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测量误差、不确定度和数据的处理
一、 重点与难点
（一） 重点
1. 直接测量值的标准偏差的计算：直接测量值的A类、B类不确定度的计算。
2. 间接测量值的不确定度的计算。
3. 测量结果的完整表达。
4. 逐差法、最小二乘法的计算方法（在相应的实验中讲授）。
（二）难点
1. 标准偏差及不确定度概念的理解。
2. 不确定度的计算及测量结果的正确表述。
二、计算题
例题一：
用螺旋测微仪测量一钢珠直径6次，测量数据如下表，已知仪器误差△仪=0.004mm，求钢珠直径的测量结果，要求表示成不确定度的完整表达式（置信率取95%）。
测量次数
1
2
3
4
5
6
d (mm)
3.302
3.304
3.301
3.302
3.301
3.300
解：
（1） 钢珠直径的算术平均值

（2） 钢珠直径的A类不确定度：根据P=95%及测量次数查出，tp=2.57

= 0.0015(mm)
（3） 钢珠直径的B类不确定度：

（4）钢珠直径的总不确定度

例题2
测出一个铅圆柱体的直径,高度，质量，各值的置信率皆为95%，求铅柱密度的测量结果。
解：
（一）铅柱密度算术平均值

（二） 密度的不确定度

=
=

（三） 密度的完整表达式：

例题3
一圆柱体，用50分度游标卡尺分别测量其直径和高度各5次，数据如下表，求其侧面积的测量结果。（窒息率95%）
测量次数
1
2
3
4
5
d(mm)
20.42
20.34
20.40
20.46
20.44
h(mm)
41.20
41.22
41.32
41.28
41.12
(1) 计算直径的算术平均值

（2）直径的A类不确定度：根据p=95%及测量次数查出

=
（3） 直径的B 类不确定度
（4） 直径的总不确定度

（5） 直径的测量结果
（6） 计算高度的算术平均值

（7） 高度的A类不确定度：
（8）高度的B类不确定度：
（9）高度的总不确定度：
（10）高度的测量结果
（11）计算求侧面积达的算术平均值

（12）计算侧面积的不确定度

（13）侧面积的完整表达式
( P=95%)

