大学物理实验考试(参考答案开卷A)

1大学物理实验学期:2005至2006学年度第2学期姓名：得分一、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)×10-2m2)(1.827±0.043)×10-2m(1.82±0.05)×10-2m3)(14.63±0.0022)×10-2m(16.630±0.003)×10-2m4)(18.25±0.232)×10-2m(18.2±0.3)×10-2m5)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=683)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）1.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2.0.000503m3=5.03×102cm3；8020mg=8.020g；3.某直接测量量030630.0Xm，则它有5位有效数字，从左边数起第四位有效数字是3；4.某直接测量量565450.4Ym，如果要求Y取3位有效数字，则应写成：Y4.57m，5.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；6.当PN结正向电流FI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215105mm010图115mm主尺012游标211.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)(414321UUUUUH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，1212ttTT，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）1.用示波器测量某正弦信号，当Y轴灵敏度选档旋钮V/cm5uK、扫描时基因数选档旋钮μs/cm500tK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ppU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）3acegbfd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=4.00cmT=Kt×λ=500us/cm×4.00cm=2000us=2.00msF=1/T=1/2.00ms=500Hz2.某学生测量一圆柱体的直径的记录如下：测量次数123456d（cm）3.4023.3943.4043.4003.3963.398请写出测量列的平均值d、平均值标准偏差xS和实验结果dAdd答：399.36398.3396.3400.3404.3394.3402.3dcm103261527.1)()16(61ddSiidcm总不确定度的A类分量cmStddA310527.111.11.69×10-3cm实验结果dAdd=（3.399±0.002）cm