基础物理实验学习指导(上)_

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1、X(7)(7)"7经珀怪日从女■»"7PV—fL勿理实验学习指导〈上册〉Sn1IN=U1NI2n=Uce机械工程及自动化学院執・习■?第九届分团委学生会学习部编著本书由机械工程及自动化学院（SMEA）分团委学生会学习部搜集、整理，目的是为大二同学提供基础物理实验的学习资料。根据往年情况，为了让同学们在物理实验上取得优异成绩，机械学院学习部决定重新整理出版《基础物理实验学习指导》。根据2004级同学使用该资料后反馈的信息，我们对《基础物理实验学习指导》进行了详细的审查订正。另外，我们增加了2001级和2

2、002级基础物理实验的期末试题，以及附加了三份基础物理实验报告。供同学们参考，希望能给大二同学提供一些帮助。《物理实验经典试题选编》收录94年至2002年冇参考价值的物理实验试题和解答，以及《基础物理实验》第一章的答案。《实验后思考题选解》收录了大部分实验的思考题参考解答。建议大家经过自己的思考后再看答案，不要盲目照抄。《不确定度与数据处理》汇总了基础物理实验数据处理的方法和要点，是物理实验期中期末考试必考查的知识。《物理实验样板》提供了三份较为标准的实验报告，但决不希望大家盲口抄袭。由于时间紧迫，录

3、入工作繁重，其屮存在一些错误Z处，望读者原谅。对于错误Z处，希望大家及时转告学委，反馈到学习部，以便改进。此书由机械学院学习部的2004、2005级干事共同努力完成，他们为此付出了很大努力，衷心感谢他们的工作！机械学院学习部2006年10月CONTENTS偏辑：机械工程及自动化学院分团委学生会学习部策划偏辑:陈帅、刘琛责任偏辑:李峥、邱文旺封面设计:刘秀成贵任绘图：李峥、陈帅贵任枝对:邱丈旺、排版:陈帅-AA..刖吞-1-第一部分物理实验经典试题选编-1-94级物理实验试题-1-95级物理实验试题-3

4、-96级物理实验试题・3・99级物理实验试题-6-2001级物理实实验验试题（期末）-10-2002级《基础物理实验》期末试题........-11-附：《基础物理》第一章练习题答案・16・第、〒部分实验后思考题选解-16-§5-1光杆法测弹性模量-16-§5-2扭摆法测转动惯量-17-§5-3测定冰的熔解热-18-§5-4电量热法和焦耳热功当量实验.……・19・§5-9电桥的自组和使用・20・§5-10双电桥测低电阻-22-§5-11补偿法和电位差计-22-§5-12声速测量和示波器的使用-24-§

5、5-13动态法测弹性模量-25-§5-14分光仪的调整和三棱镜顶角测量.・25-§5-15斐涅尔双棱镜干涉测波长-27-§5-16圆孔衍射实验-28-§5-17牛顿环干涉测Illi率半径-29-§5-18边克尔逊干涉仪的调整和波长测量・29・第三部分不确定度与数据处理-29-一、误差与不确定度-29-二、数据处理方法-35-笫四部分实验报告稿样板・43・§1声速测量与示波器的使川-43-§2电桥的自组和使用-47-§3分光仪调整和三棱镜顶角测量-51-第一部分物理实验经典试题选编94级物理实验试题1.

6、计算器得出cos30°3'=0.86558874,根据不确定度传递的一般原则，应冇几位冇效数字？解：y二cosx二cos30o3*=0.865588741dy=-sinxJx,Ay=-sinxAx1°171=T=—=—x——=0.000296060180△y=-sinxAx=-sin30°3*0.00029=-0.000145y=0.8656±0.0001有四位有效数字。（注意：角度的计算题求不确定度时要化为弧度）2.分别用米尺（钢板尺），最小分度0.05mm游标卡尺和千分尺测量同一长度，如果示值部是

7、5加加，写出这三个结果（不要求写出不确定度）：米尺5.0加加，游标卡尺5.00加加,千分尺5.000mm.3.精密度高表示测量结果的随机课差小，正确度高表示测量结果的系统误差小,准确度高表示测量结果与真值相符合的程度高。1.甲乙两个同学用最小分度为1加加的米尺测同一圆柱的岂径D,各测5次，得其平均值均为5.006772,但随机误差引起的不确定度（标准差）不相同，甲为0.07加加,乙为0.4加加，则叩的测量结果是,乙的测量结果是0.5mmua(£)=0.07mm,,uh(L)=•厂■=0.2889/n/

8、nTV3U(L)=+(厶)=0.0297cm测量结果:5.00±0.0297cm，修约5.00±0.03cm乙叫（D：=OAmmuh(L)=。'丫加=0.2887m/??J3u(L)=、u(厶)+忧(L)=0.493mm测量结果:5.00±0.0493cm=5.00±0.05cm2.用千分尺测量金属球的直径一次，得D=5.002mm，若千分尺的仪器误差按最小分度的一半计算贝J直径的相对不确定度u（D）/D=，其体积的相对不确定度u（v）/v=解:u(D)