或
三、填空题
1．测量就是将（ ）物理量和（ ）物理量进行比较的过程。
2. 能直接从仪器上读出测量值的测量称为（ ）测量。 由直接测量值通过函数关系计算得出待测量称为（ ）测量。
3. 任何物理量所具有的客观真实数值称为该物理量的（ ）。
4. 任何测量的目的都是要测得该物理量的（ ）。
5. 误差是测量值与真值之间存在的（ ）。
6. 误差存在于一切（ ） 中，而且贯穿（ ）过程的始终。
7. 根据误差的（ ）和（ ）可以将误差分为（ ）误差和（ ）误差。
8. 等精度测量是指（ ）测量、（ ）测量、（ ）测量、（ ）测量均不发生改变的测量。
9. 同样条件下多次测量同一物理量时，（ ）和（ ）保持不变，或者按（ ）变化的误差称为系统误差。
10. 系统误差主要来自（ 　　）、（ ）、（ ）、（ ）四个方面的误差。
11. 发现系统误差的主要方法有：（ ）、（ ）、（ ）三种方法。
12. 同样条件下多次测量同一物理量时，（ ）和（ ）不能确定的误差，称为随机误差。
13. 在等精度多次测量中，随即误差课通过（ ）而减小。
14. 随机误差的分布特点是（ ）、（ ）、（ ）、（ ）。
15. 表示测量数据相互接近的概念是（ ）度，它是定性评价（ ）误差大小的。
16. 测量数据的判据中，被称为（ ）的标准偏差，其统计意义是落在区间【-3，+3】内的概率是（ ）。
17. 精确确度描述了测量数据间的（ ）程度，又表示了测量值与（ ）的接近程度。
18. 准确度描述了测量值与真值间的（ ）程度，反应了测量中（ ）的大小。
19. 测量结果完整表达式包括（ ）、（ ）、（ ）、( ).
20．不确定度可以保留（ ）位，其尾数结尾时采用（ ）的原则，平均值的最末位数应与不确定度（ ）对齐，其尾数取舍时按（ ）规则进行。
21. 测量值有效数字位数不能任意（ ），位数的多少又被测量的（ ）和测量仪器的（ ）共同决定。
22. 仪器误差主要是指仪器的（ ）与被测量值之间的（ ）的绝绝对值。
23. 由仪器的精度级别计算仪器误差的计算公式是（ ）。
24. 一级精度，量程0-125m.m，50分度的游标卡尺其仪器误差为（ ）。
25. 有限次测量的随机误差的t分布中的因子与（ ）和（ ）有关。
26. 估计读书的最小读数单位被称为（ ）误差。
27. 不确定度表示了被测物理量（ ）的区间和其在此区间的（ ）。
28. 不确定度的计算分为两类，及（ ）和（ ）。
29. A类不确定度的分量是指可以用（ ）计算的不确定度的分量。
30. 不确定度的均分原理就是将间接量的（ ）均匀分配到（ ）的不确定度中去。
31. 天平砝码不准确产生的误差为（ ）误差，可以用（ ）不确定度来评定。
32. 使用逐差法的条件是：自变量是严格（ ）变化的，因变量与自变量必须是（ ）的关系。
33. 最小二乘法处理数据可以得到物理量间的（ ），其原理是：拟合曲线与各测量值之（ ），在所有拟合曲线中应（ ）。
四、选择题
1 指出下列情况属于随机误差的是
A 读书时视角误差 B 千分尺零位对不齐
C 天平杠杆受气流影响的起伏 D 电表的指针未归零
E 电压波动引起的测量值变化 F 空气浮力对测量物体质量的影响
2 假设多次测量的随机误差服从高斯分布，真值处于区间内的概率为
A 57.5% B 68.3% C 99.7% D 100%
3 用量程为15mA，准确度等级为0.5等级的电流表测量某电流的指示值为10.00mA,其测量结果的最大误差为：
A 0.75 mm B 0.08mA C 0.05mA D 0.008mA
4 下列测量结果正确的表达结果是
A L= B
C D
5 测量一约为1.5伏的电压时要求其结果的误差不超过1.5%，则应选择下列那种规格的电压表最为合适
A 0.5级、量程为5伏特 B 1.0级、量程为2伏特
C 2.5级、量程为1.5伏特 D 0.5级、量程为3伏特
6 用50分度的游标卡尺测量物体的长度，符合有效数据是
A 40mm B 40.0mm C 40.00mm D 40.000mm
7 在计算数据时，当有效数字位数确定以后，应将多余的数字舍去。设计算结果的有效数字为4位，则下列不正确的取舍是
A 4.327494.328 B 4.327504.328
C 4.327514.328 D 4.328504.328
8 下面说法正确的是
A 有效数字的位数是由计算器显示的位数决定的
B 有效数字位数的多少由测量仪器的精度决定
C 有效数字的位数多少由其不确定度决定
D 有效数字的多少是由所用单位的大小决定的
9 下面说法正确的是
A 系统误差可以通过多次测量消除
B 偶然误差一定能完全消除
C 记错数是系统误差
D 系统误差是可以减少甚至消除的
10 请选出下列说法正确的是
A 一般来说，测量结果有效数字的多少与测量结果的准确度无关。
B 未知仪器误差时，可用仪器的最小分度值或最小分度值的一半近似作为该仪器的单次测量误差
C 直接测量一个直径约10mm的钢球，要求相对测量误差不超过5%，应该选用最小分度为1mm的米尺来测量
D 实验结果应尽可能保留多的运算位数，以表示测量结果
参考答案：
填空题：
1 待测，标准； 2 直接，间接； 3 真值 ；4 真值； 5差值；6 测量，测量；7 性质，来源，系统，随机；8 仪器，方法，人员，条件；9 绝对值，正负号，一定定律；10 理论或方法，仪器，环境，个人；11 对比，理论分析，数据分析；12 绝对值，正负号；13 多次测量； 14 单峰性，有界性，对称性，有偿性；15 精密，随机；16 测量列，0.997 ；17 接近，系统误差；18 接近，真值；19 算术平均值，不确定度，单位，置信概率；20 1~2，只入不舍，最末位数，四舍六入五凑偶；21 增减，大小，精度；22 示值，最大误差；23 仪器误差=仪器量程*精度级别%；24 0.02mm；25 置信率水平，测量次数；26 估计 27 真值所在，概率；28 A , B ；29 统计方法；30 系统、B ；31 总不确定度，直接量；32 等间距、线性 ；33 函数关系式，偏差的平方和，最小。
选择题：
1 ACE; 2 B ; 3A; 4A; 5B; 6C; 7 A;8B; 9D; 10B;

