大学物理实验高等教育出版社答案4篇

大学物理实验高等教育出版社答案4篇大学物理实验高等教育出版社答案　第一章误差估算与数据处理方法课后习题答案1．指出下列各量有效数字的位数。　(1)000.1UkV　有效位数：　4(2)000123.下面是小编为大家整理的大学物理实验高等教育出版社答案4篇,供大家参考。

篇一：大学物理实验高等教育出版社答案

章 误差估算与数据处理方法 课后习题答案 1． 指出下列各量有效数字的位数。

　(1)000. 1UkV

　有效位数：

　4 (2)000123. 0Lmm

　有效位数：

　3 (3)010.10mkg

　 有效位数：

　5 (4)自 然数 4

　有效位数：

　无限位

　2． 判断下列写法是否正确， 并加以改正。

　(1)0350. 0IA35mA 错， 0.0350A有效位数为3位， 而35mA有效位数为2位， 二者物理意义不同，不可等同， 应改为0350. 0 3 . 0IA11050. 3mA。

　(2)270.53mkg 错， 测量结果(即最佳估计值270.53m)有效数字的最后一位应与不确定度的末位对齐。

　测量结果有效数字取位时， 应遵循“四舍六入五凑偶” 的原则； 而且， 不确定度应记为“  ” 的形式。

　故应将上式改成错， 当采用科学计数法表示测量结果时， 最佳估计值与不确定度应同时用科 3 . 03 .53mkg。

　(3)2000103 .274hkm

　 学计数法表示， 并且10的指数应取一致， 还要保证最佳估计值的最后一位与不确定度的末位对齐。

　因此， 上式应改为325. 4x正确。

　 kmh4102 . 03 .27。

　(4)004. 0A 3． 试按有效数字修约规则， 将下列各数据保留三位有效数字。

　3.8547， 2.3429， 1.5451， 3.8750， 5.4349， 7.6850， 3.6612， 6.2638

　 3.85

　2.34

　1.54

　3.88

　5.43

　7.68

　3.66

　6.26 有效数字修约应遵循“四舍六入五凑偶” 原则。

　 4． 按有效数字的确定规则， 计算下列各式。

　(1)?6386. 08 .7537.343 解：

　原式8 .41981.41964. 08 .7537.343

　(2)?543.76180. 845.88 解：

　原式73. 3727. 3543.76180. 845.88 (3)?5 . 20725. 0 解：

　原式18. 05 . 20725. 0 (4)?001. 247. 0052. 042. 8 解：

　原式 . 800. 4001. 200. 8001. 247. 0052. 042 5． 分别写出下列各式的不确定度传播公式。

　(1)2221BAKQ(K为常数) 解：

　(a)绝对不确定度：

　 Q2222222222222221

　21BABABABACuBuAKuBuAKuBBAuABAKuBQuAQu (b)相对不确定度：

　  QB22222222221BAuBuAAKuBuAKQuEbAbAC 其中，Au、Bu分别表示A、 B量的合成不确定度。

　(2)FDCBAN2112 解：

　(a)绝对不确定度：

　 N222222222222222222222221211 

　212111 

　FDCBAFDCBAFDCBACuuCBADuDAuDAuADCBuuDCBAuDAuDAuDCBAuFNuDNuCNuBNuANu

　(b)相对不确定度：

　 NFCBAuuCBADuDAuDAuADCBNuEFDCBAC21121211

　222222222

　其中，Au、Bu、Cu、Du、Fu分别表示A、 B、 C、 D、 F量的合成不确定度。

　(3)ABAf422 解：

　(a)绝对不确定度：

　 (b) 相对不确定度：

　 f222222222222222222222141

　//41

　4/4/4/4/

　44AABABABABABACuABuABuBABAuAABAuBABAuAABAuBBAuABAuBfuAfu

　 f222222222222242141BAuBuABAABAuABuABfuEBABAC 其中，Au、Bu分别表示A、 B量的合成不确定度。

　(4)42hdV 解：

　(a)绝对不确定度：

　 (b) 相对不确定度：

　 V222222224

　424hdhdhdCuduhdududhuhVudVu

　 V222222424huduhduduhdVuEhdhdC 其中， d u、h u分别表示d、 h量的合成不确定度。

　6． 用最小刻度为0.1cm的米尺对物体进行长度测量， 其数据为 cmL9.92，9.94， 9.87， 9.86， 9.91， 若置信概率为%5 .95， 则测量结果应该表示为? 解：

