大学物理实验竞赛实验基础知识部分.doc

大学物理竞赛实验基础知识部分（自测）
一、 判断题（“对”在题号前（）中打“错”打X）（20分，每题2分）
（）1、误差是指测量值与真值Z差，即误差=测量值一真值，如此定义的误差反映的 是
测量值偏离真值的大小和方向，既冇大小又冇正负符号。
（）2、残差（偏差）是指测量值与其算术平均值之差，它与谋差定义一样。
（）3、梢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。
（）5、在验证焦耳定律实验屮，量热器屮发生的过程是近似绝热过程。
（）6、在落球法测量液体粘滞系数实验中，多个小钢球一起测质量，主要目的是减小 随
机误差。
（）7、分光计设计了两个和游标是为了消除视差。
（）8、交换抵消法可以消除周期性系统误差，对称测量法可以消除线性系统课差。
（）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氏度（△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= （&000±0.004） mmo

二、 填空题（20分，每题2分）
1、 误差产生的原因很多，按照误差产生的原因和不同性质，可将误差分为疏失（粗
大）
误弟、 ______________ 和 ________________ O
2、 在电子单缝衍射实验中，若缝宽为a = 0.1 nm（l nm= 10_9m）,电子束垂直射在
单
缝面上，贝U衍射的电子横向动量的最小不确定量铅= ___________ N・s.
3、 己知某地重力加速度值为9.794m/s2,甲、乙、内三人测量的结果依次分别为：9.790
±0.024m/s\ 9.811 ±0.004m/s\ 9.795±0.006m/s2,其中精密度最高的是 ___________ ,准确度
报高的是 ____ O
4、 __________________________________ 累加放人测量方法用来测量 物理量，使
川该方法的目的是减小仪器
造成的误差从而减小不确定度。若仪辭的极限误差为0.4,要求测量的不确定度小于0.04, 则
累加倍数N> ______________ o
5、 ___________________________________ 示波器的示波管主要由 、 和荧光屏组
成。
6、 已知y=2Xr3X2+5X3,直接测量量X】，X2, X3的不确定度分别为AX】、AX2>
△X3,则间接测量量的不确定度△尸 __________________________________________ o
7、 用光杠杆测定钢材杨氏弹性模量，若光杠杆常数（反射镜两足尖垂直距离）
J=7.00cm ,标尺至平面镜面水平距离D=105.0 cm,求此时光杠杆的放大倍数 K= 0
8、对于0.5级的电压表，使用量程为3V,若用它单次测量某一电压U,测量值为
2.763V ,则测量结果应表示为U= _____________________________ ,相对不确定度为
9、滑线变阻器的两种用法是接成 ____________ 线路或 ___________ 线路。
10、检验滚珠大小的干涉装置示意如图(a). S为单色光源，波长为2,厶为会聚透镜, M
为半透半反镜.在平品7[、心之间放置人、B、C三个滚珠，其小4为标准件，直径为 d°.

在M上方观察吋，观察到等厚条纹如图(b)所示.若轻压C端，条纹间距变小，则可
1、在迈克耳孙干涉仪的--支光路小，放入一片折射率为n的透明介质薄膜后，测出

2、如图所示，平板玻璃和凸透镜构成牛顿环装置，全部浸 入
/? = 1.60的液体中，凸透镜町沿00'移动，用波长2=500
nm(lnm=10_t)m)(Kj单色光垂直入射.从上向卜■观察，看到中心是
一个暗斑，此时凸透镜顶点距平板玻璃的距离最少是
(A) 156.3 nm (B) 148.8 nm
(C)78必(D)74.4nm (E)0 [ ]

四、简答题
1、(本题10分)示波器实验中，(1) CHI (x)输入信号频率为50Hz, CH2 (y)
输 入信号频率为100Hz： (2) CHI (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。

2、 (本题5分)欲用逐差法处理数据，实验测量时必须使口变量怎样变
化？逐差法 处理数据的优点是什么？
3、 (本题10分)在双缝T涉实验中，波长2=550 nm的单色平行光垂臣
入射到缝间距 a = 2X10" m的双缝上，屏到双缝的距离D = 2 m.求：
(1) 屮央明纹两侧的两条第10级明纹屮心的间距；

两束光的光程差的改变量为一个波长2 [ ]
则薄膜的厚度是
(A)2/2.
(C)2“.

算出C珠的直径蘇= ______________
三、选择题(每题5分)
(2) 用一厚度为W=6.6X1()5 m、折射率为/?=1.58的玻璃片覆盖一缝后，
零级明纹 将移到原来的第几级明纹处？(1 nm= 10
-9
m)
4、（本题10分）在如图所示的瑞利干涉仪屮,

右、门是两个长度都是/的气室，波长为2的单 色
光的缝光源S放在透镜厶|的前焦面上，在双 缝
S］和S2处形成两个同相位的和干光源，用目 镜
E观察透镜L
2
焦平面C上的十涉条纹.当两 气室

均为真空时，观察到一组干涉条纹.在向气 室C
中充入一定量的某种气体的过程中，观察 到T涉
条纹移动了 M条.试求出该气体的折射 率71（用
已知量M,兄和/表示出来）.
5、（本题10分）在光学平台如何实现“借
助凸透镜测定凹透镜焦距”的实验？
（1） 说明你所设计的实验原理（或依据）；
（2） 据此写出实验的重要步骤；
（3） 对你设计的实验给岀数据处理的公式。
6、（本题5分）请介绍一下人们普遍使用的两款厨房用品的工作原理:
（1）微波炉；
（2）电磁炉。