物理實(shí)驗(yàn)分類復(fù)習(xí)-資料下載頁
2025-08-05 09:48本頁面
【正文】 由此即可測(cè)定。由頻率計(jì)直接讀出發(fā)射信號(hào)頻率，即可依式算出聲速。 根據(jù)下列楊氏彈性模量測(cè)定實(shí)驗(yàn)原理圖，推導(dǎo)出楊氏彈性模量的實(shí)驗(yàn)公式 （ 鋼絲原長(zhǎng) L0 鋼絲直徑 d 每個(gè)砝碼重量 F 推導(dǎo)出楊氏彈性模量Y ）答：根據(jù)胡克()定律，在彈性形變范圍內(nèi)，棒狀（或線狀）脅變與它受到的脅強(qiáng)成正比 其比例系數(shù)Y取決于固體材料的性質(zhì)，稱為楊氏彈性模量，其值為可見，而。由于，θ角很小，，從而可得 ，故由于楊氏模量為 ，所以 根據(jù)液表張力系數(shù)測(cè)定實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，推導(dǎo)出液表張力系數(shù)測(cè)定的實(shí)驗(yàn)公式 （ 鋼絲長(zhǎng) L，鋼絲直徑 d彈簧的彈性系數(shù) K，鋼絲拉出液面長(zhǎng)度 SS0 ，推導(dǎo)液表張力系數(shù) 公式）答：在鋼絲脫離液體前各力的平衡條件為 其中是將鋼絲交融地拉出液面時(shí)所施的 外力，為鋼絲和所粘附液體的總重量。 實(shí)驗(yàn)表明，表面張力f與接觸面的周界長(zhǎng)度成正比，即： 比例系數(shù)稱為表面張力系數(shù)，它等于沿著液體表面作用在液體表面單位長(zhǎng)度上的表面張力，單位是N/m。 根據(jù)落球法測(cè)液體粘滯系數(shù)的設(shè)計(jì)，推導(dǎo)出液體粘滯系數(shù)測(cè)定的實(shí)驗(yàn)公式。七、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題設(shè)計(jì)一種用焦利秤測(cè)量不規(guī)則固體密度的方法。要求：；，列出實(shí)驗(yàn)步驟、計(jì)算公式和待測(cè)數(shù)據(jù)的表格。實(shí)驗(yàn)原理：，它通過“三線對(duì)齊”（鏡子中的水平刻線和刻有水平線的玻璃管以及在平面鏡中的像構(gòu)成“三線”）規(guī)則，來測(cè)量微小的力。一般的焦利秤是通過游標(biāo)卡尺的測(cè)量原理進(jìn)行讀數(shù)的。本實(shí)驗(yàn)通過學(xué)生根據(jù)已學(xué)知識(shí)，自行設(shè)計(jì)兩種運(yùn)用焦利秤測(cè)量微小力的原理來測(cè)量不規(guī)則固體密度的方法。 2. 實(shí)驗(yàn)步驟：略待測(cè)數(shù)據(jù)的表格：略八、計(jì)算題，試表示測(cè)量結(jié)果。解：所用鋼卷尺儀器的極限誤差經(jīng)查手冊(cè)可知△儀=,測(cè)量的不確定度。測(cè)量結(jié)果為：；~25mm的一級(jí)千分尺測(cè)鋼球的直徑6次，數(shù)據(jù)為。試表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果。解：1）求算術(shù)平均值：注：按處理數(shù)據(jù)的規(guī)則，平均值可以暫時(shí)多取一位有效數(shù)字，目的是防止計(jì)算誤差太大。2）求A類不確定度3）求B類不確定度分量：經(jīng)查該千分尺的4）求合成不確定度：實(shí)驗(yàn)結(jié)果表示為： ，已求得直徑為，高 ，試求體積，并表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果。解：1)由，得：注：，至少位數(shù)相同，目的是讓常數(shù)取值的誤差忽略不計(jì)。b) 的有效數(shù)字應(yīng)符合有效數(shù)字運(yùn)算法則。2）求：的不確定度。根據(jù)不確定度的傳遞公式： 得 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表示為4．