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中国石油大学大学物理实验课后习题答案及详解

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第一章 误差估算与数据处理方法 课后习题答案及详解 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)AmA 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AmA。 (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。 3.8547，2.3429，1.5451，3.8750，5.4349，7.6850，3.6612，6.2638

3.85 2.34 1.54 3.88 5.43 7.68 3.66 6.26 有效数字修约应遵循“四舍六入五凑偶”原则。

4．按有效数字的确定规则，计算下列各式。 (1)

000.1U000123.0L010.10m4

0350.0I350350.0I11050.3

3.0270.53m

270.53m

3.03.53m

2000103.274h

kmh4102.03.27

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。 (2) 解： (a)绝对不确定度：

(b)相对不确定度：

8.41981.41964.08.7537.343?543.76180.845.8873.3727.3543.76180.845.88?5.20725.018.05.20725.0?001.247.0052.042.8

00.4001.200.8001.247.0052.042.8

22

2

1BAKQ



2222

22222222

2221 21BABABABACuBuAKuBuAKuBBAuABAKuBQuAQQu





22222222

221BAuBuABAKuBuAKQQuEbAbAC



AuBuFDCBAN2112

222222

22

222222222

22222

21211 212111 FDCBAFDCBAFDCBACuuCBADuDAuDAuADCB

uuDCBAuDAuDAuDCBA

uFNuDNuCNuBNuANNu 其中，、、、、分别表示A、B、C、D、F量的合成不确定度。 (3) 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。 (4) 解： (a)绝对不确定度：

FCBAuuCBADuDAuDAuADCBNNuEFDCBAC21121211 222222222





AuBuCuDuFuABAf422

2222

2222

2222

222222

22

2141 //41 4/4/4/4/ 44BABABABABACuABuABuBABAuA

ABA

uBABAuA

ABA

uBABAuAABAuBfuAffu

222

2222222

22

242141BAuBuABAABAuABuABffuEBABAC



AuBu42hd

V (b)相对不确定度： 其中，、分别表示d、h量的合成不确定度。 6．用最小刻度为0.1cm的米尺对物体进行长度测量，其数据为9.92，9.94，9.87，9.86，9.91，若置信概率为，则测量结果应该表示为? 解： (1)最佳值

(2)不确定度 A类分量：

22

222

22

24 424hdhdhdCuduhdududhuhVudVVu





22

2

22

2424huduhduduhdVVuEhdhdC

duhucmL

%5.95

L)(900.9550.49591.986.987.994.992.9551cmLLii

du



cmLLSLuiiLA016.010516.11030.2100.20460.201046 200.1160.9160.410 201434210 2001.004.003.004.002.0 45900.991.9900.994.9900.992.9 1552224422222422222222512











平均值有效数字的位数可比原数据有效数字的位数多取一位。

常数可根据具体计 算需要多取几位有效数

3

中间过程的不确定度可多取一位有效数字(两位)，且遵

加、减法中间计算

结果的末位与运算各数据中末位数数量级最大的那一位对齐(如16)，不必

加、减法中间计算结果的末位与运算各数据中末位数数量级最大的那一位对齐(如9.92)，不必再多取一位。 乘方、开方运算的中间计算结果的有效数

字位数可比被乘方、被开方数的有效数字

米尺的仪器误差取其最小刻度的一半，即0.05cm。 B类分量：

L的合成不确定度：

由于置信概率为，则扩展不确定度 (3)测量结果表示 7．用量程为20mA，准确度等级为0.5级的电流表测量某电流的指示值为15.00mA，其测量结果的最大误差为？ 解： 测量结果的最大误差即仪器误差。仪器误差=量程准确度等级%，而与测

量指示值15.00mA无关。该题测量结果的最大误差。注意，仪器误差通常取一位有效数字。

8．用千分尺(仪器极限误差为mm)测量一钢球直径6次，测量数据为：14.256、14.278、14.262、14.263、14.258、14.272(mm)；用天平(仪器极限误差为g)测量它的质量1次，测量值为：g，试求钢球密度的最佳值与不确定度。 解：密度为间接测量量，直径d与质量m为直接测量量，故应按间接测量数据处理方法来求测量结果。 1．直径d的处理

