大物試驗(yàn)練習(xí)題

1、練習(xí)題答案(P38)習(xí)題本身不是目的，真正的目的是要通過解題掌握書中之物理等方面原理、原則，所以 在做每一道題之前，務(wù)必看一看書中的有關(guān)部分，然后完成卞列各習(xí)題。本書附錄三中匯總 了本章的各重要原則和規(guī)則，實(shí)驗(yàn)者應(yīng)隨時(shí)翻閱參考。1.試讀出圖中箭頭所指出的讀數(shù)，先標(biāo)明分度值及讀數(shù)誤差，然后再進(jìn)行讀數(shù)，最后 說明這些讀數(shù)的有效數(shù)字位數(shù).011115111110I I15 mA 110.i i i rl i i201 1 1 1 130 V111ttt-/ tt答：(a)分度值1mA, 1/10估讀,讀數(shù)誤差lx丄0.1mA 10讀數(shù)：2.5mA,10.0/nAJ2.3mA。(b)分度值2VJ/2估

2、讀，讀數(shù)誤差2x- = lV 2讀數(shù)：7VJ4V.22V o2-試讀出圖2中電表的測(cè)量值。讀數(shù)前應(yīng)先記明分度 值和讀數(shù)誤差，然后再進(jìn)行讀數(shù)。電表表盤右下角的數(shù) 字表示電表的準(zhǔn)確度等級(jí)，試根據(jù)它確定測(cè)量值的未定 系統(tǒng)誤差厶。答：分度值0.5V, 1/5估讀，讀數(shù)誤差0.5xi = 0.1V讀數(shù)：7.0V,基準(zhǔn)線上加零。儀=土量程 x K% = 10 x 0.5% = 0.05V。3. 說明下列測(cè)量值的有效數(shù)字位數(shù)，若取三位有效數(shù)字并用科學(xué)表示法書寫該如何表示？“ “ 10(1) 34.506cm；(2)2.545s；(3) &735g；(4) 0.005065kg；(5) 5893XJQ Hl

3、；(6)3.141592654 5。答： (1) 5 位，3.45x10c7(2) 4位，2.54s(3) 4位，874g(4) 4 位，5.06 xIO3(5) 4位,5.89x107w （6）10位，3.i4r24. 有效數(shù)字的運(yùn)算。(1) 試完成下列測(cè)量值的有效數(shù)字運(yùn)算： sin206 lg 480.3/旳答：末位差一法sin206/ = 0.343659694sin207 = 0.343987479sin206 = 0.3437(2) 間接測(cè)量的函數(shù)關(guān)系為y二兀+匕，尢，坨為實(shí)驗(yàn)值。上=(1101“加,= (23870.00l)c/n;兀=(3713002)打 9 上=(0.623 0

4、.001)試計(jì)算出y的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。答：(1) y = xL+x2 =1.1 + 2.387 3.5c?(3.487cm)由不確定度傳遞公式心=屁 +心 =a/0.32 +0.0042 = J0.090016 = 0.3cm y = y Uy = (3.5 0.3)cwit. = xl00%9% (&57%)y(3 ) z = a - piy : 其 中 a = (1.2180.002)(G) :0 = (21O2)(G):y = (2140003)(G)。試計(jì)算出Z的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。答：R L218xzl72.140 篦5叫0.003、0=76.2 x 10 + 5.8 x 102 + 2.0 x 1

5、 O6 = Vo.058 = 0.24 = 24%(1.218 丿= a/0.00252 +0.242 +0.00142/. = Z Q 0.290(0.288 Q)rz76.00040.00-2.0答(1)=76.00038.00= 2.00Z = ZHz =（l20029）G（4）試?yán)糜行?shù)字運(yùn)算法則，計(jì)算下列各式的結(jié)果（寫出每一步簡(jiǎn)化情況）:50.00x(1 &30 16.3)(103-3.0)(1.00 + 0.001)U=IR,今測(cè)得/ = (1.000.05)(A), R = (1OOOO3)(G).試算出U的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。5實(shí)驗(yàn)中直接測(cè)量結(jié)果表示：（1）用1米的鋼卷尺通過自準(zhǔn)法測(cè)某