实验12 固体杨氏弹性模量的测量

一 重点与难点
重点：
1 拉伸法测金属丝杨氏弹性模量的原理及光杠杆放大原理
2 望远镜光路系统的调节方法
3 逐差法处理数据及用不确定度表示实验结果的方法
二 难点：
1 望远镜光路系统的调节方法
2 不同测长仪器的仪器误差与估计误差的取值方法
3 不确定度的计算方法

二 填空题
1 杨氏弹性模量是描述（ ）材料（ ）能力的物理量，它与材料性质（ ）（有关或者无关），与材料形状（ ），与外应力大小（ ）。
2 在弹性限度内，金属丝的应变与应力F/A有关系式：，其中（ ）称为杨氏模量。
3 在中，d为金属丝的（ ），m为对应于（ ）所增加的砝码质量，b为（ ），指光杠杆后足尖与前足尖连线的（ ）；s为（ ），可按公式（ ）计算，l为金属丝的原长，只金属丝（ ）的距离。
4 防止光杠杆时，其后足尖必须（ ）放在夹紧金属丝的圆柱（ ）上。
5 杨氏弹性模量仪的调整依据是（ ）原理，用光杠杆测量微小伸长量使用了（ ）。
6 试验中调节光路的主要步骤①调节望远镜的位置，沿镜筒准星观察到光杠杆中的象；②调节望远镜（ ）使其基准叉丝线清楚；③调节望远镜的（ ）看清标尺像；④为准确读数，要反复（ ），使叉丝与标尺像清晰且二者间无（ ）。

三 选择题
1 一下说法正确的是
A 杨氏弹性模量与待测金属丝的长度粗细有关
B 杨氏弹性模量与待测金属丝的长度粗细无关
C 杨氏弹性模量可以用拉伸法测量
D 在国际单位制中，杨氏弹性模量的单位是N/
2 使用螺旋测微计时，以下说法错误的是
A 可以旋转套筒使测量杆与待测物接触
B 可以旋转棘轮使测量杆与待测物接触
C 对最小分度可以使用1/10估计读数，读出0.001mm位的读数
D 使用完毕可以随意放入盒中
3 试验中当砝码等值增减时，对应的标尺数据相差较大，可能的原因是
A 杨氏弹性模量仪支柱垂直，造成金属丝的下端夹头不能在平台圆孔内自由移动
B 起初砝码太轻，金属丝没有完全拉直
C 光杠杆后足位置安置不当，与金属丝相碰
D 实验过程中，有可能动了仪器
4 逐差法处理数据的基本条件及优点有
A 可变成等差级数的数据序列
B 等差级数的数据系列
C 充分利用所测数据，可减小系统误差
D 充分利用所测数据，可减小随机误差
5 杨氏弹性模量试验中，一下说法正确的是：
A 其它条件不变，光杠杆常数越大，其测量值灵敏度越高
B 其它条件不变，光杆杆常数越小，其测量值灵敏度越高
C 从望远镜视场中看到光杠杆镜面中的标尺像是放大的倒立的虚像
D 从望远镜视场中看到光杠杆镜面中的标尺像是放大的正立的虚像
四 计算题
用50分度游标卡尺测小球的直径，天平测其质量，所得数据及结果如下表。试计算铅球的密度和不确定度，并写出完整结果式：
测量次数K
1
2
3
4
5
6
直径 d(mm)
29.40
29.42
29.38
29.40
29.38
29.42
质量m

五 设计题
1 设计要求：设计测量固体材料随温度变化的变化量。用文字，示意图、公式表示设计方案，为准确测量铜管的最小伸长量0.01mm，镜尺组与光杠杆的距离至少为多少米。
2 可用器材：加热装置及温控装置：光杠杆：光杠杆的常数为50~80mm可调；镜尺组：量程0~30cm,最小值 1 mm ；钢卷尺；量程 0~5cm,最小量 1mm。
参考答案：
填空题：
3 固体，抵抗形变，有关，无关，无关；2 E; 3 直径，位移x，光杠杆常数，垂直距离，光杠杆镜面到望远镜标尺间的距离 两紧固点间
4 垂直，平台；5 平面镜成像，放大法；6 标尺，目镜，焦距，调焦，视差

选择题

1 BCD 2 AD 3ABCD 4 ABD 5 BC
计算题：
解：
1 d的平均值

=
=0.013mm(P=0.95)