(1)最佳值

(2)不确定度 A类分量：

cmLuB028.0732.105.03仪

cmLuLuuBAC04.01040.101084.756.2108.26.12322222

%5.95%80.0900.908.008.004.022LUEcmuUC

%80.0%5.95 /08.090.93EPcmg

)(1.0%5.020mA

004.006.084.11

dmmddii2648.146272.14278.14256.14661

乘方、开方运算的中间计算结果的有效数字位数可比被乘方、被开方数的有效数字 绝对不确定度保留一位有效数字，且遵

循“只进不舍”的取舍原则。

平均值有效数字的位数可比原数据有效数字的位数多取一位。

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中国石油大学华东大学物理(上)习题集

中国石油大学华东大学物理(上)习题集

T1 r T2r M f J
关联方程 a r
1 m3 r 2 ③ 2 T1 T1 T2 T2 联立上式
m1
m1 g
m2
m2 g
m1 gr m 2 gr M f a 2 m/s 2 1 m1r m 2 r m 3 r 2
T1 m1 g m1a 156N T2 m2 g m2a 118N
A1 A2 Ek
13、质量为m、长为l 的棒，可绕通过棒中心且与棒垂直的 竖直光滑固定轴O在水平面内自由转动(转动惯量J＝m l 2 / 12)。 开始时棒静止，现有一子弹，质量也是m，在水平面内以速度v 0 垂直射入棒端并嵌在其中。则子弹嵌入后棒的角速度w ＝ _____________________。 3v 0 l 考点：角动量守恒定律。 2l v
考点：相对论的同时性。
10、边长为a 的正方形薄板静止于惯性系K的Oxy平面内，且 两边分别与x，y 轴平行．今有惯性系K ＇以 0.8c（c为真空中光 速）的速度相对于K系沿x轴作匀速直线运动，则从 K＇系测得 薄板的面积为
A） 0.6a2 B） 0.8 a 2 C） a 2 D） a2／0.6 。
Z
2nd 2v
n
V
v 弦线传播的一入射波的表达式为 x y1 A cos[ t 2 ] 波在 x = L处（B点）发生反射，反射点为自由端（如图）。设 波在传播和反射过程中振幅不变，则反射波的表达式是 y x L y2 = ________________________________ 。 A cos[t 2 4 ] 考点：反射波的波函数 O y反 A cos （t t ) yO A cos t 2L x A cos(t 2 )
中国石油大学(华东)油层物理实验报告 岩石气体渗透率的测定

中国石油大学(华东)油层物理实验报告 岩石气体渗透率的测定

岩石气体渗透率的测定一、实验目的1.巩固渗透率的概念，掌握气测渗透率原理；2.掌握气体渗透率仪的流程和实验步骤。

二、实验原理渗透率的大小表示岩石允许流体通过能力的大小。

根据达西公式，气体渗透率的计算公式为：3222122100(10)()o o P Q LK m A P P μμ-=⨯-令22122000()oP C P P μ=-，200or w Q h Q o =，则： 200or w CQ h LK A=式中：g k —气体渗透率，2m μ;A —岩样截面积，2cmL —岩样长度，cm ;12,P P —岩心入口及出口压力，0.1MPa ； 0 P —大气压力，0.1MPa ;μ—气体的粘度0Q —大气压力下气体的流量,2/cm s ; or Q —孔板流量计常数，3/cm s w h —孔板压差计高度，mm;C —与压力1P 有关的常数；三、实验流程图1 测试流程图四、实验操作步骤1.测量岩样的长度和直径，将岩样装入岩心夹持器，把转向阀指向环压，关闭放空阀，缓慢打开气源阀，使环压表指针到达1.2-1.4MPa;2.低渗透岩心渗透率的测定低渗样品需要较高压力，C 值由C 表的刻度读取。

（1）关闭汞柱阀及中间水柱阀，打开孔板放空阀；把换向阀转向供气，调节减压阀，控制供气压力0.2MPa ；（2）选取数值最大的孔板，插入岩心出口端的胶皮管上。

（3）缓慢调节供压阀，建立适当的C 值（15-6最佳），缓慢关闭孔板放空阀，同时观察孔板压差计上液面，不要使水喷出。

如果在C=30时，孔板水柱高度超过200mm ，则换一个较大的孔板，直到孔板水柱在100-200 mm 之间为止；（4）待孔板压差计液面稳定后，记录孔板水柱高度、C 值和孔板流量计常数； （5）调节供压阀，改变岩心两端压差，测量三个不同压差下的渗透率值； （6）调节供压阀，将C 表压力降至零，打开孔板放空阀，取下孔板，关闭气源阀，打开环压放空阀，取出岩心。

