2013年春季大学物理实验复习思考题

1、大学物理实验复习思考题第一章 误差、不确定度和数据处理的基本知识1、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？uA(x)M (xi - x)2、u 厂(x) = u (x)2 + u (x)2 = (S- )2 + (仪)2(p=68.3%)CABxv32、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

2、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。3、作图法是如何处理数据的？(光速测量实验)(1)作图规则作图一定要用坐标纸；画坐标纸大小和确定坐标轴分度；画出坐标轴； 数据点； 连线； 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(xi, yi)和B (x2, y)，则可从下面的式子求出直线的斜率a和截距b0b =x 2丁1 一 xi y 2A、B两坐标点相隔要远一些，一般取在直线两端附近(不要取原来的测量数据

3、点)且 自变量最好取为整数04、逐差法是如何处理数据的？(牛顿环实验)实验 2 示波器的原理与应用1从CH1通道输入IV、1KHz正弦波，如何操作显示该信号波形？ 2当波形水平游动时，如何调节使波形稳定？3如何测量波形的幅度与周期？ 4调节什么旋纽使李萨如图稳定？ 5当示波器出现下面不良波形时，请选择合适的操作方法，使波形正常。(1)波形超 出屏幕：; (2)波形太小：； (3)波形太密：； (4)亮点，不显示波形：。可选答案：调大“偏转因数(VOLTS/DIV)”；调小“偏转因数”调大“扫描速率 (TIME/DIV)”；调小“扫描速率”；水平显示置“A”(常规)方式；水平显示置“X-Y” 方

4、式。观察李萨如图时，要改变图形的垂直大小，应调节通道的“偏转因数(VOLTS/DIV)”；要改变图形的水平大小，应调节通道的“偏转因数(VOLTS/DIV)”；要改变图形的垂直位置，应调节通道的“垂直位移(POSITION)”。(可选答案：CH1，CH2)。用示波器测得的CHI (X)信号的波形如下面左图所示，CHI (X)信号与CH2 (Y)信号合成的李莎茹图如下面右图所示，示波器屏幕上已显示了必要的参数，图中每 1 大格为1ms/cm CH1I： 1V/cmI： 1V/cm 2： 5V/cmlcm。请回答下列回题：(1)CH1(X)信号的 周期为丨i ms； (3) CH2 (Y)信号的频

5、率为.8.示波器如图3中,Upp为Hz。J.|IJ -V；(2) CH1 (X)信号的改正垂直方向幅度太小、水平方向幅度太大的现象，应如何调节?调大“偏转因数”、调大“扫描速率”调小“偏转因数”、调小“扫描速率”调小“偏转因数”、调大“扫描速率”调大“偏转因数”、调小“扫描速率”实验 6 声速测量形成驻波的条件是什么？压电换能器作为超声波的发生器和接收器，分别应用了什么效应？怎样确定声速测量仪换能系统的谐振频率？驻波共振法测声速和相位比较法测声速，有什么区别？实验中，通过示波器显示的是接收端面的声压变化波形？还是媒质质点位移变化的 波形？驻波共振法测量声速时，在示波器荧屏上可明显地观察到声压振

6、幅随距离的增长而衰减，这是为什么？为了提高测量的灵敏度，示波器的偏转因数(VOLTS/DIV)适当调大还是调小？（1）驻波共振法测量声速l = n二（n=l、2、3、），相邻两个驻波振幅极大值之n2间的距离为n（2）相位比较法测量声速，当换能器S2从某一个同相位置调到下一个同相位置，该 换能器移动的距离为一个波长九实验11 迈克尔逊干涉仪测光波波长迈克尔逊干涉形成条纹的条件、条纹的特点、条纹出现的位置和测量波长的公式。比较等 倾干涉条纹和牛顿环（等厚干涉）异同。怎样准确读出可动反射镜M的位置？迈克尔逊干涉仪中的补偿板、分光板各起什么作用？用钠光或激光做光源时，没有补偿板 P2 能否产生干涉条纹