2 密度

另解：

实验 26 用直流电桥测量电阻温度系数
一 重点与难点
电桥是一种比较式测量仪器，它通常在平衡条件下将待测物理量与同种标准物理量进行比较确定其数值。它可以用来测量电阻，电容，电感，频率以及温度，湿度压力等许多物理量，此外在自动控制技术中也有着广泛的用途。电桥具有测试灵敏，准确度高和使用方便等特点。根据用途不同，分为直流电桥和交流电桥两大类，按测量范围，直流电桥又可以分为单臂电桥（惠斯登电桥）和双臂电桥（开尔文电桥），惠斯登电桥主要用于精确测量中的等大小（即范围）的电阻；开尔文电桥适用于精确测量低值（范围内）的电阻。
1 惠斯登电桥的工作原理
惠斯登电桥的原理图如右图所示，它是又电阻和待测电阻连成一个封闭的四边形ABCDA，四边形的每一个边称为电桥的一个臂，它的一对角A和C与电池E相连，另一对角B和D与检流计G相连。连入检流计的对角线称为桥，适当调节的阻值，可以使B,D两点的电位相等，此时检流计上无电流通过，指针不发生偏转，这个叫做电桥平衡。电桥平衡时有，

由此可得
上两式相除得 （26-1）
式（26-1）即为电桥平衡条件。
由式（26-1）可得 （26-2）
式（26-2）就是惠斯登电桥测电阻的基本公式，若知道的比值c和电阻就可以算出的值。
测量时需要注意电桥的平衡状态（指检流计没有电流通过），测量时应使用使电流时通时断的方式（跃接式）判断，如果电桥真正平衡，那每次通断时指针都不会动。
二 选择题
1 单臂电桥测量电阻时，如果出现如下情况，仍能进行正常测量的有
A 检流计支路不通（断线）
B 一个桥臂短路
C 有一个桥臂断路
D 电源的正副极性调换
2 如果一个未知电阻的阻值在之间，当用单臂电桥进行测定时，比率臂应选择
A X10档 B X0.1档 C X100档 D X0.01档
3 在单臂电桥的原理电路中，如讲电源与检流计的位置互换，则电桥平衡条件
A 发生变化 B 不变 C 不一定 D 以上都不是
4 用惠斯登电桥测中等阻值的电阻，档电桥平衡时有关系式成立，试从下列因素中选取影响误差的原因
A 电源电压有微小的变化 B 检流计灵敏度太低
C 检流计刻度不均匀 D 检流计零点未校准
5设和为铜丝 R-t图上相距较远的亮点坐标，为t=0度时的电阻值，则直线的斜率K=（ ），铜丝的电阻温度系数 a = ( )
A B
C D
6 惠斯登电桥是根据（ ）原理制造而成的，
A 温度 B 对称 C 平衡 D 比例
7 惠斯登电桥平衡时的总电阻包括（ ），（ ），和（ ）三部分组成
A 待测电阻，引线电阻，电桥电阻
B待测电阻，引线电阻，接触电阻
C接触电阻，引线电阻，电桥电阻
8 惠斯登电桥是由（ ）（四个电阻），（ ）（检流计G）和工作（ ）（E）组成
A 桥，桥臂，电流 B 桥臂，桥，电源
C 桥，桥臂，电源 D 桥臂，桥，电流
9 单臂电桥测电阻，首先要根据待测电阻的大小选择（ ），原则是使测定臂的（ ）电阻盘尽量用上。
A 比率臂，最大 B 比率臂，最小
C 臂长，最大 D 臂长，最小
10 采用跃接发式判断检流计是否真正（ ）的好方法。
A 准确 B 偏转 C 指零 D 反转
11 惠斯登电桥测量铜丝温度系数时，始终都 不要断的搅拌直至温度不变，其目的是使量热器处于（ ）状态。
A 恒温 B 恒流 Ｃ　恒压 D 热平衡
12 使用直流单臂电桥测量电阻温度系数的实验中，为了使升温均匀以保证温度计测量值与待测电阻值温度尽可能一致，通常采用的办法是：
A 加快升温速度
B 待测电阻尽量靠近加热器
C 不断的搅拌液体
D 温度计的测温泡和待测电阻尽量远一些
参考答案：
1 D 2 C 3B 4B 5D 6D 7B 8B 9A 10C 11A 12C
实验30 电子示波器的使用
一． 重点与难点
1. 重点：了解电子示波器的基本原理及主要部分。
2. 难点：熟悉示波器上各旋钮、开关、按钮的名称、功能以及他们的作用。
3. 正确使用示波器，并用示波器测量电压、频率、相位差、李莎如图等各种信号。
二． 填空
1. 电子示波器是由（ ）和（ ）等组成。
2 示波器的核心是（ ），示波管是由（ ），（ ），（ ）等部分组成。
3 要使荧光屏上显示出一个完整的正弦波信号或正弦波，首先必须在水平偏转板上加一个（ ）（电压或信号），在Y偏转板上加一个（ ）（电压或者信号）。
