
本课程主要负责教学物理实验的基础知识和实验操作方法,以及实验思维和实验报告的编写技巧。
教学目标1.了解基础物理实验的设计和操作。
2.熟悉常用物理实验的器材和测量方法。
3.学会分析和解释实验结果,并能准确地编写实验报告。
4.锻炼实验独立思考和协作能力,培养实验态度与精神。
教学内容实验内容大学基础物理实验第二版包括15个实验项目,覆盖了机械、热学、电磁、波动、光学和原子物理等多个学科领域。
其中主要包括如下实验:•加速度实验:测量运动物体的位移和速度,进而计算加速度。
•牛顿第二定律实验:通过分析物体的受力情况,验证牛顿第二定律。
•光的折射和反射实验:研究光线的传播规律和折射和反射。
•电阻率和欧姆定律实验:通过测量电阻和电流,验证欧姆定律。
•交流电学实验:研究交流电的各种特性,并学习交流电路的分析方法。
•单色光的干涉实验:研究波动方程并了解干涉现象的发生机理。
•光的色散实验:通过实验了解光的鲜明度和颜色的变化规律等。
实验流程•实验前准备:了解实验目的和内容,熟悉仪器的使用方法。
•实验中操作:按照实验步骤进行操作,记录实验数据。
•实验后分析:对实验结果进行分析,确定数据的可靠性和误差。
•实验报告:按照实验要求编写实验报告,包括数据分析、实验结果、误差分析等。
教学方法大学基础物理实验第二版教学采用多种教学方法,包括:•讲解法:通过课堂讲解,介绍各类物理实验和实验操作要点。
•实验演示法:通过实验演示,让学生更加直观地理解实验原理和方法。
•分组实验法:通过小组学习,促进学生相互合作和讨论,培养实验能力和创造力。
•实验报告讲评法:通过讲评学生实验报告,指导学生发现问题和解决问题的方法。
大学物理学实验(讲稿)(力、热、光、电)**: ***授课时间:所在院系: 物理与电子信息学院预备知识:不确定度的概念:不确定度是由于测量误差的存在而造成对被测量值不能确定的程度。
因此,我们应将测量中的不可靠量值叫误差,导致测量结果的不可靠量值叫不确定度。
一、 直接测量量的不确定度计算:A 类不确定度:(随机误差))1()(2--=∑N N x xu iA (通用式)B 类不确定度:(未定系统误差)3仪∆=B u (p=0.683) (通用式)总不确定度:22B A u u u +=(通用式)仪∆获得的三个途径:(1)由仪器或说明书给出(指以前称为仪器误差)。
(2)由仪器的准确度等级给出:100量程)(等级仪⨯=∆(3)估计连续读数的仪器:分度值仪21=∆;非连续读数的仪器:分度值仪=∆; 数子式仪器:仪∆取末位数字的21±±或。
单次测量的不确定度计算:由于00)(==-A i u x x 故,3仪∆==B u u二、 间接测量量的不确定度计算:设:...),,(z y x f N = 传递公式:...)()()(222222+∂∂+∂∂+∂∂=z y x N u zf u y f u x f u 例如:园柱体的密度公式为h d m v m 24πρ==则222)()2()()(hu d u m u u h d m ++=ρρ ρρρρ⨯=)()(u u (单位)式中:—待测物体的直径。
—d —待测物体的高度。
—h —待测物体的质量。
—m三、 测量结果表示:3)18.091.8()(cm g u ±=±=ρρρ (第一位为1时可多取1位)3)05.080.7()(cm gu ±=±=ρρρ (测量值不足两位补零与不确定度位数对齐)实验一 单摆一、实验目的1、用单摆测定本地的重力加速度;2、掌握用作图法验证理论公式;3、了解测量中主要误差来源及处理方法。
大学物理(二)实验报告(二)引言概述:本实验旨在通过实际操作和数据分析,加深对大学物理(二)相关知识的理解和掌握。
通过实验,将重点探讨以下五个大点:实验目的、实验原理、实验装置与操作、实验数据处理与结果分析以及实验结论。
