物理实验习题与解答

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6、伏安法对电阻进行单次测量(待测电阻阻值约为6?),要求R的相对不确定度

uc(R)/R?1%若选用0.5级,量程为300mv的电压表,0.5级,量程为50mA的电流表进

行测量,问电流和电压的测量值下限大约是多少?

7、 采用流体静力称衡法测量石蜡密度,其计算式为?蜡?m3其中m3为?0,

m3?(m4?m2)石蜡质量,m4为石蜡和铜圆柱绑在一块的视质量,m2为铜圆柱的视质量,?0为参考液体密度。若用最小分度值为0.02g的物理天平进行单次测量,测得m2?56.224g,

m3?6.902g,m4?55.560g,参考液体为水,根据当时水温查得其密度

?0?0.998774g/cm3,计算出此石蜡块的密度,并计算不确定度、写出结果表达式。

8、测量单摆的摆长L时, 用米尺测L1,L2,用精度为0.04cm的游标卡尺测D(如图所示),这样就有如下三种测量方法:

A: L?L1?L2DD, B: L?L2?, C: L?L1? 222选用哪种方法好?

9、 推导下列不确定度公式

(1) 利用物距像距法测量凸透镜焦距公式为:f?L1 L2 L D 题8测量方法的选择 u??,其中u代表物距,?代表像u??9

距,都是直接测量.

(2) 利用电势差计测量电池内阻,根据全电路欧姆定理可得电池内阻r为r???UU?R,

其中?为电池电动势,U为电池端电压,R为并接在电池两端的电阻阻值。

(3) 利用拉伸法测量杨氏弹性模量Y?8DLF,其中D为光杠杆镜面到标尺的垂直距

?d2l?x离,L钢丝长度,F钢丝所受到的外力,d为钢丝的直径,l为垂线长度,?x为标

尺的读数变化量。

10、 拉伸法在单位负载(1.000kg砝码重)时钢丝的伸长量?x,加减砝码各测量一次,

用逐差法处理数据,计算单位负载(1.000kg砝码重)时钢丝的伸长量?x的平均值和不确定度。长度量具的分度值为1?10?2mm。

砝码数,个 加 长度读数 1 56.4 56.9 2 60.7 60.9 3 64.8 65.0 4 69.1 69.0 5 73.2 73.5 6 77.1 77.3 7 81.5 81.8 8 85.4 85.7 9 89.6 89.8 10 93.5 94.0 ?10?2mm 减 平均 用逐差法处理数据。

序号i ?xi=xi+5?xi 1 2 3 4 5 平均

计算平均值及不确定度:

?x?1??xi?20.626mm?10?2 (n为逐差值个数,此处n=5) n?(?xiuA(?x)?S(?x)? uB(?x)???x)2?0.0735mm?10?2

n(n?1)2A/3=0.365mm?10?2 n

22uc(?x)?uA(?x)?uB(?x)?0.38?10?2mm

测量结果:?x??x?2uc(?x)=(20.6?0.8)?10?2mm

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实验一 固体密度

1、下列表述正确的是 ( )

A:??8.42108?8.02041?10?3g/cm3 B:??8.421?80?10?3g/cm3 C:??8.421?0.008 (g/cm3) D:??8.421?0.0081 g/cm3

2、用分度值为0.05mm的游标卡尺测量一物体的长度,下面读数正确的是 ( ) A:12.63mm B:12.64mm C:12.60 mm D:12.635mm

3、下列测量读数中,错误的是 ( )

A:分度值为0.01㎜的螺旋测微计测得物体长度为2.4569㎝ B:分度值为0.02克的物理天平称得物体质量为56.730克 C:分度值为0.05㎜的游标卡尺测得物体长度为28.06㎜ D:分度值为0.02㎜的游标卡尺测得物体长度为21.32㎜

4、天平的灵敏取决于刀口,为保护刀口,正确的做法是 ( )