4 当X轴上的扫面周期是Y轴上的扫描周期的（ ）倍时，屏幕上将出现N个波形的Uy函数波形。
5 当选择出发电路工作方式开关置于（ ）时，X轴扫描是连续进行的，称为连续扫描。
6 在测量脉冲信号时，则应采用触发式扫描方式，此时工作开关置于（ ）或（ ）位置。
7 测量信号的电压值时，电压（ ）旋钮必须放在校准位置上。
8 测量信号的周期时，时间转换开关微调旋钮必须放在（ ）位置上。
9 测量相位差与频率有密切关系。频率越高，相位差越（ ）；频率越低，相位差越（ ）。
10 测量李莎如图与振动频率之间的关系X方向的切线对图形切点数Nx/Y 方向的切线对图形的切点数Ny=fy/fx它们之间必须成（ ）关系。
11 测量标准信号电压值时，把Y偏转板上的灵敏度值增大，振幅变（ ）；如减小Y偏转板上的灵敏度值，振幅变（ ）。
12 为了保护荧光屏不被灼伤，使用示波器时，光点亮度不能（ ），而且也不能让（ ）长时间停在荧光屏的一点上。
13 在试验过程中，如果短时间不使用示波器，可将（　　）旋钮反时针方向旋至尽头，截止电子束的发射，使光点消失，不要经常（　　）示波器的电源，以免缩短示波器的使用寿命。
14 示波器的（ ）频率远大于或者远小于Y 轴的（ ）信号频率时，屏幕上的图形将是什么情形。（没打错 书上就这样的）
15 示波器可直接观察（ ）波形，并测定（ ）的大小，因此一切可以转化为（ ）电学量及其它们随（ ）的变化过程都可以用示波器来观测。
16 由于（ ）的惯性小，又能在（ ）上显示出可见图像，所以示波器特别适用于观察（ ）变化过程。因此示波器是一种最为常见的电子测量仪器。
17 电子枪是由（ ） （ ） （ ） （ ） （ ）和（ ）构成。
18 调节( ) 和（ ）之间的电位差就可以控制荧光屏上的光点亮度（也成为辉度的变化），这个称为辉度调节。
19 改变第一阳极电压可以改变电场分布，从而改变电子束的聚集程度，即改变荧光屏上（ ）的大小，这就成为聚集调节。
20 偏转板：为使电子束能够达到荧光屏的任何一点，在示波管内装有两对相互垂直的极板。第一对是（ ）板Y1Y2，第二对是（ ）板X1X2。
21 荧光屏：玻璃泡前端的内壁涂有（ ）物质，它在吸收打在其上的电子动能之后辐射可见光，在电子轰击停止后，发光仍能持续一段时间，成为（ ）效应。
22 电压放大与衰减装置包括（ ）（ ）（ ）（　　）。
23 调节扫描信号的频率，使其与输入信号的频率成整数倍的调整过程称为（ ）或（ ），也称（ ）。
三 选择题
1 示波器的主要组成部分有：ABCD
A 电子示波管B扫描及整步装置C 放大与衰减装置D 电源
2 示波器显示图像的关键部件是（A ），它主要由（ BCE ）组成
A示波管 B 电子枪 C 偏转极D 光电管E荧光屏
3 关于示波器正确的说法是BC
A 示波器偏转板上加有电压，电子束的方向就不会发生偏转
B 电子束是在偏转电场的作用下发生偏转的
C 在一定范围内，荧光屏上亮点的位移与偏转板上的电压成这正比
4 如果单独把锯齿电压加在X偏转板上而Y偏转板上不加任何电压信号，那么，在荧光屏上看到的是CD
A 一个光点B 一条竖直的亮线C 扫描线D 时间基线
5 如果在Y偏转板上加一个随时间成周期性变化的正弦电压，则ABE
A 荧光屏上的亮点在垂直方向上做垂直振动
B 由于发光物质的余辉现象和人眼视觉残留效应，在荧光屏上我们将看到一条垂直的竖直亮线段
C 在荧光屏上的亮点在垂直方向上获得扫描线
D 垂直亮线的长度与正弦波的峰值成反比
E 垂直亮线的长度与正弦波的峰值成反比
6 关于示波器显示波形的说法正确的有：ABCD
A 在Y轴加一正弦变化电压
B 在X 偏转板上加有偏转电压
C 扫描电压和正弦电压周期完全一致
D 荧光屏上现实的呃波形是一个完整的正弦波
Ｅ荧光屏上显示的波形不可能是一个完整的正弦波
7 当荧光屏上显示N个正弦波形时，正确的说法是（AD
A 的周期为 周期的N倍（整数）（书上就是这样写的，忽略这题）
B 的频率为 频率的 倍
C 的周期为 的周期的N 倍（整数）
D 的频率为 的频率 倍
8 调节扫描信号的频率使其与输入信号的频率成整数倍的调整过程称为BC
A 共振 B 整步 C 同步