1. 实验目的:1.1 确定XXX物理现象的基本规律1.2 探究XXX现象的影响因素1.3 验证XXX理论模型的准确性1.4 掌握XXX实验方法和技巧1.5 提高实验数据处理和分析的能力1. 实验原理:1.1 介绍相关的物理理论和基本概念1.2 探讨引起该物理现象的基本机制1.3 解析实验中所使用的公式和模型1.4 阐述实验所依据的理论假设1. 实验装置与操作:1.1 详细描述实验所用的仪器设备和辅助工具1.2 介绍实验的具体步骤和操作要点1.3 强调实验中需注意的安全事项1.4 分析实验中可能出现的误差来源和解决方法1.5 提供实验数据记录表格和实验结果图表示例1. 实验数据处理与结果分析:1.1 清晰列出实验所得的原始数据1.2 对数据进行初步处理,包括单位换算和数据整理1.3 展示数据处理的详细过程,如拟合曲线或计算公式1.4 分析实验结果,与理论值进行对比1.5 讨论实验结果的合理性和实验过程中的问题1. 实验结论:通过以上实验的分析和讨论,得出如下结论:1.1 给出实验目的所要验证的假设或论点1.2 总结实验的主要结果和发现1.3 讨论实验的局限性和改进方向1.4 探讨实验对物理学理论研究的意义总结:通过本次实验,我们对大学物理(二)中的相关知识进行了实际操作和数据分析,进一步加深了对物理概念和实验方法的理解和掌握。
本实验的结果为进一步的研究提供了重要参考,也为将来的实验和理论研究提供了基础。
通过本次实验的学习,我们不仅提高了实验技能,还培养了实验数据处理和结果分析的能力,为进一步的科学研究奠定了坚实基础。
一、教学目标1. 理解并掌握物理实验的基本原理和方法。
2. 能够正确分析实验题目,并运用所学知识解决问题。
3. 提高实验操作技能和实验数据分析能力。
二、教学内容1. 实验基本原理介绍2. 实验操作步骤讲解3. 实验数据处理与分析4. 常见实验误差及解决方法三、教学重点与难点1. 重点:实验基本原理、实验操作步骤、实验数据处理与分析。
2. 难点:实验误差的识别与处理。
四、教学过程一、导入1. 引导学生回顾已学过的物理实验知识,激发学生学习兴趣。
2. 提出本节课的学习目标。
二、实验基本原理介绍1. 结合具体实验,讲解实验原理,如力的合成与分解、电路的串并联、光的反射与折射等。
2. 分析实验原理在实验中的应用,使学生理解实验原理的重要性。
三、实验操作步骤讲解1. 以具体实验为例,详细讲解实验操作步骤,包括实验仪器的使用、实验数据的记录等。
2. 强调实验操作中的注意事项,如实验仪器的正确使用、实验数据的准确记录等。
四、实验数据处理与分析1. 讲解实验数据处理方法,如直接测量、间接测量、不确定度计算等。
2. 举例说明实验数据处理与分析在实际问题中的应用。
五、常见实验误差及解决方法1. 介绍实验误差的种类,如系统误差、随机误差等。
2. 讲解实验误差的识别与处理方法,如多次测量取平均值、选用合适的测量工具等。
六、课堂练习1. 布置与实验相关的练习题,巩固所学知识。
2. 鼓励学生积极思考,勇于提问。
七、总结1. 总结本节课所学内容,强调实验基本原理、实验操作步骤、实验数据处理与分析的重要性。
2. 鼓励学生在今后的学习中,继续关注物理实验知识,提高实验操作技能和实验数据分析能力。
八、课后作业1. 完成课后练习题,巩固所学知识。
2. 查阅相关资料,了解物理实验在科学研究中的应用。
九、教学反思1. 课后总结教学效果,分析教学过程中存在的问题。
2. 针对问题,调整教学策略,提高教学质量。
教学时间:2课时教学资源:1. 教学课件2. 实验指导书3. 实验习题集注意事项:1. 教师应注重实验原理的讲解,使学生理解实验原理在实验中的应用。
