大学物理实验期末考试复习提纲

2011-2012年度第一学期大学物理实验期末考试复习提纲一、考试时间：2012年1月4日下午16:20—18:00二、考试地点（另行通知）三、考试题型1．填空题（20分，每空1分）2．选择题（20分，每题2分）3．作图题（10分，每题5分）4．简答题（28分，每题7分）5．计算题（22分，第1题10分，第2题12分）四、复习提纲（一）误差理论与数据处理1．测量的概念2．测量的分类3．误差的定义4．误差的分类5．随机误差的统计规律6．不确定度的概念7．不确定度的分类8．直接测量和间接测量不确定度的计算9．有效数字的概念10．数值修约规则11．有效数字的加减乘除运算（p25）12．数据处理（作图法、逐差法、最小二乘法）（二）长度测量1．游标卡尺与螺旋测微器分度值与零点误差2．游标卡尺与螺旋测微器读数规则（三）单摆1．单摆周期公式2．累积放大法（四）固体液体密度测量1．物理天平的调节2．静力称衡法3．比重瓶法（五）液体粘度的测定1．斯托克斯公式2．落球法（六）牛顿第二定律验证1．气垫导轨调平方法2．牛顿第二定律验证方法（七）杨氏模量的测量1．光学放大法2．拉伸法（八）薄透镜焦距的测定1．透镜成像特点2．凸透镜焦距测量（自准直法、一次成像法、二次成像法）3．凹透镜焦距测量（辅助透镜法）（九）牛顿环1．光的干涉条件2．牛顿环干涉图像特点（十）电磁学实验的基础知识1．伏安法（内接法、外接法、限流、分压）2．电表读数规则3．电表仪器误差（十一）二极管伏安特性测定1．二极管正向伏安特性2．二极管反向伏安特性五、模拟试卷试题一、填空题（20分，每空1分）1、物理实验中为了找出有关物理量之间的定量关系，必须进行定量的测量。根据测量方法的不同可以将测量分为测量和测量；根据测量条件的不同可以将测量分为测量和测量。2、测量的结果和被测量的真值之差称为测量误差。在重复测量中，以不可预知方式变化的测量误差称为误差，以可以预知方式变化或保持恒定的测量误差称为误差。3、仪器的最大允许误差仪也称仪器误差（限），是由仪器本身的特性决定的。对于指针式仪表，若其量程为Nm，准确度等级为a，则其仪=。4、对某物理量的直接测量，若算得其A类不确定度为uA，B类不确定度为uB，则其合成不确定度（用“方和根”合成方式）u=。5、某间接测量物理量Y与三个直接测量量x、y、z之间的函数关系为：Y=f(x,y,z)。实验中，测量并计算出三个直接测量量x、y、z的平均值分别为x、y、z，不确定度为ux、uy、uz，则间接测量物理量Y的平均值Y=；不确定度uY=。6、实验中，测量某物理量l=0.0135m（米），若用m（微米）作单位，则该测量结果应写为l=m（微米）。7、若变量y与变量x之间的变化关系是线性的，设其经验公式为y=kx+b，实验中根据测量数据，可以画出y-x图线，在图线上选取两点P1(x1,y1)、P2(x2,y2)，则用直线图解法求出斜率k=，截距b=。8、实验室中，螺旋测微器和读数显微镜的最小分度值均为0.01mm，但二者螺距不同，螺旋测微器的螺距为，读数显微镜的螺距为。9、用位移法测透镜焦距时，物屏与像屏之间的距离D和焦距f应满足关系，设透镜在两次成像之间移动的距离为d，则f=。10、在杨氏模量实验中，若望远镜的叉丝不清楚，应调节望远镜的焦距，若观察到的标尺像不清楚则应调节望远镜的焦距。钢丝的伸长量用法来测定。二、选择题（20分，每题2分）1、下列测量结果正确的表达式是：【】A．L=（23.68±0.48）mB．I=（4.091±0.10）mAC．T=（12.563±0.01）sD．Y=（1.67±0.15）×1011Pa2、以下有效数字计算结果错误的是：【】A．221.1+18.9=240B．44.4-8.25=36.2C．12.45+12.4=24.8D．14.02-13.0=1.03、用精度为0.02mm的游标卡尺测量一物体长度L，有4人测得如下结果，只有一人可能是正确的，请指出：【】A．