四 问答题
1 某同学将示波器工作模式x-y工作模式，然后在示波器的YA输入端和YB输入端分别输入下图所示信号，

1） 请画出示波器上可能出现的波形，并解释原因
2） 如果YA信号周期增加一倍，示波器上应当出现几个波形
2 已知RC 回路中电容放电规律是式中是时间常数。某同学欲使用上述规律测量电容值大小，其测量方案如下
请问：
1） 示波器应如何连接？
2） 如果要观察由电阻R两端的新号波形，示波器又该如何连接？
3） 给出测量步骤。
3 某同学用示波器测量相位差实验时，通过调节扫描速度旋钮，将两个周期的电流信号调节为在水平方向在屏幕上占10格，然后读得相位差的数据为0.5格去，请问信号信号相位差是多少？
参考答案：
填空题：
1 示波管 电子线路 2 示波管 电子枪 偏转板 荧光屏 3 锯齿波 正弦波 4 N 的整数倍 5 激发或自激 6 AC或DC 7 微调 8 校准 9 越小 越大 10整数倍 11 减小 增大 12 太强 亮点 13 辉度 通断 14 扫描 正弦波 15 电压 电压 电压 时间16电子射线 荧光屏 瞬时 17 灯丝 热阴极 控制栅极 加速极 第一阳极 第二阳极 18 栅极 阴极 19光点 20 垂直偏转 水平偏转 21 发光和余辉 22 X 轴放大器 Y轴放大器 X 轴衰减器 Y轴衰减器
23 “同步” “整步”“触发”
问答题：
1 1）示波器上应该出现一个完整周期的方波。如右图 原因:x-y工作模式下，YA输入端的新号在水平偏转板上，又由于其是锯齿形波电压信号，因此它起着扫描电压的作用。
YB 输入端的加在垂直偏转板上，又YA和YB的信号周期相同，因此示波器屏幕上应显示一个完整的波形
3 答：φ=

实验31 磁化材料磁化曲线与磁滞回线的测绘
一 重点与难点
1 重点：
（1）磁化曲线及磁滞回线的基本知识
（2）示波器显示磁化曲线及磁滞回线的原理，转换测量法及积分电路
（3）饱和磁滞回线的判断及特点分析
2 难点：
（1）磁学量H ，B转换成电学量测量的理论与测量方法
（2）积分电路的参数要求
（3）饱和磁滞回线的判断及特点分析
二 填空题：
1 硬磁材料的磁滞回线（ ），矫顽磁力（ ）；软磁材料的磁滞回线（ ），矫顽磁力（ ）。
2 示波器显示磁滞回线的电路图如图1，元件（ ）上的电压与磁场强度成（ ）比例，元件（ ）上的电压与磁感应强度成（ ）比例。通过测量电压得到磁学量的方法称为（ ）测量法。（原题如此）
3 录音的磁带，电脑的磁盘采用的是（硬磁、软磁）材料，变压器，电动机的铁芯采用的是（ ）（硬磁、软磁）材料。
4 从饱和磁滞回线上测量剩磁时，磁场强度H为（ ）；测量矫顽磁力时，磁感应强度B 为（ ）。
5 如图1 为如实显示磁滞回线，R2与C组成的积分电路中，要求R2的电阻值比电容C的阻抗大（ ）倍以上；同时要求在试验磁场的范围内，放大器的放大倍数必须（ ）。
此时YB4242型示波器按垂直振动图形合成方式连接，即将示波器面板上的Y2（X）开关（ ）。