　(1) 最佳值L

　)(900. 9550.49591. 986. 987. 994. 992. 9551cmLLii (2)不确定度d u A类分量：

　 L. 9. 9. 90 . 4cmLLSuiiLA016. 010516. 11030. 2100 .20460 .201046

　200 . 1160 . 91610

　各数据中末位数数201434210

　2001. 004. 003. 004. 002. 0

　量级最大的那一位45900. 991900. 994900. 992

　加、 减法中间计算1552224422222422222222512

　 平均值有效数字的位数可比原数据有效数字的位数多取一位。

　结果的末位与运算各数据中末位数数对齐(如9.92)， 不必再多取一位。

　乘方、 开方运算的中间计算结果的有效数字位数可比被乘方、 被开方数的有效数字加、 减法中间计算结果的末位与运算量级最大的那一位齐中间过程的不确定度可多取一位有效数字(两位)， 且遵常数3可根据具体计 算需要多取几位有效数米尺的仪器误差取其最小刻度的一半， 即0.05cm。

　B类分量：

　 LcmuB028. 0732. 105. 03仪 L的合成不确定度：

　 L LcmuuuBAC04. 01040.101084. 756. 2108 . 26 . 12322222

　由于置信概率为%5 .95， 则扩展不确定度

　(3)测量结果表示 %80. 0900. 908. 008. 004. 022LUEcmuUC

　7． 用量程为20mA， 准确度等级为0.5级的电流表测量某电流的指示值为15.00mA， 其测量结果的最大误差为？

　. 9%80. 0%5 .95

　/08. 0903EPcmg 解：

　测量结果的最大误差即仪器误差。

　仪器误差=量程准确度等级%， 而与测量指示值15.00mA无关。

　该题测量结果的最大误差)( 1 . 0%5 . 020mA。

　注意，仪器误差通常取一位有效数字。

　 8． 用千分尺(仪器极限误差为14.256、 14.278、 14.262、 14.263、 14.258、 14.272(mm)； 用天平(仪器极限误差为004. 0mm)测量一钢球直径6次， 测量数据为：06. 0g)测量它的质量1次， 测量值为：84.11g， 试求钢球密度的最佳值与不确定度。

　解：

　密度为间接测量量， 直径d与质量m为直接测量量， 故应按间接测量数据处理方法来求测量结果。

　1． 直径d的处理 (1) 最佳值d

　(2) 不确定度 mmddii2648.146272.14278.14256.14661 A类分量：

　平均值有效数字的位数可比原数据有效数字的位数多取一位。

　乘方、 开方运算的中间计算结果的有效数字位数可比被乘方、 被开方数的有效数字绝对不确定度保留一位有效数字， 且遵循“只进不舍” 的取舍原则。

　 dmmddSuiidA0035. 01003.121000.3036100.3010361

　3049490 . 40 . 91698110

　30772313910

　30007. 0007. 0002. 0003. 0013. 0009. 0

　562648.14272.142648.14278.142648.14256.14

　16633662222226222222222612 B类分量：

　 dmmuB0023. 0732. 1004. 03仪 d的合成不确定度：

　 d dmmuuuBAd0042. 0105 .171029. 52 .12103 . 25 . 33332222 2． 质量m的处理 由于质量m为单次测量值， 因此不存在标准不确定度的A类分量 gmuB06. 0， 则质量m的合成不确定 muA， 并且B类分量仪仪 mguuBm06. 0。

　3． 密度ρ的处理 (1) 最佳值

　 84333/790. 79028. 21416. 3.116

　 90279. 214159. 384.1164265. 114159. 384.1166cmgcmgdm

　(2) 合成不确定度密度与质量和直径之间的函数为简单乘除关系， 可先计算相对不确定度E。

　 Cu 应比运算各数中有效数字位数最多 的(如1.42648)还多取一位。

　乘除法运算以各运算数据中有效数字位数最少的为准(11.84有效数字位数为4)， 其余数据在中间计算过程中可多取一位有效数字(即5位)。密度7.790是最后计算结果， 其有效数字的位数与11.84(有效数字位数最少)一致， 不要再多取一位有效数字。

　乘方、 开方运算的中间计算结果的有效数字位数可比被乘方、 被开方数的有效数字位数多取一位， 以免取舍造成的误差过大。

　 密度的合成不确定度： 78%51. 0108 .25100 .25. 0100 .257761. 0

　100 . 5881. 0100 . 510881. 0

　1206. 03 .140042. 0384.1106. 02648.140042. 03

　3lnln333322232322222222  muduumuduEmdmdC  3/04. 0%51. 0790. 7cmgEuC  (3)最终结果为

　 . 7%51. 0%3 .68

　/04. 0793EPcmg 9． 示波管磁偏转实验中， 偏转距离与电流之间关系数据如下表所示。

　/I mA 6.0 10.5 15.5 21.0 26.2 31.6 36.8 42.1 /L mm 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 (1)用直角坐标纸作图， 并求出LI 之间的关系式；

