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大学物理实验
学期:2005至2006学年度第2学期姓名:得分
根据测量结果有效数字和误差表示的规则,正确表示下列测量结果:(每题2分,共10分)
1)(3.800±0.05)×10-2m(3.80±0.05)×10-2m
2)(1.827±0.043)×10-2m(1.82±0.05)×10-2m
3)(14.63±0.0022)×10-2m(16.630±0.003)×10-2m
4)(18.25±0.232)×10-2m(18.2±0.3)×10-2m
5)5.61±0.05×10-3m(5.61±0.05)×10-3m
二、按照有效数字的运算法则,计算下列各题:(每题2分,共10分):
1)31.22×0.032×0.41=0.412)528.7/7.8=68
3)5724+487.27+1844.4=80564)(17.34-17.13)×9.28=4.5
[30.04×108/(4.30×102+2.25×102)]1/2=2.14×103
三、填空题:(每空2分,满分30分)
根据误差的性质及产生的原因,可将误差分为系统误差和随机误差
0.000503m3=5.03×102cm3;8020mg=8.020g;
某直接测量量m,则它有5位有效数字,从左边数起第四位有效数字是3;
某直接测量量m,如果要求取3位有效数字,则应写成:4.57m,
在“扭摆法测定物体转动惯量”实验中,相同形状的物体,质量越大则转动惯量越大,质量相等、外径相同的物体,圆筒的转动惯量比圆柱的转动惯量大;
当PN结正向电流不变时,PN结正向压降只随温度而变化,即结电压随温度升高而下降。
7.图1,游标卡尺的游标精度值为0.02mm,读数为10.10mm。
图2,螺旋测微计的最小分度值为0.01mm,读数为6.625mm。
图2
15
10
5mm
0
10
图1
15mm主尺
012游标
11.示波器开机后,若扫描方式采用“AUTO”,但没出现扫描线,则导致这种现
象的可能的原因有扫迹亮度不足,相应通道没打开,扫描线垂直位置不当。
三、简答题:(每题10分,满分30分)
1.用霍尔效应测量磁场实验中,主要有那些副效应?如何消除副效应影响?
答:副效应主要有:1)不等位电压,2)温差电效应引起的附加电压,3)热磁效应直接引起的附加电压,4)里纪-勒杜克电压。
消除副效应方法:分别改变Is和B的方向,进行四种组合测量,测得电压U1,U2,U3U4,用式求得霍尔电压。
2.“声速的测定”实验中,常常是连续测量几个半波长的长度,然后用逐差法处理数据。用逐差法处理数据有什么好处?具备什么条件时才能用逐差法处理数据?
答:用逐差法处理数据有什么好处:1)保证全部测量数据充分利用,2)减小平均值的不确定度。
使用逐差法处理数据的条件是:1)函数可写成多项式形式;2)自变量等间距变化。
3.在测量橡胶垫导热系数的实验中,为什么在测定散热盘的温度后,还要继续直接对散热盘加热并测量TA±5°C范围内的降温随时间变化的曲线,其作用是什么?
答:这是因为按讲义中的理论推导,最后影响导热系数的关键参数就是书中(4-7)式的最后一项,,即散热盘的降温曲线过温度TA点的斜率。为了使测量的数据更为精确,因此测量TA±5°C范围内的降温随时间变化的曲线比较合理。但要注意,这个斜率是整段降温曲线过TA点的斜率,而不应该只取TA点最近的两个数据打入计算,这样的误差会比较大。
三、计算题:(每题10分,共20分)
用示波器测量某正弦信号,当Y轴灵敏度选档旋钮、扫描时基因数选档旋钮时,观测到的正弦波图形如图2所示(图中1小格代表1mm),求该信号的电压峰峰值以及该信号电压的周期和频率(实验所用探头的衰减系数为1)。(本题10分)
图2示波器显示波形示意图(尺寸已按比例放大)
答:App=2.80cm,
Upp=Ku×App=5v/cm×2.80cm=14.0(V)
λ=4.00cm
T=Kt×λ=500us/cm×4.00cm=2000us=2.00ms
F=1/T=1/2.00ms=500Hz
2.某学生测量一圆柱体的直径的记录如下:
测量次数
1
2
3
4
5
6
d(cm)
3.
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