“大学物理实验”习题绪 论一、将下列各式的运算结果改写成正确形式: 1、34.740 + 10.28 - 1.0036 = 44.0164m2、(4.241 ± 0.003) + (8.11 ± 0.01) + (0.047 ± 0.001) = 12.398 ± 0.014m3、12.34 + 1.234 + 0.01234 = 13.5863kg4、12.34 ⨯ 0.234 =0.288756m5、0.1234 ÷ 0.0234 = 5.2735m6、123 ⨯ 456 = 56088m 2二、一圆柱体,高h = (10.00 ± 0.01) ⨯ 10-2m ,直径d = (5.00 ± 0.01) ⨯ 10-2m ,求体积及其不确定度。
三、写出下列仪器单次测量的误差: 1、最小刻度为1mm 的米尺; 2、最小刻度为2︒C 的温度计; 3、最小刻度为0.02g 的天平; 4、精度为0.05mm 的卡尺;5、1.0级,量程为150mA 的电流表;6、2.5级,量程为7.5V 的电压表;7、0.1级,使用阻值500Ω 的电阻箱。
四、用米尺测量物体长度,得到以下数据:L 1 = 1.45 ⨯ 10-2 m , L 2 = 1.43 ⨯ 10-2 m , L 3 = 1.46 ⨯ 10-2 m , L 4 = 1.44 ⨯ 10-2 m , L 5 = 1.45 ⨯ 10-2 m ,L 6 = 1.44 ⨯ 10-2 m , L 7 = 1.46 ⨯ 10-2 m , L 8 = 1.44 ⨯ 10-2 m ,L 9 = 1.45 ⨯ 10-2 m , L 10 = 1.47 ⨯ 10-2m 用不确定度表示测量结果。
五、用公式021R R R R x =计算待测电阻R x ,测得R 1 = (100.0 ± 0.1 ) Ω,R 2 = (200.0 ± 0.2) Ω,R 0 = (185.0 ± 0.2) Ω,求R x 及其不确定度。
目录绪论……………………………………………………………秦永平(2)实验一长度测量……………………………………………………秦永平(17)实验二物体密度的测量……………………………………………秦永平(26)实验三单摆…………………………………………………………秦永平(36)实验四扭摆…………………………………………………………秦永平(40)实验五用拉伸法测量金属丝的杨氏弹性模量……………………………秦永平(46)实验六表面张力系数的测定………………………………………秦永平(51)实验七固体线膨胀系数的测定……………………………………李忠(56)实验八欧姆定律的应用……………………………………………李忠(61)实验九伏安特性曲线……………………………………………李忠(68)实验十示波器的调整与使用……………………………………李忠(72)实验十一用示波器测音叉频率………………………………………李忠(82)实验十二直流单臂电桥………………………………………………李忠(83)实验十三电位差计的应用……………………………………………李忠(88)实验十四用模拟法测绘静电场………………………………………李忠(94)实验十五密立根油滴实验……………………………………………李忠(99)实验十六透镜成像规律及焦距测量…………………………………李忠(105)实验十七用牛顿环测球面的曲率半径与用劈尖测量微小厚度……李忠(112)实验十八利用双棱镜测定光波波长…………………………………李忠(119)实验十九分光计的调整及使用………………………………………李忠(124)实验二十光栅的衍射…………………………………………………李忠(133)实验二十一迈克耳逊干涉仪的调整与使用……………………………李忠(138)实验二十二用阿贝折射仪测固体、液体的折射率…………………………李忠(147)实验二十三白光全息摄影………………………………………………李忠(151)实验二十四普朗克常数的测量…………………………………………李忠(154)实验二十五用磁阻传感器法描绘磁场分布…………………………李忠(158)实验二十六用霍尔效应法测螺线管线圈的磁场………………………李忠(165)绪论§.1引言物理学是一门实验科学。
