《大学物理实验》复习提纲

绪论-《测量的不确定度与数据处理》1、测量不确定度x1nxin测量结果的最佳估计值i1n(xx)2=xiA类不确定度（标准偏差）i1Un(n1)AB类不确定度U仪3BU合成不确定度UU22AB测量结果的表示xxU次数n=1时，只有B类不确定度，即U=UB2、有效数以及简单的单位换算有效数字的换算：进行十进制或非十进制单位换算时，有效数字的位数不变。法：就是指将数字写成a乘以10的形式，其中a是大于等于1，字就是指从左到右第一个非零数字开始法的形式。当测量字的个数科学计数n次方的小于10的一切实数（包括小数），有效数算起，可以适用于一般的数字，也可以适用于科学计数3、数据处理方法：作图法、逐差法、列表法0.0044、用千分尺（仪器极限误差为mm）测量一钢球直径6次，测量数据为：14.256、14.278、14.262、14.263、14.258、14.272（mm）；0.06用天平（仪器极限误差为g）测量它的质量1次，测量值为：11.84g，试求钢球密度的最佳值与不确定度。6D答：直径最佳估计值Di1i=14.265（mm）（1分）66(DD)2iA类不确定度Ui1=0.0035（mm）（2分）6(61)A0.004B类不确定度U=0.0023（mm）（2分）3B合成不确定度UUU22=0.0042（mm）（2分）B结果表示D＝（14.265A0.004）mm（2分）1实验一、转动惯量的研究1、什么是平行定轴定理？若有任一轴与过质心的轴平行，且该轴与过质心的轴相距为d，刚体对其转动惯量为I'，则有：I'=I+md^2其中I表示相对通过质心的轴的转动惯量2、恒力矩转动法测定转动惯量的原理3、使用智能型转动惯量测量仪要注意的那些事项1.在使用的过程中，若遇到强磁场等原因使系统死机.。请按电源重新启动.但以前的2.为提高测量精度.应该先让扭摆自由转动.然后再按“执行”键进计时。“复位”键或关闭数据都将丢失。4、测量转动惯量常用的方法三线摆、扭摆、复摆2实验二、伸长法测量扬氏弹性模量1、简述什么是杨氏弹性模量？其相应的表达式L、截面积为S的金属丝在力当一条长度为F作用下伸长ΔL时，F/S叫应力，其物理意义是金属丝单位截面积所受到的力；ΔL/L叫应变，其物理意义是金属丝单位长度所对应的伸长量。应力与应变的比叫弹性模量。P=FL/SΔL2、光杠杆的原理在小的位移发生时利用光的多次反射把小位移引起的光路角度变化放大并显示在投影上3、杨氏弹性模量的原理，理解相应的表达式实验三、惠斯登电桥1、什么是电桥灵敏度？所谓电桥的灵敏度就是电桥平衡时Rx发生单位改变是检流计偏转的格数。定义式为S=Δn/(ΔRx/Rx)2、交换法测电阻原理第一次使电桥平衡后有R1/R2=Rx/Ro交换后有R1/R2=R'o/RxRx=√Ro·R'3、惠斯登电桥测量中值电阻具有较高的精确度。惠斯登电桥的简单电路原理图。测量电阻是消除误差常用的应用交换法可以消除装置不对称引起的系统误差。待测电阻阻值只与标准电阻接相关，不需滑动变阻器的读值。保证了测量的精确度。5、电桥实验操作注意的哪些问题必须选择合适的灵敏度,方法，相应的方法的优点直先开电源再开检流计,先关检流计再关电源6、利用惠斯通电桥测电阻，从根本上消除了采用伏安法测电阻时由于电表内阻接入而带来的系统误差，因而准确度也就提高了。3实验四、直流电位差计的原理及其使用1、什么是电压补偿法？在测量时采用标准可以正确读数部分代替被测部分，从而提高测量精度的一种方法。2、补偿法的原理图，补偿法的优点被测量和测量仪器之间没有电流，所以用补偿法可以准确测得电动势Ex.3、标准电池的电动势与温度的关系、使用时应注意那些东西4、直流电位差计是应用电压补偿原理制造的，直流电位差计测量待测未知电压调节过程中，需遵循从高位到低位，先粗调后细调的原则。实验五、应用霍尔效应测量磁场1、什么是霍尔效应？原理：根据公式UH=KHIB.若知道霍尔元件的灵敏度KH。用仪器测出控制电流I和霍尔电压UH。霍尔片所在的磁场B即可算出。概念：电流垂直于外磁场通过导体时，导体垂直于磁场和电流方向的两个端面产生电势差，这一种现象称为霍尔效应。2、霍尔系数，载流子浓度，电导率、迁移率的计算RH=n=1/|RH|σ=nμeμ=|RH|σ3、如何消除副效应的影响采用电流和磁场换向的对称测量法消除负效应。4、霍尔元件灵敏度KH性能与哪两个因素有关。霍尔效应中霍尔元件的灵敏度与霍尔元件的厚度和载流子的浓度两个因素有关。