L＝13.276cmB．L＝13.27cmC．L＝13.275cmD．L＝13.28cm4、对一物理量进行多次等精度测量，其算术平均值是【】A．最近接真值的值B．真值C．误差最大的值D．误差为零的值5、有一间接测量量的函数关系式为224TLg，其中L和T均为直接测量量，则g的测量不确定度的表达式应为：【】A．)()()(22TuLugguB．ggu)(2222)()(TTuLLuC．ggu)(2222)(4)(TTuLLuD．ggu)(2222)(2)(TTuLLu6、测量一约为1.5伏的电压时要求其结果的相对误差不大于1.5%，则应选用下列哪种规格的电压表：【】A．0.5级，量程为5VB．1.0级，量程为2VC．2.5级，量程为1.5VD．0.5级，量程为3V7、现有单量程的电压表和电流表，内阻分别为RV=1500，RA=1.5，测量电阻值约为150的电阻，若不加修正，用下列哪种接法测量比较准确：【】A．外接法B．内接法C．内接法和外接法均可D．无法判断8、用螺旋测微器测量长度时，测量值=末读数-初读数，初读数是为了消除【】A．随即误差B．系统误差C．绝对误差D．相对误差9、某长度测量值为2.130mm，则所用仪器可能是【】A．毫米尺B．50分度游标卡尺C．20分度游标卡尺D．螺旋测微器10、在测定金属丝杨氏模量实验中，通常需预加1kg负荷，目的是【】。A．消除摩擦力。B．5使系统稳定，金属丝铅直。C．拉直金属丝，避免将拉直过程当为伸长过程进行测量。D．减小初读数，消除零误差。试题三、作图题（10分，每题5分）1、画出辅助透镜法测量凹透镜焦距的光路图。2、画出测量二极管反向伏安特性电路图。四、简答题（28分，每题7分）1、简述物理天平使用的主要步骤。2、简要分析伏安法测量线性电阻阻值时使用外接法和内接法产生的系统误差。3、简述用流体静力称横法测量蜡块密度的实验步骤并给出测量公式。4、试分析牛顿环干涉圆环从中心到边缘由疏到密变化的原因。五、计算题（22分，第1题10分，第二题12分）1、用螺旋测微器（仪=0.004mm）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）；用物理天平（仪=0.5g）测量其质量1次，测量值为：11.8g，试用不确定度表示钢球密度的测量结果。2、自由落体仪是测量重力加速度g的仪器，右图是自由落体仪的示意图。在底座上竖直固定一立柱，电磁头C、上光电门A、下光电门B和接球器D皆可在立柱上移动和固定。实验时，将电磁头C通电，则被磁化的电磁铁芯可吸住钢球，断开电磁头电源，钢球自由下落。当经过上光电门A时，多功能数字式测时器开始计时，经过下光电门B时，计时停止，因此，多功能数字式测定仪可以记录并显示钢球落下两光电门间的高度所需要的时间。立柱上附有标尺，可以很容易的测得两光电门之间的举例。实验中，一学生固定光电门A位置不变，等间距的改变光电门B的位置，得到以下数据，试用逐差法计算重力加速度g的值。次数12345678AB距离h（cm）50.0060.0070.0080.0090.00100.00110.00120.00AB时间t（s）0.2060.2330.2610.2850.3070.3290.3510.372AB测时器CD答案一、填空题（20分，每空1分）1、直接；间接；等精度；非等精度2、随机；系统3、Nma%4、22BAuu5、),,(zyxf；222zyxuzfuyfuxf6、1.351047、1212xxyy；122112xxyxyx8、0.5mm；1mm9、D4f；DdD42210、目镜；物镜；光学放大法二、选择题（20分，每题2分）1-5、DAAAC6-10、DBBDC三、作图题（10分，每题5分）1、2、四、简答题（28分，每题7分）1、2、3、4、VA五、计算题（22分，第1题10分，第二题12分）