大学物理实验课后答案精编W O R D版IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】(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。
页眉内容《大学物理实验》习题集一、物理实验基本仪器的使用与训练4.1 长度测量仪器与训练实验1 在用米尺测量长方体的体积实验中,对长宽高分别测量了十次,将这些测量数据按测量序数和测量值的对应关系记入列表中,现问求体积时是否可以将测量序数相同时所对应的长宽高值相乘,共得到十组体积,然后对十个体积求平均来获得要求的体积值?2 一般常见的米尺精度为,游标卡尺精度为,千分尺精度为。
3 千分尺是精确读数仪器,能否估读?4 米尺测量时其起始位置选取在尺子的端头,试问这样测量对结果有影响吗?5 螺旋测微器为什么叫做千分尺?4.2 复摆的研究1 影响复摆周期大小的因素有哪些?2 复摆有哪些物理特性?3 如何理解回转半径RG?4 本实验是利用复摆的物理特性来测量重力加速度的?5 本实验在理论推导过程中作了哪些近似?近似以后对实验结果有何影响?4.4.1 电表的改装与校准1 一表头为1毫安,内阻为150欧姆,把它改装成10毫安的电流表,在表头上并联多大的分流电阻?2 一表头为1毫安,内阻为150欧姆,把它改装成5伏的电压表,在表头上串联多大的扩程电阻?3 在把电流表改装成电压表实验中,都需要哪些器材?4 欧姆表的标度尺与电流表和电压表有什么不同?5 为什么要做改装电流表和电压表的校正曲线?4.4.2示波器的调整和使用实验1 波器荧光屏上无光点出现,有几种可能,怎样调节使光点出现?2 示波器的主要功能是什么?示波器的组成?3 示波器为什么能显示周期信号的变化过程?4 如果锯齿信号周期是正弦信号周期的一半,屏上是什么图形?5 李萨如图形不稳定,怎么调节?4.4.6.1 单臂电桥测热敏电阻的温度系数1 半导体热敏电阻具有怎样的温度特性?2 平衡电桥和非平衡电桥有何异同点?3 电桥选择不同量程时,对结果的准确度(有效数字)有何影响?4 如何利用非平衡电桥测电阻?5 非平衡电桥测电阻应注意什么?4.4.6.2 直流双臂电桥测金属导体电阻率1 直流双臂电桥与惠斯登电桥有那些异同之处?2 实验中采用何种措施提高测量灵敏度?3 双臂电桥平衡的条件是什么?4 四端电阻器的电流端和电压端是如何区分的?5 在测量电阻过程中应尽量使通电时间短,为什么?4.5.1 分光仪的使用及三棱镜顶角的测定1 在望远镜调焦时,为什么当观察到反射回来的绿“十”字像清楚时,说明望远镜已聚焦于无穷远处?2 分光仪调节好的具体要求是什么?3 调节的原理是什么?怎样才能调节好?4 为什么分光仪要设两个游标?计算角度时,应注意什么?5 分光仪有哪几部分组成?各部分作用是什么?6 调整望远镜光轴垂直仪器转轴时,若观察到的现象是:平面镜A面反射的绿色十字像在上十字叉丝下方2mm处,而平面镜转过1800后至B面,绿色十字像在上十字叉丝下方10mm 处。
大学物理实验教案一、引言1.1 实验目的通过大学物理实验课程,使学生掌握基本的物理实验技能,加深对物理理论知识的理解,培养学生的动手能力和科学思维。
1.2 实验要求要求学生熟悉实验设备的使用方法,掌握实验原理,能够独立完成实验,并对实验结果进行分析。
二、力学实验2.1 实验一:测定弹簧常数实验目的:学习使用弹簧测力计,测定弹簧的常数。
实验原理:胡克定律实验步骤:(1)安装弹簧测力计,调整至零位。
(2)分别施加不同的力,记录测力计的读数。
(3)根据胡克定律计算弹簧常数。
2.2 实验二:测定自由落体运动的加速度实验目的:验证自由落体运动的加速度。
实验原理:自由落体运动的位移时间公式实验步骤:(1)设置自由落体运动的起始点,测量高度。
(2)使用计时器记录物体落地的时间。
(3)根据位移时间公式计算加速度。
三、热学实验3.1 实验三:测定水的比热容实验目的:测定水的比热容。
实验原理:热量守恒定律实验步骤:(1)准备一定质量的水,测量初温。