5、通过实验测量半导体材料的哪两个物理量可以判断材料的导电类型、载流子浓度等主要参数。霍尔系数和电导率4实验六、倾斜气垫导轨上滑块运动的研究1、在用气垫导轨测量速度和加速度的实验中，测量时滑块释放点随意变动行不行？不行2、释放滑块时能否用力推一下？不能为什么？不是初速度为0的匀速运动3、如果推了一下会对速度和加速度的测量结果是否会有影响?偏大3、导轨调水平的调节方法及其注意事项静态法：通气后，将滑块置于导轨的任何部位，苦滑块相对静止，或略有左右晃动(即不产生定向滑动)，则可认为气轨己被调平。动态法：滑块运行过程中，其挡光物通过两个光电门的遮光时间相同，说明滑块在导轨上做匀速直线运动，则可认为气轨已被调平。(1)气垫导轨的轨面不许敲、碰，如果有灰尘污物，可用棉球蘸酒精擦净。(2)滑块内表面光洁度很高，严防划伤，更不容许掉在地上。(3)实验时保持气垫导轨的气流通畅，只有气轨喷气，才可将滑块放在气轨上后，先从气轨上取下滑块，再关气源，以避免划伤气轨。(4)如气轨不喷气，滑块长时间放在气轨上，会使气轨变形。(5)实验完毕，应在气轨上盖布，以防灰尘污染气轨。3、实验原理及其相应的表达式5

实验七、冰的熔化热的测量1、什么是熔化热？熔化热是指单位质量的晶体在熔化时变成同温度的液态物质所需吸收的热量。2、水当量的计算W=m2(t2-t1)/(t3-t1)-m13、散热的补偿方法根据系统冷却曲线对这种热交换进行粗略修正散热，以减小误差。4、实验的注意的事项A.热水温度T1应该调到比室温高10-15度，水量占桶内的1/3-2/3B.所用冰块应无气泡，其表面的水用吸水纸吸干，投入内筒后不断搅拌，利用搅拌棒尽可能避免并浮出水面，并防止把水浮出筒外。C.实验中选择温水和冰块的质量，冰水比约1:56实验八、水银温度计的校正和热电偶的定标1、热电偶定标的降温实验中，应注意的事项A.冰水混合物中的冰块要细，水要少，且将热电热偶极一端置于冰水混合中心B.水银温度计的水银泡和热电偶接点靠在一起且置于水壶中央，且不接触热水壶电热丝C.在降温过程中可加适当的细冰块且充分的搅拌，待冰融化且温度计的卖数稳定时才可以读数D.由于温度计热膨胀响应慢，一定要等温度计示值稳定后才可以读数。2、定点法校正水银温度计的方法及过程ha′100的确定，在福廷式气压计记录t和气压读数t0度点的沸点a100确定，放入沸腾时的温度。确定温标的修改值Δt。3、热电偶的工作原理及其热电偶的定标a0确定，水银温度计竖直浸在冰水混合物中5分钟，记录三次取平均两种不同成份的导体两端接合成回路，当接合点的温度不同时，在回路中就会产生电动势，这种现象称为热电效应，而这种电动势称为热电势。用实验方法确定电热偶两端温度差大小与温差电动势的对应曲线叫电热偶的温度定标。4、实验中所处大气压下纯净水的沸点时，需在福廷式气压计上需要记录的数据有哪些？温度t,气压读数ht5、热电偶定标的实验室内容红色正极黑色负极，一端冷水一端热水，止加热，没降10度记录数据，绘制曲线。6.运用定点法对一水银温度计校正的计算；如改正值Δt=a′100/(a100-a0)从0度开始每隔10度记录，沸腾后停Δt的计算等7实验九、用牛顿环测定透镜的曲率半径1、牛顿环仪的结构示意图，牛顿环是如何形成的牛顿环是透镜上下表面反射的光和平面玻璃上表面反射的光发生干涉而形成的,是一种等厚条纹.2、在用牛顿环测量透镜的曲率半径实验中，使用读数显微镜应注意哪几点？牛顿环仪、劈尖、透镜和显微镜的光学表面不清洁，要用专门的擦镜纸轻轻擦拭。读数显微镜的测微鼓轮在每一次测量过程中只能向一个方向旋转，中途不能反转。当用镜筒对待测物聚焦时，为防止损坏显微镜物镜，正确的调节方法是使镜筒移离待测物。3、用牛顿环测量透镜焦距的曲率半径的基本实验仪器有哪些？测量显微镜、钠光光源、牛顿环仪、牛顿环、劈尖4、读数显微镜的正确读数方法是什么？视野内水平方向有刻度，有一个可以移动的金属丝，转动鼓轮，移动金属丝至想度数的地方（如明纹中心），读出视野内的刻度度数，以mm为单位，然后读出鼓轮上的数据，一般的鼓轮一圈分成100份，最小刻度就是0.01mm，加上估读即可，最后度数：内部刻度尺的度数为整数（mm），鼓轮上为小数8实验十、迈克尔逊干涉仪的调节和使用1、什么是非定域干涉？双缝干涉发出的光,总有一确定的光程差,从而产生一定的强度分布,并能观察到清晰的干涉条纹,这种干涉称为非定域干涉2、迈克耳