A:在加减砝码、取放物体、调节平衡螺母时放下横梁 B:首先检查挂钩、托盘安放是否正确 C:首先调节天平水平 D:加减砝码必须用摄子

5、测量仪器的零点误差(如千分尺、卡尺等)应该是 ( )

A:系统误差 B:随机误差 C:引入误差

6、用流体静力称衡法测某固体的密度的实验中,当称量固体浸入液体中的视质量时,若被

测物体紧靠盛液杯壁或与杯底接触,测量值将 ( )

A:偏大 B:不变 C:偏小 D:随时间变化

7、用分度值为0.02mm的游标卡尺测长度时,下列测量数组正确的是: ( )

A:29.98mm、14.25mm、6.25mm B:30mm、14.3mm、6.3mm、14.7mm C:29.98mm、14.26mm、6.20mm D:29.98mm、14.25mm、6.25mm 8、用天平称衡物体,事前必作的调整是:通过 调整 ,通过 ,并通过 判断平衡。称衡时,物体应放在 边盘,砝码应放在 边盘。调整天平,取放物体,或加减砝必须在天平处于 情况下进行。

9、游标卡尺的分度值与主尺的 和游标尺的 有关, 和游标尺的 无关。

10、游标卡尺、螺旋测微器是利用 原理制成的长度测量仪器。设测量时的零点读数为d0,则实测值=读数值 d0。

11、已知游标卡尺的分度值为0.01mm,其主尺的最小分格长度为0.5mm,试问游标的分度数为50,游标的总长度可能取 值。

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12、用螺旋测微计测量物体的长度时应以什么原则判断微分筒的边线是否过主尺的半毫米线?过了怎样读数?未过又怎样读数?

13、有人用米尺、游标卡尺和螺旋测微计对同一柱体的高度进行测量,其结果都是两厘米,试问这三个测量值应如何表达?

14、天平两臂长不等所产生的误差属于什么误差?如何消除?

15、实验中用水不纯(如自来水),捆线太多会带来怎样的误差?怎样判定其能否忽略? 16、怎样用流体静力称衡法测量液体的密度? 17、用物理天平测量某物体的质量,数据如下:

2.550 2.552 2.558 2.566 2.564 2.558 2.564 2.562 2.560 2.558

单位为克,天平分度值为0.02克。试计算其平均值、标准偏差、不确定度,并表示出结果。

18、用流体静力称衡法测定固体的密度。已知:天平的分度值为0.02g;测得m=64.204g,m1=56.646g,全是单次测量;水的密度:?0=997.044 Kg/m;计算公式??3

m?0。

m?m1试计算出固体的密度,不确定度,并表示结果。

实验二 伏安法

1、用伏安法测量某一阻值略小于200Ω的电阻,要求测量结果的不确定度

(误差)最小,应选择下列哪组仪器(不计内阻影响和功率限制) ( )

A:电流表0.5级、量程10mA,电压表1.0级,量程2V B:电流表0.1级、量程50mA,电压表0.5级,量程2V C:电流表1.5级、量程10mA,电压表1.5级,量程2V D:电流表1.5级、量程15mA,电压表1.5级,量程2V 2、一只0.5级的电压表,量程为3000mV,表面分度为150小格,测量值为220mV,测量结果的仪器误差限应是 ( )

A:A?11 mV B:A?15 mV C:A?10 mV D:A?20 mV

3、测量约为2.8V的电压,最恰当的选择是 ( )

A:准确度等级为1.0级,量程为4V的电压表 B:准确度等级为0.5级,量程为10V的电压表 C:准确度等级为2.5级,量程为3V的电压表 D:准确度等级为1.5级,量程为3.5V的电压表

4、电学实验中,必须遵守的规则是 ( )

A:首先检查电源输出电压是否为3V B:不能带电操作

C:通电前检查电路连接是否正确 D:一定要采用回路连线

5、滑线变阻器在电路中主要有 种基本接法,它们的功能分别是 和 。

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