(2)给水加热,记录加热时间和温度变化。
(3)根据热量守恒定律计算水的比热容。
3.2 实验四:测定气体的体积实验目的:测定气体的体积。
实验原理:玻意耳定律实验步骤:(1)准备一定量的气体,测量初始压强和体积。
(2)改变气体的压强,记录对应的体积变化。
(3)根据玻意耳定律计算气体的体积。
四、电磁学实验4.1 实验五:测定电阻的值实验目的:测定电阻的值。
实验原理:欧姆定律实验步骤:(1)连接电路,测量电阻两端的电压和电流。
(2)根据欧姆定律计算电阻的值。
(3)重复实验,求平均值作为最终结果。
4.2 实验六:测定电容的值实验目的:测定电容的值。
实验原理:电容的定义式实验步骤:(1)连接电路,测量电容器两端的电压和电流。
(2)根据电容的定义式计算电容的值。
(3)重复实验,求平均值作为最终结果。
六、光学实验6.1 实验七:测定光的折射率实验目的:测定光的折射率。
实验原理:斯涅尔定律实验步骤:(1)准备光学元件,如棱镜,调整实验装置。
大学物理课程习题解析教案教案题目:大学物理课程习题解析教案教学目标:1. 学习并掌握大学物理题目的解题技巧。
2. 帮助学生掌握解题思路,提升学生的解题能力。
3. 培养学生对物理知识的理解和应用能力。
教学要求:1. 能够理解和运用力学、热学、光学、电磁学等物理学科的知识。
2. 能够掌握解题思路和解题技巧。
3. 能够进行实例演示,让学生理解和掌握解题思路。
教学重点:1. 学生掌握解题思路。
2. 学生通过实例演示掌握解题技巧。
教学难点:1. 学生掌握一些基础物理知识。
2. 学生能够理解和运用一些物理公式。
教学方法:1. 讲解法:教师针对大学物理课程中的一些习题进行讲解。
2. 实例演示法:通过实例演示帮助学生理解和掌握解题思路和解题技巧。
教学准备:1. 教学PPT。
2. 习题集。
3. 实验仪器和实验器材。
教学过程:第一步:引言(5分钟)1. 大学物理课程是一个非常重要的理论课程,学生需要掌握很多基本物理知识。
2. 学生需要运用所学知识解决复杂的物理问题,需要提升学生的解题能力。
第二步:解题技巧讲解(20分钟)1. 解题前需认真阅读题目,理解题意。
2. 通过画图或建立模型,形成清晰的思路。
3. 列出所有已知条件并尝试运用公式。
4. 对解法进行检查,保证解法正确。
第三步:力学习题实例(40分钟)1. 实例一:从静止状态下抛出一个物体,求物体的最高点和运动时间。
2. 实例二:利用牛顿第二定律求出力和加速度。
3. 实例三:通过滑动摩擦力求出物体在斜面上的移动距离。
第四步:热学习题实例(40分钟)1. 实例一:一个容器中有一瓶温度为25℃的啤酒,将啤酒放入冰箱中,求啤酒冷却到5℃需要多长时间。
2. 实例二:热力学第一定律求解机械能转化为热能的问题。
3. 实例三:热功定理仿真实验。
第五步:光学习题实例(40分钟)1. 实例一:求物体在凸透镜中产生的倒立虚像的位置和大小。
2. 实例二:光的反射和透过的问题。
3. 实例三:透镜成像仿真实验。
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。
大学物理实验练习题收集于网络,如有侵权请联系管理员删除 大学物理实验测量不确定度与数据处理基础知识练习题学院 班号 学号 姓名 成绩1.如下表所示,以不同精度的仪器各测量出一个数值,此时只用仪器误差计算不确定度。
假设各仪器的误差可能值都服从均匀分布,试求不确定度、不确定度的相对值和结果表达式(要求置信概率约95%)。
2.用米尺测量一物体的长度,测得的数值为98.98cm 、98.96cm 、98.97cm 、99.00cm 、98.95cm 、98.97cm 、98.99cm 、98.95cm 。
试求算术平均值,不确定度A 类评定值,不确定度B 类评定值,合成不确定度,扩展不确定度,并报告测量结果。
