大學(xué)物理實驗考試(參考答案開卷A)

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大學(xué)物理實驗

學(xué)期:2005至2006學(xué)年度第2學(xué)期姓名：得分

根據(jù)測量結(jié)果有效數(shù)字和誤差表示的規(guī)則，正確表示下列測量結(jié)果：（每題2分，共10分）

1)(3.800±0.05)×10-2m(3.80±0.05)×10-2m

2)(1.827±0.043)×10-2m(1.82±0.05)×10-2m

3)(14.63±0.0022)×10-2m(16.630±0.003)×10-2m

4)(18.25±0.232)×10-2m(18.2±0.3)×10-2m

5)5.61±0.05×10-3m(5.61±0.05)×10-3m

二、按照有效數(shù)字的運算法則，計算下列各題：（每題2分，共10分）：

1)31.22×0.032×0.41=0.412)528.7/7.8=68

3)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、填空題：（每空2分，滿分30分）

根據(jù)誤差的性質(zhì)及產(chǎn)生的原因，可將誤差分為系統(tǒng)誤差和隨機誤差

0.000503m3=5.03×102cm3；8020mg=8.020g；

某直接測量量m，則它有5位有效數(shù)字，從左邊數(shù)起第四位有效數(shù)字是3；

某直接測量量m，如果要求取3位有效數(shù)字，則應(yīng)寫成：4.57m，

在“扭擺法測定物體轉(zhuǎn)動慣量”實驗中，相同形狀的物體，質(zhì)量越大則轉(zhuǎn)動慣量越大，質(zhì)量相等、外徑相同的物體，圓筒的轉(zhuǎn)動慣量比圓柱的轉(zhuǎn)動慣量大；

當PN結(jié)正向電流不變時，PN結(jié)正向壓降只隨溫度而變化，即結(jié)電壓隨溫度升高而下降。

7.圖1，游標卡尺的游標精度值為0.02mm，讀數(shù)為10.10mm。

圖2，螺旋測微計的最小分度值為0.01mm，讀數(shù)為6.625mm。

圖2

15

10

5mm

0

10

圖1

15mm主尺

012游標

11.示波器開機后，若掃描方式采用“AUTO”，但沒出現(xiàn)掃描線，則導(dǎo)致這種現(xiàn)

象的可能的原因有掃跡亮度不足,相應(yīng)通道沒打開，掃描線垂直位置不當。

三、簡答題：（每題10分，滿分30分）

1.用霍爾效應(yīng)測量磁場實驗中，主要有那些副效應(yīng)？如何消除副效應(yīng)影響？

答：副效應(yīng)主要有：1）不等位電壓，2）溫差電效應(yīng)引起的附加電壓，3）熱磁效應(yīng)直接引起的附加電壓，4）里紀-勒杜克電壓。

消除副效應(yīng)方法：分別改變Is和B的方向，進行四種組合測量，測得電壓U1,U2,U3U4，用式求得霍爾電壓。

2.“聲速的測定”實驗中，常常是連續(xù)測量幾個半波長的長度，然后用逐差法處理數(shù)據(jù)。用逐差法處理數(shù)據(jù)有什么好處？具備什么條件時才能用逐差法處理數(shù)據(jù)？

答：用逐差法處理數(shù)據(jù)有什么好處：1）保證全部測量數(shù)據(jù)充分利用，2）減小平均值的不確定度。

使用逐差法處理數(shù)據(jù)的條件是：1）函數(shù)可寫成多項式形式；2）自變量等間距變化。

3.在測量橡膠墊導(dǎo)熱系數(shù)的實驗中，為什么在測定散熱盤的溫度后，還要繼續(xù)直接對散熱盤加熱并測量TA±5°C范圍內(nèi)的降溫隨時間變化的曲線，其作用是什么？

答：這是因為按講義中的理論推導(dǎo)，最后影響導(dǎo)熱系數(shù)的關(guān)鍵參數(shù)就是書中（4-7）式的最后一項，，即散熱盤的降溫曲線過溫度TA點的斜率。為了使測量的數(shù)據(jù)更為精確，因此測量TA±5°C范圍內(nèi)的降溫隨時間變化的曲線比較合理。但要注意，這個斜率是整段降溫曲線過TA點的斜率，而不應(yīng)該只取TA點最近的兩個數(shù)據(jù)打入計算，這樣的誤差會比較大。

三、計算題：（每題10分，共20分）

用示波器測量某正弦信號，當Y軸靈敏度選檔旋鈕、掃描時基因數(shù)選檔旋鈕時，觀測到的正弦波圖形如圖2所示（圖中1小格代表1mm）,求該信號的電壓峰峰值以及該信號電壓的周期和頻率(實驗所用探頭的衰減系數(shù)為1)。（本題10分）

圖2示波器顯示波形示意圖(尺寸已按比例放大)

答：App=2.80cm,

Upp=Ku×App=5v/cm×2.80cm=14.0(V)

λ=4.00cm

T=Kt×λ=500us/cm×4.00cm=2000us=2.00ms

F=1/T=1/2.00ms=500Hz

2.某學(xué)生測量一圓柱體的直徑的記錄如下：

測量次數(shù)

1

2

3

4

5

6

d（cm）

3.