基础物理实验学习指导——经典试题选编
2. 用mm分度的钢卷尺测得某距离的长度h为126.38cm。其不确定度由两
个分量合成:一是来自仪器误差,一是来自测量的误差。已知后者带入的不确定度u(h)?0.03cm,若仪器误差限按最小分度的一半,试写出结果的正确表述?
解:
?仪(h)?0.05cm?ub(h)?U(h)?220.053?0.02887cmUa(h)?Ub(h)?0.0416cm
h?u(h)?126.38?0.04cm
3. 对下列数据
m1?3147.226g,u(m2)/m2?0.015%,u(m1)?0.312g,m2?100.4211g,u(m3)?0.0044g,
m3?1.326g,m4?604.279g,u(m4)/m4?1/5000:
(1) 按不确定度和有效数字的关系,其测量结果的正确表达应写成:
(100.42?0.02)g ; (1.326?0.004 (604.3?0.1)g。 (3147.2?0.3)g ;)g ;(2) 按精度的高低列出次序为:m3?m4?m2?m1
相对不确定度越小,精度越高。
4. Y?lnd,d?12.35cm,按有效数字运算法则,Y有 有效数字;若
Y?lnd,u(d)?0.05cm,Y有 有效数字。
(A)5位 (B)4位 (C)3位 (D)2位
Y?lnd?2.513656,解:(1),则dy?ddd, u(Y)?u(d)d0.01/12.35?0.0008097
Y?u(Y)?2.513656?0.0008097?2.5137?0.0008,Y有5位有效数字
(2)Y?lnd?2.513656, u(Y)?u(d)/d?0.05/12.35?0.00405
Y?u(Y)?2.513656?0.00405?2.514?0.004,Y有4位有效数字
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基础物理实验学习指导——经典试题选编
5. (判断题) DT9923型数字三用表测量电压的准确度可表示为
?U?0.05%Nx?3字。若电压表的读数为31.72V,则其不确定度为
(99.99V是电压表的满度值,u(U)?0.05%?99.99?3?0.01?0.08V。0.01V是电压表的最小量化单位)
V 解: ?仪(U)?0.05%?31.72?3?0.01?0.0459u(U)??仪(U)/3?0.02V
6. (判断题) 已知V?3.14L(D1?D2)(D1?D2)/4,测得L?(10.00?0.05)cm,
D1?(3.00?0.01)cm,D2?(2.00?0.01)cm。其中L的测量结果对V的精
度影响最大。 (×)(对V全微分,求各不确定度分量的系数) 7. 某试验中观察到的干涉条纹是一组等间距的平行线段,测微目镜连续读出10个条纹位
置的结果是(单位:毫米)1.488,1.659,1.904,2.170,2.385,2.551,2.800,3.060,3.470。试计算条纹间距。
解:设10个条纹间距的位置为h,即h?10L
有s?ih?S0设s?y,i?x, 则b=h,i?S0 i x 1 1 1.488 1.488 1 x?y?xyx?x222 2 1.639 3.278 4 3 3 1.904 5.712 9 4 4 2.17 8.68 16 5 5 2.385 11.925 25 6 6 2.551 15.306 36 7 7 2.8 19.6 49 8 8 3.06 24.48 64 9 9 3.47 31.23 81 平均 5 2.3852 13.522 31.667 y xy x b?2?11.926?13.52225?31.667?0.239mma?y?bx...........h?b..........a?S0l?h/10?b/10?0.0239mm
2001级物理实实验验试题(期末)
1. tg45?1?有_____位有效数字;20 lg1585(20是准确数字)有______位有效数字。
(A)2位 (B)3位 (C)4位 (D)5位
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基础物理实验学习指导——经典试题选编
2. 有量程为7.5v,1.5级的电压表和??1.0%Nx?2字,量程为20v的数字电压表测量
某电压,读数均为5.08v,它们的不确定度应分别写成u(V)?_____v和_____v。 (A)0.04 (B)0.05 (C)0.06 (D)0.07
3. 已知f?lnR,R=36.01?0.01,则
u(f)f=______,若f?EV?1,且E=(3.000?0.002)v,V?(2.954?0.002)v.则f?u(f)=______.
4. 铜棒长工度随漫度的变化关系如下表所示。为了用作图法其线膨胀系数,画图最少应
当在_________的方格纸一进行;为了把图形充分展开,可把它画在8?16cm的方格纸上,这时应取1mm代表_______;如果在拟合直线的两头,读出两个点的坐标是
(t1,l1),(t2,l2),则a=___________.铜棒长度lt?l0(1?at).