7、？用白光做光源呢？在迈克尔逊干涉仪的一臂中，垂直插入折射率为1.45的透明薄膜，此时视场中观察到 15个条纹移动，若所用照明光波长为500nm，求该薄膜的厚度。实验 12 光的等厚干涉牛顿环形成的条件、条纹的特点、条纹出现的位置和测量波长的公式。比较等倾干涉条纹和牛顿环（等厚干涉）异同。比较牛顿环和劈尖的干涉条纹的异同点.何谓等厚干涉？ 如何应用光的等厚干涉测量平凸透镜的曲率半径？（掌握求曲率半径的 数据处理方法）用读数显微镜测量出来的牛顿环直径是真实大小的牛顿环直径吗？如何调节使视场变清晰？从牛顿环装置的下方透射上来的光，能否形成干涉条纹？如果能的话，它和反射光形成的干涉条纹有何不同？假如在

8、测量过程中，叉丝中心未与牛顿环中心重合，测得的是弦而不是直径，则对R的结果有无影响？为什么？D 2 一 D 2为什么采用测量干涉圆环直径来求得牛顿环装置的曲率半径R十，而不直接4m - n 爪测量干涉环的半径，由r2 = kR九条件得到曲率半径R.，请说明具体的原因。k如果待测透镜是平凹透镜，观察到的干涉条纹将是怎样的？观察牛顿环时将会发现，牛顿环中心不是一点，而是一个不甚清晰的暗或亮的圆斑，为什么？对透镜曲率半径R的测量有无影响？为什么？牛顿环的干涉条纹各环间的间距是否相等? 为什么?实验 16 用霍尔效应传感器测杨氏模量1实验中有什么方法可以间接测出微小的长度变化？ 2什么是杨氏模量？如何

9、用弯曲法测金属的杨氏模量？ 3什么现象称为霍尔效应？写出霍尔电压测量微小长度变化量的表达式。 4霍尔位置传感器定标的目的是什么？5如果有一几何尺寸与待测横梁完全相同，但用另一种材料做成的金属横梁，且已知其杨 氏模量的精确值，你能否借助此横梁的杨氏模量，测出待测横梁的杨氏模量，方法如何？ 6本实验对霍尔位置传感器定标时，要求首先要将毫伏表读数调为零，请问读数显微镜的 初始读数是否也一定要调为零呢？为什么？实验 18 磁化曲线和磁滞回线测量什么是硬、软磁材料？为什么测磁化曲线先要退磁？为什么测量磁化曲线要进行磁锻炼？为什么动态法测量时不需要人为进行磁锻炼？什么是静、动态法？为什么动态磁滞回线的面积

10、比静态磁滞回线大，损耗大？什么是磁化曲线？什么是磁滞回线？HS、BS、B、H各特征参数是什么含义？ SSrc4.在测量磁滞回线下降段曲线时,励磁电流先从0.55A变到了 0.25A测量，如果想补测0.40A这点，能否将电流直接从 0.25A 调回 0.40A 测量，然后再从 0.40A 调到 0.10A 继续测量，为 什么？B(X105 T)A图 1 实验测量曲线在电流步进法测图 1 所示的磁滞回线时,若在励磁 电流为正向饱和电流IS时突然断开测试仪电源，此时 铁磁材料的剩磁为多少？本实验中应用到的物理原理有哪些？分别用于测 量那些参数？实验 20 太阳能电池特性的测量1掌握太阳能电池的基本原理。2无光源的条件下，太阳能电池施加正向偏压时的伏安特性？怎样求常数 和 I 的值？0恒定光照下，太阳能电池在不加偏压时伏安特性？如何求短路电流I ；开路电压U ；SCOC最大输出功率；填充因子 FF？如何对太阳能电池基本特性进行测量？电路图？温度会对太阳能电池带来什么影响？实验 22 光调制法测量光速能否对光的频率进行绝对测量，为什么？仪器中光源的波长为 0.65 微米，为什么还要测量波长？什么是位相法测定调制波的波长？在本实验中是如何实现的？红光的波长为，在空气中只走0.325微米就会产生相位差疗。而我们在实验中却