三 选择题
1 一下说法正确的是BCD
A 铁磁材料的磁导率是常数
B 磁化过程与铁磁材料的此话经历有关
C 磁滞回线中，磁感应强度的变化落后于磁场强度的变化
D 铁磁材料的B与H是非线性关系
2 若实验测得某材料的饱和磁滞回线高而窄，则材料的AD
A 矫顽磁力小 B 矫顽磁力大 C 剩磁多 D 剩磁少
3 如图1 以下说法正确的是C
A 电阻R1上的电压与铁环中的磁感应强度成正比
B 电阻R1上的电压接入Y 通道
C 电阻R1上的电压接入X 通道
D 电阻C 上的电压与铁环中的磁场强度成正比
参考答案：
填空题：
1 宽 大 窄 小 ； 2 R1 正 C 正 转换；3 硬磁 软磁 ； 4 零 零 ；5 100，稳定，拉出

实验38 密立根油滴法测定基本电荷
一 重点与难点
油滴的选择：
要做好本实验，很重要的一点是选择好油滴。选择的油滴体积不能太大，太大的油滴虽然比较亮，但带的电量一般比较多，下降的速度也就比较快因而下降的时间不容易准确测量；油滴也不能选的太小，太小的油滴其布朗运动比较明显，下落的时间也不能准确测量。这些因素都会增大实验的误差。为了准确测定基本电荷，通常平衡电压的选择在100—350V左右，时间的选择应该在10—35秒左右，此范围内油滴的大小和带电量都比较合适。

二 填空题
1 密立根油滴实验中，质量太大的油滴下落速度快，（ ）测量误差大；质量太小的油滴（ ）运动比较明显，测量结果不准确。
2 密立根油滴实验中，如要得出准确的结果，我们通常选择的油滴平衡电压一般在（ ）伏左右，下落的时间一般选择在（ ）秒左右。
3 若静止的油滴在射线照射下失掉了一些电子，油滴将会向（ ）方向移动。每个油滴所带的电荷量是基本电荷的（ ）倍。
4 密立根油滴试验中带电油滴有两次受力平衡，分别是（ ）力和（ ）力相等及（ ）力与（ ）力相等。
5 密立根油滴实验证明了电荷的（ ），并精确的测定了（ ）的数值。
6 做密立根油滴实验时，仪器需要调（ ），所选油滴（ ）不能太大，盒内空气不能有（ ）。
7 在密立根油滴实验中如果选用蒸馏水代替钟表油，由于（ ）而不能得到准确的结果。
8 试验中如果选择的油滴质量很小，（ ）以不能看做是连续媒质，（ ）定律需要修正。
9 如所加的平衡电压没有使油滴完全静止，油滴上升说明电压（ ）；油滴下降说明电压( )。
10 如果油滴仪没有调节水平，则（ ）与（ ）不在同一直线上，导致下落的油滴不能（　　　）。
11 电荷的量子特性及电荷的（ ），任何一个电荷都应是基本电荷的（ ）。
12 静态法所用的基本原理是油滴受的（ ）力和（ ）力相等。
13 试验中发现进入电场的油滴，有的油滴向上运动有的油滴向下运动，这是因为油滴（ ），（ ）；有的油滴运动较快，有的较慢，这是因为油滴（ ）不同和（ ）不同。
14 实验数据处理时，若已经求出油滴带电量，要求基本电荷就是求这N个电荷的（ ）。若所测油滴太少，求最大公约数有困难，可以用（　　　）法求基本电荷。

三　　选择题
１　做密立根油滴实验时，选择油滴一般要选择平衡电压稍高一点，且下落时间长一些的油滴，这是因为BC
A 下落时间长的油滴质量大
B 下落时间长的油滴质量小
C 带的电荷少
D 带的电荷多
2 做密立根油滴实验时，若下落的油滴像突然模糊了，对此我们应该BD
A 调节平衡电压
B 调节显微镜聚集跟踪油滴
C 调节望远镜聚集跟踪油滴
D 将仪器调水平
3 基本电荷是指BD
A 很小的电荷
B 一个电子的电荷
C 可能是几个电子带的电荷
D 最小的电荷单位
4 静态法推导油滴电荷计算公式中，下列哪些因素可以造成方法上的误差（系统误差）BCD
A 极板中的电场可能不均匀
B 油滴所受到的空气浮力
C 下落的油滴被视为球体
D 仪器未调水平
5 试验中油滴电荷主要来自B
A 极板上的电场提供
B 油滴在喷射过程中的摩擦所致
C 油滴本身固有电荷
D 油滴下落中与空气摩擦所致
6 试验中如果长时间对同一油滴进行测量，会发现其平衡电压发生了变化，这主要是因为C
A 电压不稳
B 电场不稳
C 油滴上的电荷发生变化
D 油滴挥发质量减小
7 本实验中需要对空气粘滞系数进行修正，这是因为，BC
A 油滴尺寸非常大
B 油滴尺寸非常小
C 空气不能视为连续媒质
D 空气可以视为连续媒质
8 试验中最基本的电荷可以采用AB
A 静态法
B 动态法
C 逐差法
D 一元线性回归法
9 对实验结果造成影响的主要因素有ABC
A 所选油滴质量（太大，太小）
B 平衡极板不水平
C 人工计时不准确
D 油滴容易挥发