　(2)用逐差法求出LI 之间的关系式。

　解：

　(1)由图可看出，LI 之间成一次函数关系， 因此可设LI 的关系式为bkLI。

　在图中任取两点0.04

　 0 .38，0 . 8 1 . 9

　 ，1P和2P， 可得斜率 03. 10 .309 .300 . 8P0 .381 . 90 .40k 将第三点2.52

　 ，0 .213以及斜率k代入设定的关系式中， 可得截距

　因此I与L的关系式为 9 . 087. 063.215 .220 .2103. 15 .22b

　(2) 逐差法 9 . 003. 1LI 由于有8组数据， 所以数据处理应采取隔4项(2/ 8)逐差的方法， 则L每次改变0 .20L时， 电流改变值的算术平均值为 510 1520 25 30 35 40 45510152025303540mAI /mmL/ 0 .40, 0 .382P 1 . 9 , 0 . 81P 5 .22, 0 .213 P45

　 I   4 9 .2047 .83483726154IIIIIIIII L关系式的斜率为

　任取一组数据(如(30.0， 31.6))代入04. 10 .209 .204LIk LI 关系式中， 可得截距

　因此I与L的关系式为：

　4 . 020.316 .310 .3004. 16 .31b

　 4 . 004. 1LI 10． 已知某两个量u与 L 之间具有关系bkuL， 测量数据如下表所示。

　用最小二乘法写出u与 L的关系式。

　310u 8.75 19.43 30.52 41.86 52.71 63.44 210L 0.72 5.70 10.81 15.69 20.71 25.83 解：

　 36133101833.3610671.21610644.6343.1975. 861 iiuu

　 2612210243.1310646.7910683.2570. 572. 061 iiLL

　66622222261221077.16561066 .9940

　10644.6371.5286.4152.3043.1975. 861  iiuu

　k、 b的最佳值kˆ、 bˆ为 3111611039000. 61060 .3834

　 1066 .16386 .109178.65692.3298 .11030. 6

　 10683.2544.6370. 543.1972. 075. 861 iiiLuuL

　 63332262332322105988. 4 1054.34759825. 11077.1656231.130939000. 64.79175

　 1077.16561833.3639000. 610243.131833.36

　 1077.1656101833.361039000. 610243.13101833.36ˆuuuLLuk

　  .16 6033967. 054.347805.11

　77.1656231.1309406.2192113.23177.16561833.365677243.1339000. 61833.36

　1077.1656101833.361077.165610243.131039000. 6101833.36ˆ2236233222uuuLuLub因此， 待求关系式为

　033967. 0105988. 46uL

篇二：大学物理实验高等教育出版社答案

次数 1 2 3 U 1

　/V 5.4 6.9 8.5 I 1

　/mA 2.00 2.60 3.20 R 1

　/ 2700 2654 2656 测量次数 1 2 3 U 2

　/V 2.08 2.22 2.50 I 2

　/mA 38.0 42.0 47.0 R 2

　/ 54.7 52.9 53.2 U 2 I 2 大学物理实验报告答案大全（实验数据及思考题答案全包括）伏安法测电阻实验目的 (1) 利用伏安法测电阻。(2) 验证欧姆定律。(3) 学会间接测量量不确定度的计算；进一步掌握有效数字的概念。实验方法原理根据欧姆定律， R U ，如测得 U 和 I 则可计算出 R。值得注意的是，本实验待测电阻有两只，一个阻值相对较大，一个较小，因此测量时必须采用安培表内接和外接两个方式，以减小测量误差。实验装置 待测电阻两只， 0～5mA 电流表 1 只，0－5V 电压表 1 只， 0～50mA 电流表 1 只， 0～10V 电压表一只，滑线变阻器 1 只， DF1730SB3A 稳压源 1 台。实验步骤本实验为简单设计性实验，实验线路、数据记录表格和具体实验步骤应由学生自行设计。必要时，可提示学生参照第 2 章中的第 2.4 一节的有关内容。分压电路是必须要使用的，并作具体提示。(1) 根据相应的电路图对电阻进行测量，记录 U 值和 I 值。对每一个电阻测量 3 次。(2) 计算各次测量结果。如多次测量值相差不大，可取其平均值作为测量结果。(3) 如果同一电阻多次测量结果相差很大，应分析原因并重新测量。数据处理(1) 由U