用螺旋測(cè)微器測(cè)量小鋼球的直徑，五次的測(cè)量值分別為d（mm）＝，， 試寫出測(cè)量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)式。[解]：（1）求直徑 d 的算術(shù)平均值 （2）計(jì)算B類不確定度螺旋測(cè)微器的儀器誤差為＝（mm） ＝（mm）（3）計(jì)算A類不確定度 （4）合成不確定度 式中，＜, 故可略去,于是： σ＝（mm）測(cè)量結(jié)果表示為5．已知物體由兩部分組成＝177。（m）,＝177。（m）, 求它們串聯(lián)的總長(zhǎng)度和合成不確定度。[解]：串聯(lián)的總長(zhǎng)度值為L(zhǎng)＝＋＝＋＝（m）合成不確定度 相對(duì)不確定度 測(cè)量結(jié)果為 L＝177。（m）由于 L的總合成不確定度為各個(gè)直接觀測(cè)量的不確定度平方求和后再開方。間接測(cè)量的不確定度計(jì)算結(jié)果一般應(yīng)保留一位有效數(shù)字，相對(duì)不確定度一般應(yīng)保留2 位有效數(shù)字。中間過程中的結(jié)果可以相應(yīng)地多保留一位。6．：d (cm) 計(jì)算直徑的測(cè)量結(jié)果。 解：平均值注：按處理數(shù)據(jù)的規(guī)則，平均值可以暫時(shí)多取一位有效數(shù)字，目的是防止計(jì)算誤差太大。直徑的測(cè)量結(jié)果表示為如果不確定度取兩位則哪個(gè)更合理？7．測(cè)量金屬環(huán)的內(nèi)徑＝177。（cm），外徑＝177。（cm）, 厚度 h＝177。（cm）。試求環(huán)的體積V和測(cè)量結(jié)果。[解]：環(huán)體積公式為 （1）環(huán)體積的近似真實(shí)值為 （2）首先將環(huán)體積公式兩邊同時(shí)取自然對(duì)數(shù)后，再求全微分 則相對(duì)不確定度為 （3）總合成不確定度為（4）環(huán)體積的測(cè)量結(jié)果為 V＝V的標(biāo)準(zhǔn)式中，應(yīng)與不確定度的位數(shù)取齊，因此將小數(shù)點(diǎn)后的第三位數(shù)6，按照數(shù)字修約原則進(jìn)到百分位。 間接測(cè)量結(jié)果的誤差，常用兩種方法來估計(jì)：算術(shù)合成（最大誤差法）和幾何合成（標(biāo)準(zhǔn)誤差）。誤差的算術(shù)合成將各誤差取絕對(duì)值相加，是從最不利的情況考慮，誤差合成的結(jié)果是間接測(cè)量的最大誤差，因此是比較粗略的，但計(jì)算較為簡(jiǎn)單，它常用于誤差分析、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)或粗略的誤差計(jì)算中；上面例子采用幾何合成的方法，計(jì)算較麻煩，但誤差的幾何合成較為合理。 8．四舍六入，五看奇偶，奇進(jìn)偶舍小數(shù)點(diǎn)后保留3位—； — —； ——； — 9．空心圓柱體體積(mm)，游標(biāo)卡尺最小分度（） DdH123D=， s(D)=d=，s(d)=由空心圓柱體體積的計(jì)算公式 得： 結(jié)果表述為,在每增掛一個(gè)法碼時(shí),金屬絲的伸長(zhǎng)量分別為:,,，已知，其中，給出最終結(jié)果的表達(dá)式。解：像移分別為:,；，由間接測(cè)量不確定度傳播公式求不確定度，測(cè)量數(shù)據(jù)如下：1234567求的算術(shù)平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差和不確定度，寫出測(cè)量結(jié)果。已知，，【解】計(jì)算結(jié)果表明，的真值以的置信概率落在區(qū)間內(nèi)。%應(yīng)是如下【解】
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