6、凸透鏡的焦距/值8次得：116.5mm、116.8mm、 116.5mm、116.4mm、116.6mm、116.5mmx 116.7mm 和 116.2mm,試計(jì)算并表示出該凸透 鏡焦距的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。（2）用精密三級(jí)天平稱一物體的質(zhì)量M,共稱6次，結(jié)果分別為36127g、36122g、3.6121g、3.6120g、3.6123g 和 3.6125g,試正確表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果。答:衍=M,/6 = 3.6123g反（M廠耐、= （7怙=訂 =2.6x10A jW V N-l5 p=O.7xlO-g（查表得）u = 7（2.6x10-4）2+（0.7x10-3）2 = 8 x KT1 gM=Mu =

7、(3.6123 土0.0008)gxl00% = 0.0221% = 0.023%(3) 有人用停表測(cè)量單擺周期，測(cè)一個(gè)周期為1.9$,連續(xù)測(cè)10個(gè)周期為19.3$,連續(xù) 測(cè)100個(gè)周期為192.85。在分析周期的誤差時(shí)，他認(rèn)為用的同一只停表，又都是單次測(cè)量, 而一般停表的誤差為0.15,因此把各次測(cè)得的周期的誤差均應(yīng)取為0.25 e你的意見如何？ 理由是什么？如連續(xù)測(cè)10個(gè)周期數(shù)。據(jù)10次各為19.3、19.2、19.4、19.5、19.3、19.1、 19.2、19.5、19.4、19.5(5),該組數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)為多少？6.單擺法測(cè)重力加速度g,得如下實(shí)測(cè)值：擺長(zhǎng)L (cm)61.57

8、1.281.089.595.5周期T(s)1.5711.6961.8061.9021.965請(qǐng)按作圖規(guī)則作LT圖線和L尸圖線，并求出g值。7.某實(shí)驗(yàn)樣品(液體)的溫度，重復(fù)測(cè)量10次，得如下數(shù)據(jù)：tCC)=20.42, 20.43 , 20.40 ,20.43, 20.42, 20.39, 19.20, 20.40, 20.43；試計(jì)算平均值，并判斷其中有無過失誤差存在。&試推出下列間接測(cè)量的不確定度的傳遞公式：A + D 少亠(球體)，2)y =(3)n =字工，6 24) E = Mgl/7rrLt r =(&)r,(6) N = 5+x9. 試指出下列實(shí)驗(yàn)結(jié)果表示中的錯(cuò)處，并寫出正確的表

9、達(dá)式：(1) I = 8.524m 50t7?7答：?jiǎn)挝徊唤y(tǒng)一，不確定度只能取1位,/ = (8.50.5)加(2) r = 3.75/?15nmi(3) g = (9.812 14xl(r)(加/)答:末位未對(duì)齊尸(9.810.14)x10S/“(4) S = (25.400尋)()(5) 加=(31690200)Rg答:不確定度多一位,加=(316.9 2.0) x 10嘆g(6) L = (10.00.095)/777；/10. 試驗(yàn)測(cè)的圓柱體質(zhì)量M = (16238001)g,直徑D = (24.9270.005)6777,高度H = (3992002)c 試計(jì)算圓柱體的密度P = -和不確定度，寫出測(cè)量結(jié)果表達(dá) TdyH式。并分析直接測(cè)量值M、D和H的不確定度對(duì)間接測(cè)量值Q的影響(即不確定度傳遞公式中哪一個(gè)單項(xiàng)不確定度的影響大？九答9=4x162.383.1416x24.927zx39.92由常用函數(shù)的不確定度傳遞公式(表3)= Ju _ 川f + 2u ；D + 11；H p0.01 162.38 丿+(2x 込I24.927)0.0239.92= 7(6.2x10_5)2+(4.0x10_4)24-(5.0x10-4)2 = 7(0.622 + 4.02 +