1、实验绪论作业解答实验绪论作业解答大学物理实验绪论练习题学号 姓名 大学物理课程任课教师 重要提醒:1、此部分习题要认真完成,一方面它将作为平时成绩的一部分,另一方面它占理论考试的40%(题型相似)。2、在实验理论考试前请向大学物理课程任课教师索取,供复习应考用。一:填空题:1、在科学实验中,一切物理量都是通过测量得到的。一个测量数据不同于一个数值,它是由 数值 和 单位 两部分组成的。2、不确定度归为两大类:A类不确定度是指 用统计方法计算出的测量值的标准偏差, 用符号 uA 表示;B类不确定度是指 用非统计方法评定的不确定度 用符号 uB 表示;总不确定度U =。3、在物理实验中,单次测量的
2、总不确定度为U= uB 。4、测量次数有限时,K次测量中A类不确定度公式 。5、设间接测量量N是k个直接测量量的函数,。各直接测量量的总不确定度分别为,则,N的总不确定度为:6、 可靠 数字和 可疑 数字合起来,称为有效数字。7、在运算过程中,可能会碰到些常数,如、g之类,一般认为常数的有效数字位数有 无穷多 位;而在实际运算中,取这些常数与 测量位数最多的有效数字 的位数相同。例如:圆周长,当R=2.356mm时,此时应取 。(注:或者取比测量位数最多的有效数字多一位)8、列举四种常见的实验数据方法:1. 列表法 ;2. 作图法 ;3. 逐差法 ;4. 最小二乘法( 线性回归 ).10、物理
3、实验中作图法处理数据时有曲线改直的重要技巧: y = axb(a、b为常量)型: 横坐标取 xb 纵坐标取 y ; xy = a(a为常量)型: 横坐标取 1/x 纵坐标取 y ; y=ae-bx(a,b为常量)型: 横坐标取 x 纵坐标取 lny 。二、指出下列各测量量为几位有效数字: (1) m50104kg: 3 位;(2) m4500g: 4 位。三、按有效数字运算规则计算: (1)已知lg0.297322714,则lg1983取成 3.2973 ;(小数点后的位数和真数的位数相同)(2)已知106.25 1778279.41,取成;(和指数的小数点后位数相同) 100.00351.0
4、0809161,取成 。(3)(4.0)2 50 。 (和最少的位数相同)(4)分光计实验中将会用到三角函数有效数字取舍的问题:应取成 0.5000 ;(读到1分时,取4位有效数字)查表可知0.938070461,应取成 0.9381 。四、将下式中错误或不当之处改正过来:(1) L115cm1150mm:改正: L115cm1.15103 mm :(改变物理量的单位时,有效数字的位数不能改变!)(2) (1.71105 6.31107) C1 改正: (1.71 7) 105 C1 (不确定度要和数值的末位对齐)五、下列测定值写成科学记数法:(1) x(17000 0.1104)km:答:x
5、(1.7 0.1) 104 km: (2) T(0.001730 0.00005)s:答:T(1.73 5) 10-3 s: 六、用ins测一单摆的周期(单位为秒),每次连续测50个周期的时间为: 100.6,100.9,100.8,101.2,100.4,100.2,求周期的算术平均值,总不确定度,写出结果的标准形式。解:测量次数12345650个周期的时间Ti0.20.550个周期的时间平均值:(结果取4位,和测量数据位数相同)A类不确定度:(t为分布因子, K为测量次数)B类不确定度: uB=总不确定度: U=0.485=0.5s (一般取1位)50个周期的时间: 1个周期的时间:相对不
6、确定度: (一般取1位)七测得一个铜块的长、宽、高分别为: a(2.0352 0.0004)cm, b(1.5402 0.0001)cm, c(1.2435 0.0003)cm,质量为m(30.18 0.02)g,试计算铜块密度。解: 相对不确定度:E= 775 % 8%(一般取1位)结果: (末位对齐)八、,M236.124 ,D2.345 ,H8.21 0.01cm,计算N 的结果及不确定度。 解:= (位数和最少的H相同)九、已知一质点作匀加速直线运动,在不同时刻测得质点的运动速度如下:时间 t(s)速度v (cm/s) 作v t图,并由图中求出: (1)初速度v0;(2)加速度a;(3)在时刻t6.25s时质点的运动速度。解:(1)作图时应注意使最终的曲线尽可能的占满全部坐标纸。(作图略)反向延长线和纵轴的交点的纵坐标即为v0v0 = 25.04 cm/s ;(2)在直线上任意取两点(表中数据除外),由图中直线找出其坐标,则(3)。