解:用L 表示长度,l = cm ,()A u s l == cm ,∆仪= cm ,B u = cm ,C u = cm ,2C U u == cm , L l U =±= ± cm 。
3.用米尺测得正方形一边长a 为:2.01cm 、2.04cm 、2.00cm 、1.98cm 、1.97cm 、2.03cm 、1.99cm 、2.02cm 、1.98cm 、2.01cm 。
试分别求出正方形周长和面积的算术平均值,不确定度及相对值,测量结果表达式。
解:令L 为周长,S 为面积,则L =4a ,S =a 2, a = , ()s a = ,∆仪= ,B u = ,()C u a == ,()rel u a = %, 4l a == cm ,()C u l = ()C u a = cm ,()rel u l = %,()U l = , L l U =±= ± cm 2s a == cm 2,()rel u s = ()rel u a = %,()C u s =()rel s u s ⨯= cm 2, ()U s = ,收集于网络,如有侵权请联系管理员删除 S s U =±= ± cm 24.一个铝圆柱体,测得半径为R =(2.040±0.004)cm ,高度为h =(4.120±0.004)cm ,质量为m =(149.10±0.05)g ,试计算铝的密度ρ,其不确定度及相对值;写出结果表达式。
绪论部分一、选择题1、依据获得测量结果方法的不同,测量可分两大类,即()A:多次测量和单次测量B:等精度测量和不等精度测量C:直接测量和间接测量D:以上三种分类都正确2、以下哪个不属于物理实验()A:利用卷尺测量物体的长度B:利用弹簧秤称小铁块的重量C:伽里略的斜塔实验D:爱因斯坦发现光的粒子性3、对一物理量进行等精度多次测量()A:误差的平方和为最小B:测量值(或误差)一定遵从正态分布C:测量值(或误差)一定遵从均匀分布D:其算术平均值是误差为零的值4、对一物理量进行多次等精度测量,其目的是()A:消除系统误差B:消除随机误差C:减小系统误差D:减小随机误差5、以下说法正确的是()A:多次测量可以减小随机误差B:多次测量可以消除随机误差C:多次测量可以减小系统误差D:多次测量可以消除系统误差6、对一物理量进行等精度多次测量,其算术平均值是()A:真值B:最接近真值的值C:误差最大的值D:误差为零的值7、测量结果的标准表达式为X=X±U,其含义为()A:被测量必定等于(x-U)或(x+U)B:被测量可能等于(x-U)或(x+U)C:被测量必定在(x-U)和(x+U)之间D:被测量以一定概率落在(x-U)或(x+U)之间8、下列测量结果中,准确度最高的是()A :1L =102.3±0.2 ㎝B :2L =103.52±0.05㎝C :3L =1.246±0.005㎝D :4L =0.0056±0.0002㎝9、对某测量对象进行多次测量,测量结果为)(x u x x c ±=,其中)()()(22x u x u x u B A c += , ()(x u A 、)(x u B 分别为其A 类不确定度、B 类不确定度。
问被测量的真值落在)](),([x u x x u x c c +-范围内概率为 ( )A .68.3%B .95%C .57.7%D .100%10、对某测量对象进行单次测量,测量结果为)(x u x x c ±=,其中)()(x u x u B c ==3A,)(x u B 为其B 类不确定度。