中国石油大学(华东)油层物理实验报告 岩石比面的测定

中国石油大学(华东)油层物理实验报告 岩石比面的测定

岩石比面的测定一、实验目的1．巩固岩石比面的概念。

2．了解岩石比面的测定原理和方法。

二、实验原理比面是指单位体积岩石内颗粒的总表面积，或单位体积岩石内总孔隙的内表面积。

比面通常可分为以岩石外表体积、骨架体积和孔隙体积为基数的比面。

根据毛管模型，以岩石骨架体积为基数的比面的计算公式为：=b S 式中，b S —以岩石骨架体积为基础的比面，32/cm cm ；φ—孔隙度,小数；A —截面积，2cm ； L —长度，cm ；H —岩心两端的压差，cm 水柱；Q —通过岩心的空气流量,3/cm s ；μ—空气的粘度，210mPa s 。

当孔隙度已知，A 和L 可以用游标卡尺直接量出，由查表得到μ后，只要通过压力计测得空气通过岩样的压差H 和相应的流量Q 便可算出岩样的比面。

三、实验流程图1岩石比面测定流程图1-环压阀；2-环压放空阀；3-夹持器；4-水罐；5-流量控制阀；6-水柱压差计；7-水杯；8-环压表；9-进液阀；10-放空阀四、实验操作步骤1．打开水罐进液阀、放空阀，向水罐中灌水，大约灌体积时停止，关闭水罐进液阀及放空阀；2．用游标卡尺量出岩样的长度和直径，计算岩样的截面积；3．将岩样放入岩心夹持器，关闭环压放空阀，打开环压阀加环压，确保岩样与夹持器之间无气体窜流；4．准备好秒表、打开流量控制阀,并控制流出的水量，待压力计的压力稳定在某一H值后，测量一定时间内流出的水量，用同样的方法至少测定三个水流量和与之相应的H值。

（如果岩石渗透率较低，关闭水柱阀，用汞柱压差计读取岩心上游压力，并将汞柱高度转换成水柱高度。

）；5．关流量控制阀，关闭环压阀，缓慢打开环压放空阀，结束实验。

五、实验数据处理1.列出原始数据实验仪器编号：10 室内温度：20.5℃空气粘度μ0.01812mPa•s 孔隙度φ35.5%表1岩石比面测定记录表2.进行相关计算19.180.2388/38.44VQ ml s t===29.420.3123/30.16VQ ml s t===38.510.3621/23.50VQ ml st===计算各次测量的比面1231274.04/ bcS m mc =2231278.71/ bcS m mc =3231270.50/ bcS m mc =231231274.041278.711270.501274.42/33b b bbS S SS cm cm++++===将计算结果置于表1.。

2020年春【中石油】大学物理(含实验演示)第一阶段在线作业(标准)

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【石油大学】大学物理（含实验演示）-第一阶段在线作业试卷总分:100 得分:100第1题,1.（2.5分）<imgheight="474"alt=""width="738"src="/UserFiles/Image/单选题新8.JPG"/>A、.B、.C、.D、.正确答案:C第2题,2.（2.5分）<imgalt=""src="/UserFiles/Image/单选题新9.JPG"/>A、.B、.C、.D、.正确答案:B第3题,3.（2.5分）<imgheight="384"alt=""width="514"src="/UserFiles/Image/单选题新10.JPG"/>A、.B、.C、.D、.正确答案:D第4题,4.（2.5分）<imgheight="384"alt=""width="588"src="/UserFiles/Image/单选题新11.JPG"/>A、.B、.C、.D、.正确答案:A第5题,5.（2.5分）<imgheight="396"alt=""width="621"src="/UserFiles/Image/单选题新12.JPG"/>A、.B、.C、.D、.正确答案:C第6题,6.（2.5分）<imgheight="384"alt=""width="660"src="/UserFiles/Image/单选题新13.JPG"/>A、.B、.C、.D、.正确答案:B第7题,7.（2.5分）<imgheight="384"alt=""width="629"src="/UserFiles/Image/单选题新14.JPG"/>A、.B、.C、.D、.正确答案:A第8题,8.（2.5分）<imgheight="384"alt=""width="612"src="/UserFiles/Image/单选题新15.JPG"/>A、.B、.C、.D、.正确答案:D第9题,9.（2.5分）以下四种运动中,a保持不变的运动是A、单摆的运动。