北京邮电大学大学物理实验习题8.doc

(完整word)北京邮电大学大学物理实验习题8

大学物理实验模拟试题八
一、填空题（20分，每题2分）
1．依照测量方法的不同，可将测量分为 和 两大类。
2．误差产生的原因很多，按照误差产生的原因和不同性质,可将误差分为疏失误差、
和 .
3．测量中的视差多属 误差；天平不等臂产生的误差属于 误差。
4．已知某地重力加速度值为9。794m/s2，甲、乙、丙三人测量的结果依次分别为：9。790±0.024m/s2、9。811±0。004m/s2、9.795±0。006m/s2，其中精密度最高的是 ，准确度最高的是 .
5．累加放大测量方法用来测量 物理量，使用该方法的目的是减小仪器造成的误差从而减小不确定度。若仪器的极限误差为0.4，要求测量的不确定度小于0.04，则累加倍数N＞ .
6．示波器的示波管主要由 、 和荧光屏组成。
7．已知 y=2X1—3X2+5X3，直接测量量X1，X2，X3的不确定度分别为ΔX1、ΔX2、ΔX3，则间接测量量的不确定度Δy= .
8．用光杠杆测定钢材杨氏弹性模量，若光杠杆常数(反射镜两足尖垂直距离）d=7.00cm，标尺至平面镜面水平距离D=105。0㎝,求此时光杠杆的放大倍数K= .
9、对于0。5级的电压表，使用量程为3V，若用它单次测量某一电压U,测量值为2。763V，则测量结果应表示为U= ，相对不确定度为B= 。
10、滑线变阻器的两种用法是接成 线路或 线路。
二、判断题（“对”在题号前( ）中打√，“错”打×）(10分）
( )1、误差是指测量值与真值之差，即误差=测量值－真值，如此定义的误差反映的是测量值偏离真值的大小和方向，既有大小又有正负符号。
（ ）2、残差（偏差）是指测量值与其算术平均值之差，它与误差定义一样。
（ ）3、精密度是指重复测量所得结果相互接近程度，反映的是随机误差大小的程度。
（ ）4、测量不确定度是评价测量质量的一个重要指标，是指测量误差可能出现的范围。
( ）5、在验证焦耳定律实验中，量热器中发生的过程是近似绝热过程。
（ ）6、在落球法测量液体粘滞系数实验中，多个小钢球一起测质量，主要目的是减小随机误差。
( ）7、分光计设计了两个角游标是为了消除视差。
（ ）8、交换抵消法可以消除周期性系统误差，对称测量法可以消除线性系统误差。
( ）9、调节气垫导轨水平时发现在滑块运动方向上不水平,应该先调节单脚螺钉再调节双脚螺钉。
（ ）10、用一级千分尺测量某一长度(Δ仪=0.004mm）,单次测量结果为N=8.000mm，用不确定度评定测量结果为N=（8。000±0.004）mm。
三、简答题（共10分，每题5分）
1．示波器实验中，（1）CH1（x）输入信号频率为50Hz，CH2（y)输入信号频率为100Hz;（2)CH1（x）输入信号频率为150Hz，CH2（y）输入信号频率为50Hz；画出这两种情况下，示波器上显示的李萨如图形.

2．欲用逐差法处理数据，实验测量时必须使自变量怎样变化？逐差法处理数据的优点是什么?

四、计算题(10分）
用1/50游标卡尺，测得某金属板的长和宽数据如下表所示，求金属板的面积。
测量次数
1
2
3
4
5
6
7
8
长L/cm
10.02
10。00
9.96
10。06
9.98
10.00
10。08
10.02
宽W/cm
4。02
4。06
4。08
4. 04
4。06
4。10
4。00
4。04

五、设计题(50分）
设计内容：利用霍尔位移传感器,采用拉伸法测定钢丝的杨氏模量。
设计要求：（1）简述实验原理，画出实验原理图，推导测量公式;（2）合理选用实验器材；（3)说明主要实验步骤和过程；(4）选择合适的数据处理方法,说明原因。

参考答案
一、填空题（20分，每题2分）
1． 直接测量 间接测量。
2． 随机误差 系统误差.
3． 随机 系统
4． 乙 丙
5． 微小等量 6
6． 电子枪 偏转板
7．
8． 30
9． 2.763±0。009V 0。3％
10. 分压 限流
二、判断题（“对"在题号前（ )中打√，“错”打×）（10分，每题1分)
1、√ 2、× 3、√ 4、√ 5、√
6、× 7、× 8、× 9、× 10、×
三、简答题（共10分，每题5分)
1． （1） 2分 (2) 3分
x
y
o
x
y
o

2．答：自变量应满足等间距变化的要求，且满足分组要求。（3分)
优点：充分利用数据;消除部分定值系统误差.（2分）
四、计算题（10分)
解：金属块长度平均值:
长度不确定度：

3分
金属块宽度平均值：
宽度不确定度：

3分
面积最佳估计值:
不确定度：
结果表达：
B＝0.25％ 4分
注：注意有效数字位数，有误者酌情扣分。
B
A
N
N
H
F
mA
数字电
压表
K
R
H
五、设计题（50分）

5分 5分
(1)A、霍尔元件位移传感器工作原理:霍尔元件置于磁场中，通以工作电流I，若磁场磁感应强度为B,则有霍尔电压： VH ＝KHIB
若磁场沿Z方向存在均匀梯度dZ/dB（为恒量),则有：⊿VH＝KHI（dB/dZ)⊿Z
霍尔电压与位移成正比。先定标，作⊿VH－⊿Z曲线，求出仪器灵敏度。（5分）
B、右图中钢丝（截面积为S)上端B点固定，霍尔元件卡在A点，AB长L，钢丝下端加砝码力F，钢丝伸长⊿L.
钢丝杨氏模量为：E＝FL/(S⊿L）＝FLKHI(dB/dZ)/（S⊿VH） ――(5分)
（2）仪器：霍尔元件位移传感器及驱动电路;数字电压表；钢丝；砝码;夹具；米尺等；千分尺等。――(10分）
（3）步骤:
a、定标：在磁场中霍尔元件位移传感器,测电压,作作⊿VH－⊿Z曲线,求出仪器灵敏度。
b、测量：加砝码，纪录电压表读数。
c、由电压值和定标曲线，求⊿Z，求E. (10分）
（4）逐差法，自变量等间距变化。(或其他方法，说明原因） (10分)

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