　U

　max

　1.5% ，得到 U

　1

　0.15V , U

　2

　0.075V ；(2) 由 I

　I

　max

　1.5% ，得到 I 1

　0.075mA, I

　2

　0.75mA ；(3) 再由 u R

　R ( 3V )

　( 3I ) ，求得 u R 1

　9 10 1 , u R

　2

　1 ；(4) 结果表示 R 1

　(2.92

　0.09) 10

　3 , R 2

　(44

　1)光栅衍射实验目的(1) 了解分光计的原理和构造。(2) 学会分光计的调节和使用方法。(3) 观测汞灯在可见光范围内几条光谱线的波长实验方法原理

　谱线 游标左1级(k=-1) 右1级(k=+1) φ λ／nm λ0 ／ nm E 黄l(明) 左 102°45′ 62°13′20.258 ° 577.1 579.0 0.33％右 282°48′ 242°18′黄2(明) 左 102°40′ 62°20′20.158 ° 574.4 577.9 0.45％右 282°42′ 242°24′绿(明) 左 101°31′ 63°29′19.025 ° 543.3 546.1 0.51％右 281°34′ 243°30′紫(明) 左 97°35′ 67°23′15.092 ° 433.9 435.8 0.44％右 277°37′ 247°28′又∵a+b=1/500mm=2*10m， λ=589.0nm=589.0*10m∴k=2*10/589.0*10=3.4 若以单色平行光垂直照射在光栅面上，按照光栅衍射理论，衍射光谱中明条纹的位置由下式决定：(a + b) sin ψk =dsin ψk =±kλ如果人射光不是单色，则由上式可以看出，光的波长不同，其衍射角也各不相同，于是复色光将被分解，而在中央 k =0、ψ =0 处，各色光仍重叠在一起，形成中央明条纹。在中央明条纹两侧对称地分布着 k=1 ，2，3，⋯级光谱，各级光谱线都按波长大小的顺序依次排列成一组彩色谱线，这样就把复色光分解为单色光。如果已知光栅常数，用分光计测出 k 级光谱中某一明条纹的衍射角 ψ，即可算出该明条纹所对应的单色光的波长 λ。实验步骤(1) 调整分光计的工作状态，使其满足测量条件。(2) 利用光栅衍射测量汞灯在可见光范围内几条谱线的波长。①由于衍射光谱在中央明条纹两侧对称地分布，为了提高测量的准确度，测量第 k级光谱时，应测出 +k级和 -k 级光谱线的位置，两位置的差值之半即为实验时 k取1 。②为了减少分光计刻度盘的偏心误差，测量每条光谱线时，刻度盘上的两个游标都要读数，然后取其平均值 (角游标的读数方法与游标卡尺的读数方法基本一致 )。③为了使十字丝对准光谱线，可以使用望远镜微调螺钉 12来对准。④测量时，可将望远镜置最右端，从 -l 级到 +1 级依次测量，以免漏测数据。数据处理(1) 与公认值比较计算出各条谱线的相对误λ0 为公认值。(2) 计算出紫色谱线波长的不确定度差 x

　0 其中u( λ) =(a b) sin2 u(

　)

　(a

　b) | cos | u(

　) = 1 600

　cos15.092?60 180 =0.467nm ; U =2 ×u( λ) =0.9nm 最后结果为 : λ=(433.9 ±0.9) nm1. 当用钠光 (波长 λ=589.0nm) 垂直入射到 1mm 内有 500 条刻痕的平面透射光栅上时，试问最多能看到第几级光谱 ?并请说明理由。答：由 (a+b)sin φ=kλ∵φ最大为 90o-6 -9 -6 得 k={(a+b)/ λ}sin φ所以 sin φ=1-9 最多只能看到三级光谱。2. 当狭缝太宽、太窄时将会出现什么现象 ?为什么 ? 答：狭缝太宽，则分辨本领将下降，如两条黄色光谱线分不开。狭缝太窄，透光太少，光线太弱，视场太暗不利于测量。3. 为什么采用左右两个游标读数 ?左右游标在安装位置上有何要求 ? 答：采用左右游标读数是为了消除偏心差，安装时左右应差 180o。