t/℃ l/mm 10.0 2000.36 20.0 3000.72 Mu25.0 2000.80 30.0 2001.07 40.0 2001.48 45.0 2001.60 50.0 2001.80
5. 气体的状态方程PV?RT,M=110克,T=318.15开的某种气体。已知气体常
数R?8.31?10?2pa?L/mol?K,按逐差法法的计算公式和结果分别是u=___________,___________
i Pi/大气压Vi/L1 4.00 25.3 2 5.00 19.8 3 6.00 16.5 4 7.00 14.5 5 8.00 12.4 6 9.00 11.2
6. 双棱镜测波长的计算公式为??示。
?x?0.28144mm b?5.9325mm ?1(b)/b?0.025 ?xbb?S?S?,对实验数据进行处理的计算结果如下表所
b??0.7855mm ?1(b?)/b??0.025 ?1(b?)?0.005mm S?27.65cm ?1(S)?0.5cm ?s(S)?0.05cmS??75.90cm ?1(S?)?0.5cm u(?x)?2.010?10?4mm ?2(b)?0.005mm ?s(S?)?0.05cm 注:下标1来自自方法误差,下标2来自仪器误差。 要求:
(1)给出测量结果的正确表达(包括必要的计算公式)。
(2)定量讨论各不确定度的分量中,哪些是主要的,哪些是次要的,哪些是可以忽略
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基础物理实验学习指导——经典试题选编
的?如果略去次要因素和可以忽略项的贡献,不确定度的计算将怎样简化?结果如何?
7. 热敏电阻随温度的变化满足关系Rt?BeA/T,其中A,B是待定系数,T是绝对温度。
实验测得Rt?t(摄氏温度)的关系如下表所示。试用一元线性回归方法求出t?50℃时的电阻值。不要求提供回归系数的计算公式和数值结果,但必须给出具体的过程说
明和其它的计算公式。 t/℃ Rt/?21.28 4599.9 28.08 36.07 47.97 1977.9 56.44 1557.9 64.95 1224.9 75.41 81.46 87.79 670.60 3700.0 2865.9 914.90 790.60
2002级《基础物理实验》期
一. 1. 1?选择填空( 必做,每题4分,共16分) 0.005
?10为底的常用对数,20是准确数字)。
A、3; B、4; C、5; D、6
?R?5%的金属膜电阻构成一个200 的电阻,如用两个100的电阻串联组2. 用准确度Ru(R)成,则其相对不确定度=_____;如用一个200的电阻来充当,则其相对不确定度
Ru(R)=_____。 RA 、10% B、 5.8% C 、5.0% D、4.1% E、2.9% F 、2.0% 3. 用测微目镜测量干涉条纹宽度(d≈0.1mm),如果读取的是10个条纹的间距,则
u(d)du(d)d有_____位有效数字(1是准确数字);20lg200有_____位有效数字(lg为以
≈____,如果只测一个条纹间距,则A 、0.0005
B、0.005
≈____。
C、0.05 D、0.0029 E、0.029 F、0.29
A4. 某物理量的计算公式Y?,A和B是独立观测量。则Y的不确定度计算式中____
A?B是正确的。 A、
u(Y)Y?[1A?1A?Bu(A)]u(A)?22u(B)(A?B)22 B、u(Y)=
Bu(a)?Au(B)(A?B)22222
C、
u(Y)Y?u(A)Au(Y)? ??D、YA-BA?Bu(B)- 10 -
?11??22(A?B)?A2?2u(B) ?u(A)?2(A?B)?基础物理实验学习指导——经典试题选编
E、没有一个
二. 判断正误与改错(就各题划线部分的内容作出判断,在空格处重复或改写划线部
分,使之与原文字构成完整的叙述,改写其他部分不给分。必做,每题5分,共15分) 5. 用1.5V0.5级的电压表去测量~0.5V的电压,通常应有4位有效数字;而用1.5V2.5
级的电压表去测,则有3位有效数字。
(答) __________________;___________________
6. 电阻箱的仪器误差限?仪??(?i%*Ri)?R0,具体数值如下表(铭牌)所示。
×10000 ×1000 ×100 ×10 ×1 ×0.1 1000 1000 1000 2000 5000 50000×10Ω R0?(20?5)m ?6
用它的9.9Ω的抽头可以构成分压电路。以下两种方式(一是×100挡位和×1挡位置1,其余置0;一是×10挡位和×0.1挡位置1,其余置0)获得的分压比相同,但前者的准确度要比后者略高一点。
(答) __________________;___________________ 7. X=L-12D其相对不确定度的计算公式为;
1223u(X)X??u(L)??3u(D)???L??D?????22,Y=
15ab3则其不确定度:u(Y)=
5(答) __________________;___________________
u(a)?9u(b)
三. 填空题(必做,每题5分,共15分)
8. 视差是指观察远近不同的物A和B 时,随观察者视线的移动将观察到
______________________的现象。若眼睛向一侧移动时,A亦向相对于B运动,说明
距离观察着___________.
9. 在师零电路中,为了避免电流计受大电流的冲击,可以采用两种保护电路。请你画出
它们的原理图,并说明相应元件的取值原则。 10. 用双刀双掷开关可以实现两个线圈的顺接与反接的电感测量。请你按照图示要求
在右测补线完成换接功能。
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