物理实验复习提要.doc

物理实验复习提要 （一） 第一章 测量不确定度与数据处理1直接测量、间接测量，测量误差与真值，绝对误差与相对误差，系统误差与随机误差，仪器误差限，最佳测量值，测量列的标准差、平均值的标准差，不确定度，不确定度的A类分量、t因子，不确定度的B类分量、置信系数C。2系统误差产生的原因，特点，发生规律和处理方法。3直接测量的误差估算：（1）标准偏差的计算（贝塞尔公式）和平均值的标准差的计算。（2）单次直接测量和多次直接测量的不确定度的计算。（3）不确定度u的合成公式 （4）测量结果的表达及其意义。4间接测量的误差传递（1）会推导不太复杂的函数关系的误差传递公式。（2）能熟练计算间接测量量的不确定度。5有效数字（1）有效数字的概念（要会正确判断有效数字的位数）。（2）有效数字的应用： 在直接测量中，数据一般要记录到仪器最小分度的下一位，即估读位。 在数据处理中，最后的不确定度和绝对误差只取一位有效数字，相对误差（不确定度）取两位有效数字，计算的中间过程有效数字可多保留一至二位。 测量结果表示：不确定度决定有效数字，最佳值的最后一位与不确定度对齐。 有效数字的修约：本书采用“四舍六入五凑偶”的修约法。 有效数字的运算：（要会用和、差、积、商的运算规律进行有效数字的计算）。6实验数据处理（1）实验数据处理方法：列表法、作图法、逐差法和最小二乘法的原理,应用条件及有关参数（例如最小二乘法中的相关系数）的意义。（2）能用上述方法熟练处理实验数据。(二) 第二章 物理实验的基本方法和知识1.了解有哪些基本的实验测量方法和你所做过的实验各主要采用了哪一种方法。2.了解有哪些基本的调整与操作技术和你所做过的实验各主要采用了哪些调整与操作技术。（三）你所做过的实验1.各类实验（力学、热学、电磁学、光学）的特点、规则及主要注意事项。2.常用量具和测量仪表（例如：钢直尺、游标卡尺、螺旋测微计、物理天平、玻璃温度计、电流表、电压表、滑线变阻器、电阻箱、读数显微镜、望远镜等）的测量原理，使用方法，仪器误差和使用注意事项。3.各个实验的实验原理，主要仪器的工作原理和使用方法，关键的调节步骤和注意事项。大学物理实验模拟大学物理实验（答案见最后一页）：一填空题1 根据误差理论，绝对误差等于 减去 。 2 仪器误差 是 类不确定度的 倍。 3 的置信概率是 、 的置信概率是 。 4 用米尺测量某一长度L= 2.14cm ，若用螺旋测微计来测量，则有效数字应有 位。 5 量程为 10mA 的电流表测量电流，读数是 5.00mA ，算出测量的相对误差为 0.2% ，此电流表的准确度等级是 。 6 根据有效数字的运算规则计算： 1.11 1.1111= ， 1.11+1.1111= 。 7 根据误差传递公式，若 ， 则 =_8 在教学实验中，不确定度的B类分量用 作为近似估计。 9 用最小分度 0.02g的天平测量某一物体的质量，单次测量结果为 M=41.03g ，用不确定度评定测量结果应表示为 。 10 将下列结果写成标准形式： 1) （ p=68.3% ） 2) （ p=68.3% ） 3) （ p=68.3% ） 二、选择题1.某长度测量值为2.130mm，则所用仪器可能是 A.毫米尺 B.50分度卡尺 C.20分度卡尺 D.千分尺2. 用分度值 0.05mm的游标卡尺测量一物体的长度，下面读数正确的是 A. 10.66mm B. 10.67mm C. 10.60mm D. 10.665mm 3 对某物理量进行直接测量。有如下说法，正确的是 A 有效数字的位数由所使用的量具确定 B 一有效数字的位数由被测量的大小确定 C 有效数字的位数主要由使用的量具确定 D 有效数字的位数由使用的量具与被测量的大小共同确定 4 下列测量的结果中表达式正确的有 A. S= （ 2560 100 ） mm B. A= （ 8.323 0.02 ） m C. R= （ 82.3 0.31 ） D. L= （ 0.667 0.008 ） mm 5 下列不确定度的传递公式中，正确的是 A B (a 为常数 ) C D 以上都不对 6 在正常情况下，下列读数错误的是 A. 分度值为 1 的角游标测得值为 B. 分度值为 0.01s 的电子秒表测量某一段时间的读数为 56.89s C. 分度值为 0.02mm的游标卡尺测得某物体的长度为 28.22mmD. 分度值为 0.01mm的读数显微镜读数为 15.02mm7 由于测量人员的主观因素和操作技术而引起的测量误差属于 A. 随机误差 B.系统误差 C. 粗大误差 DA，B，C都不是 8 仪器仪表准确度等级的含义是 A 仪器仪表值误差与指示值的百分数的分子表示 B 就是仪器仪表值引用误差 C 仪器仪表用百分数表示的示值相对误差中的分子表示 D 仪器的最大误差与满刻度值的百分数的分数表示 9. 用拉伸法测量金属丝的杨氏模量时，如果在望远镜中能看清尺子的像，但看不清镜筒中的标准线，可调节 A. 望远镜的目镜 B. 望远镜的物镜 C. 光杠杆的位置 D. 望远镜与光杠杆间的距离 10. 分光计实验中，在调节望远镜光轴垂直于分光计中心轴时（假设分光计中心轴竖直）， 转动载物台，若反射镜两个面反射的绿色十字叉丝像相对于调整用刻度线均偏低大 约 高度，则主要原因可能是 A. 载物台没有与分光计中心轴垂直 B. 双面反射镜没有与载物台垂直 C. 望远镜光轴没有严格水平 D. 双面反射镜与载物台相对位置没有放好 三 .计算题 根据公式 ,计算金属丝的杨氏模量 。已知： ; 单次测量： ， ， ； 多次测量如下表： 次数123456直径 d/mm0.5590.5570.5580.5600.5590.560 次数1234H/mm25.6125.6825.6425.72中B类分量为 ， 中B类分量为 。试计算 金属丝的杨氏模量 ，用不确定度分别评价标尺的 读数差 、 金属丝直径 、 金属丝的杨氏模量 ，并写出 标准表示形式。（要求写出详细计算过程） 答案 一. 填空题 1. 测量值 真值 2. B 3. 68.3%, 9