问被测量的真值落在)](),([x u x x u x c c +-范围内概率为( )A .68.3%B .95%C .57.7%D .100%11、在正常情况下,下列读数错误的是 ( )A :分度值为20mv 的电压表测得电压值为250mvB :分度值为1´的角游标测得值为'4733οC :分度值为0.02mm 的游标卡尺测得某物体的长度为30.32mmD :分度值为0.01mm 的读数显微镜读数为30.09mm12、下面的测量结果表达式正确的是 ( )A :03.0335.18±=x (单位)B :11030.034.18-⨯±=x (单位)C :031.033.18±=x (单位)D :03.034.18±=x (单位)13、下列结果表达式中,正确的是 ( ) A :N=(2.0325±0.07)×1110 2-⋅m N B :N=(2.0325±0.068)×11102-⋅m N C :N=2.03×1110±0.68×1010 2-⋅m N D :N=(2.03±0.07)×1110 2-⋅m N14、下列读数肯定错误的是: ( ) A .最小分度值为0.02mm 的游标卡尺测得某物体长度为20.12mm B .最小分度值为1mm 的刻度尺测得某物体长度为20.1mmC .最小分度值为0.02g 的物理天平测得某物体质量为63.24gD .最小分度值为0.01mm 的读数显微镜测得某物体长度为20.12mm15、某水银温度计的一小格为0.2℃. 按“1/10”估读法,用此水银温度计测量温度时下列数据中正确的是 ( ) A .36℃ B .36.7℃ C .36.72℃ D .36.724℃16、量程为3000mv ,表盘分格数为150,以下读数可能正确的是 ( )A .940mvB .940.0mv C.940.00mv D .940.20mv17、用分度值为0.01毫米的千分尺测量某物体长度,如下图所示,则被测长度为 ( )A .6.775mmB .6.265mmC .6.755mmD .6.765mm18、待测物体长度约为12cm,要求测量结果有5位有效数字,应选用 ( )A .千分尺 B.米尺 C.游标卡尺 D.卷尺19、测某一约为1.5V 的电压时,要求其结果的相对误差小于1.5%,则应选择下列哪种规格的伏特表? ( )A .0.5级,量程为5VB .1.0级,量程为2VC .2.5级,量程为1.5V 20、对b ax y += 的线性函数,利用图解法求a 时,正确的求解方法是 ( )A :αtg a = (α为所作直线与坐标横轴的夹角实测值)B :xya ∆∆= (y x ∆∆、为任选两个测点的坐标值之差) C :xya ∆∆= (y x ∆∆、为在所作直线上任选两个分得较远的点的坐标值之差) D :xya =(y x 、为所作直线上任选一点的坐标值) 二、填空题1、在直接测量的多次测量中,通常是指对 物理量,用 仪器,在 条件下进行的重复测量。
2、在长度测量中,由于被测量和测量要求的不同而采取不同的测量方法。
其中用米尺测量采用的是 测量法,螺旋测微计和读数显微镜采用 测量法,光杠杆测长度的微小变化量用 测量法.3、 物理实验的内容包括四大类: , , , 。
4、 地磁场对测量的影响属于 误差,视差在很大程度上属于 误差,使用未经调试的仪器进行测量所产生的误差基本属于 误差5、 对于多次测量,测量结果表达式U X X ±=中(其中U 为扩展不确定度),置信概率约为 ,即被测量真值落在区间 的可能性为 。
6、 在测量方法正确,置信概率相同的情况下,不确定度愈小,表示测量结果 ,反之不确定度愈大,测量的质量愈低,它的 ,使用价值就 。
7、测量不确定度是表明被测量值 的参数,而误差表明了测量结果与真值的 。
8、()i S x =x 在(x -)(i x S , x +)(i x S )区间的概率为 ,其中最佳值为 。
9、通常以测量值的 作为被测量值的估计(即测量结果),以 作为测量结果的A 类标准不确定度。
10、正态分布图形的4个特点 、 、 、 ;其中标准误差σ的几何意义是: ;标准误差σ越小,曲线越向纵轴(0)x ∆=收缩,即是说标准误差σ越小的测量,其数据越相互接近, ;反过来,σ越大,测量数据 。
11、单次测量的B 类不确定度可以用仪器误差限A 来估算。
对于准确度级别为a 的电压(流)表 ; 对于准确度级别为a 的电阻箱、电桥、电势差计 ; 对于最小分度值为a 的米尺、千分尺 。