四 计算题
在密立根油滴试验中，测出某油滴所受重力，当电场强度为时，油滴竖直向下作匀速直线运动
求（1）该油滴所带电荷量是多少？
（2）该油滴中含有多少个电子？

参考答案：
填空题
1 时间 布朗； 2 100-350,10-35； 3 下 整数 ； 4 重力 电场力 重力 空气凝滞力； 5 不连续性，基本电荷 ； 6 水平 质量或带电量 对流； 7 水滴容易蒸发； 8 空气 斯托克斯；
9 太高 太低 ； 10 重力 空气粘滞阻力 垂直下落； 11 不连续性 整数倍； 12 重力 电场力； 13 有的带正电 有的带负电 所带电荷量不同 油滴质量不同； 14 最大公约数 作图法

计算题
（1） 匀速下落 加速度为0 合外力为0
重力=电场力 G=Eq

（2）一个电子的带电量
所以电子数个

实验 39 光点效应法测普朗克常量
一 重点与难点
1 爱因斯坦光量子理论
2 光电效应的一般规律
3 光电管的主要结构
4 利用光电效应测量普朗克常量的基本方法
5 用爱因斯坦方程正确解释光电效应的基本规律
6 准确测量各频率入射光对应的外加截止电压

二 填空题
1 一定（ ）的光照射到金属表面使电子逸出的现象称为光电效应。
2 光电效应实验采用（ ）测量普朗克常量。
3 在光电管中阴极材料的逸出电位比阳极材料的逸出电位要（ ）。
4 光电效应实验中，正式开始测量前，光源和仪器都必须（ ）。
5 在光电效应实验过程中，如果需要更换滤色片，则必须先完成的一项操作时（ ）。
6 在光电效应实验中，影响光电流使其偏离理论值的因素有（ ） （ ） 和（ ）。
7 在光电效应实验中，截止电压测量的主要方法有（ ） 和（ ）。
8 如果用孔径为2 ,4 和8的小孔光阑来限制通光量，则理论上其相应的饱和光电流大小之比是（ ）。
9 如果光电管与光源的距离分别为200,300和400，则理论上齐对应的饱和光电流之整数比（ ）。
10 光电效应验证了光的（ ）理论。
11 光的量子性是说，频率为（ ）的光，以（ ）光的能量单位（光量子）的形式（ ）地向外辐射，自由电子吸收一个（ ）的能量（ ）后，一部分用于（ ），剩下一部分就是电子逸出金属表面后具有的最大初动能（ ）。
12 在公式中，对于不同频率的单色光照射同一光电管（h ,e 和 Ws一定），可得不同的（ ），并且（ ）与（ ）成（ ）关系，其直线斜率为（ ）。
13 在光电效应实验中Us- 曲线与（ ）轴交点值称为（ ）频率，当入射光（ ）时，无论光强多大，都不能释放出（ ），故又称为（ ）频率或（ ）频率。
14 在光电效应实验中Us- 曲线与（ ）轴的交点值（如果不考虑接触电位差）称为（ ）电势，用公式（此时=0）可以求出该光电管（ ）极金属的（ ）。
15 在光电效应实验中，从实测的I-V特性曲线中可以看出：当入射光（ ）一定时，（ ）随两极（ ）的增加而增大；但当（ ）增加到一定值时，（ ）不再增加，即达到一（ ）值 I m,这表明饱和光电流与光强P成（ ）。
16 从 I – V 特性曲线中可以看出，当加速电压V减小到零并逐渐为负值时，光电流减小但（ ），只有当反向电压值等于（ ）时，光电流才等于零，此时电压称为（ ）。