12、原则上B 类不确定度有很多个分量组成。
找出一个产生误差的原因,就有一个 ,各分量之间的合成采用 合成。
在实际测量中,B 类不确定度来自于各种不同类型的仪器、不同的测量方法、方法的不同应用以及测量理论模型的不同近似等方面。
在教学中我们考虑的重点是 所产生的测量不确定度。
13、间接测量的不确定度采用 方式合成,如:2.1X X Y -=, 则 =)(Y u c 。
14、对于等精度多次测量值i x ,要计算其总的不确定度,应先求x = ,再求 ;后求 。
最后通过方和根合成 。
15、测量密度的公式为Vm=ρ,若m 的标准不确定度为)(m u c ,V 的标准不确定度为)(V u c ,则ρ的标准不确定度)(ρc u = ;其相对标准不确定度ρE = 16、在利用电子秒表测时间,电子秒表内的石英晶体振荡频率每日仪器误差小于10-5s ,但实验者在判定计时开始和结束时会有0.1~0.2s 的反映误差,这个时候B 类不确定度应该以 为准17、在我们的教材中,有列表法、作图法、 等五种数据处理方法 18、在数据处理中列表法有两种作用,一个是 ,另一个是 , 列表的要点是 。
19、逐差法的基本条件是 ,逐差法的优越性是 。
20、直接测量读数的有效数字位数不仅与 有关,还与 有关;对实验数据后几位进行取舍时,应采用 法则。
21、(1)=m 8.0 mm (2)='2600rad(3)0.569rad= (角度值) (4)=17.955mm cm (5)=︒'30160 rad (6)2.5min = s(7)150s = min22、分光计游标读数装置中,设主盘的最小分度是30ˊ,游标刻度线共30条,则该游标的最小度值为 。
23、任何仪器,由于技术上的局限性,总存在误差。
仪器误差就是由于测量仪器本身刻度不准,结构、灵敏度和分辨率等因素的限制而导致的误差。
实验室常用的量程在mm 100以内的一级千分尺。
其副尺上的最小分度值为m m 01.0,而它的仪器误差(常称为示值误差)为: 。
测量范围在mm 300以内,主副尺最小分度值之差为1/50mm 的游标卡尺,其仪器误差(示值误差)为 。
精度等级为0.5级、量程为100mA 的电流表,其仪器误差为24、从0.1级电阻箱上读出电阻值为200.0Ω,若不考虑各旋钮的接触电阻,则该电阻的绝对误差可估为 25、完成以下各题:(1)测得某钢丝杨氏弹性模量211/106544.1m N Y ⨯=,计算得出其扩展不确定度29/1065.5)(m N Y U P ⨯=,试写出其结果表达式。
(2)测得某电阻阻值Ω=35788R ,其扩展不确定度Ω=128)(R U P ,试写出其结果表达式。
(3)测得某电阻阻值Ω=202R ,其扩展不确定度()0.2P U R =Ω,出现这种情况,说明在数据处理中,有什么问题?三、判断题1、(1)系统误差取值恒定或按一定规律变化, [ ] (2)随机误差的大小一般用标准偏差估计, [ ] (3)系统误差和随机误差都可能由实验者引起。
[ ] (4)A 类不确定度就是随机误差引起的不确定度 [ ] (5) B 类不确定度就是系统误差引起的不确定度 [ ] (6)表示测量结果时,数据的位数写得越多越精确, [ ] (7)测量读数的有效位数只与仪器的最小分度值有关, [ ] (8)测量结果的有效数字由不确定度决定。
[ ]2、一个学生做光电效应法测量普郎克常量为 6.626×10-34J.S,与公认值 6.626×10-34J.S 比较,数值相同,因此学生认为此次测量结果。
误差为零,对吗?为什么?3、改错(1)A A I 421002.310513.4--⨯±⨯= (2)V mV U μ5234.25±= (3)cm L 2.0421.17±=(4)g m 0302.032.14±=四、证明题1、利用正态分布随机误差的抵偿性证明:当测量次数n 无穷时,平均值∑=ixnx 1就等于被测量x 的真值(设系统误差远小于随机误差)。