　L /cm 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 0.002 2 1/L 5 0.001 6 0.001 1 0.000 8 0.000 6 0.000 4 0.000 3 0.000 2 0.000 15 I / μ A 19.97 12.54 6.85 4.27 2.88 1.51 0.87 0.53 0.32 25 20 15 10 5 0 U /V -0.6 4 0 1.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 20.0 30.0 40.0 I /mA 0 2.96 5.68 10.3 4 16.8 5 18.7 8 19.9 0 19.9 2 19.9 4 19.9 5 19.9 7 (2)电光源发光后 ,其照度随距光源的距离的平方成 (r)反比即光电管得到的光子数与 r成反比 ,因此打出的电子数也与 r成反比 ,形成的饱和光电流也与 r成反比 ,即I∝r。光电效应实验目的(1) 观察光电效现象 ,测定光电管的伏安特性曲线和光照度与光电流关系曲线 ;测定截止电压 ,并通过现象了解其物理意义。(2) 练习电路的连接方法及仪器的使用 ; 学习用图像总结物理律。实验方法原理(1) 光子打到阴极上 ,若电子获得的能量大于逸出功时则会逸出，在电场力的作用下向阳极运动而形成正向电流。在没达到饱和前，光电流与电压成线性关系 ,接近饱和时呈非线性关系 ,饱和后电流不再增加。2 2 2 2 -2 (3) 若给光电管接反向电压 u 反 ，在 eU 反 < mv max

　/ 2=eU S 时(v max 为具有最大速度的电子的速度 ) 仍会有电子移动到阳极而形成光电流，当继续增大电压 U 反 ，由于电场力做负功使电子减速，当使其到达阳极前速度刚好为零时 U 反 =U S ，此时所观察到的光电流为零，由此可测得此光电管在当前光源下的截止电压 U S 。实验步骤(1) 按讲义中的电路原理图连接好实物电路图；(2) 测光电管的伏安特性曲线：①先使正向电压加至 30伏以上，同时使光电流达最大（不超量程），②将电压从 0开始按要求依次加大做好记录；(3) 测照度与光电流的关系：①先使光电管距光源 20cm处，适当选择光源亮度使光电流达最大 (不超量程 )；②逐渐远离光源按要求做好记录；实验步骤(4) 测光电管的截止电压：①将双向开关换向；②使光电管距光源 20cm处，将电压调至 “0” ，适当选择光源亮度使光电流达最大（不超量程），记录此时的光电流 I 0 ，然后加反向电压使光电流刚好为 “0” ，记下电压值 U S ；③使光电管远离光源（光源亮度不变）重复上述步骤作好记录。数据处理(1) 伏安特性曲线(2) 照度与光电流的关系-10 0 10 20 30 40 50 伏安特性曲线 照度与光电流曲线(3) 零电压下的光电流及截止电压与照度的关系

　环的级数 m 24 22 20 1 8 16 环的位置／ mm 右 21.391 21.552 21.708 21.862 22.041 左 28.449 28.320 28.163 27.970 27.811 环的直径／ mm Dm 7.058 6.768 6.455 6.108 5.770 环的级数 n 14 12 10 8 6 环的位置／ mm 右 22.237 22.435 22.662 22.881 23.162 左 27.632 27.451 27.254 26.965 26.723 环的直径／ mm Dn 5.395 5.016 4.592 4.084 3.561 20.709 20.646 20.581 20.629 20.612 20.635 875.4 0.12 0.6％L /cm 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 50.0 60.0 70.0 I 0

　/ μ A 1.96 1.85 1.06 0.85 0.64 0.61 0.58 0.55 US

　/V 0.64 0.63 0.65 0.66 0.62 0.64 0.65 0.63 述：hν=(1/2)mvmax +A。替的同心圆环 —— 牛顿环。透镜的曲率半径为：

　R Dm Dn在鼓应1. 临界截止电压与照度有什么关系 ?从实验中所得的结论是否同理论一致 ?如何解释光的波粒二象性 ? 答：临界截止电压与照度无关，实验结果与理论相符。光具有干涉、衍射的特性，说明光具有拨动性。从光电效应现象上分析，光又具有粒子性，由爱因斯坦方程来描2 2. 可否由 U s ′ ν 曲线求出阴极材料的逸出功 ?答：可以。由爱因斯坦方程 hυ=e|us |+h υ o 可求出斜率 Δus/ Δυ =h/e和普朗克常数，还可以求出截距（ h/e）υo ，再由截距求出光电管阴极材料的红限 υ o ，从而求出逸出功 A=hυo。光的干涉 —牛顿环实验目的(1) 观察等厚干涉现象及其特点。(2) 学会用干涉法测量透镜的曲率半径与微小厚度。实验方法原理利用透明薄膜 (空气层 )上下表面对人射光的依次反射，人射光的振幅将分成振幅不同且有一定光程差的两部分，这是一种获得相干光的重要途径。由于两束反射光在相遇时的光程差取决于产生反射光的薄膜厚度，同一条干涉条纹所对应的薄膜厚度相同，这就是等厚干涉。将一块曲率半径 R 较大的平凸透镜的凸面置于光学平板玻璃上，在透镜的凸面和平板玻璃的上表面间就形成一层空气薄膜，其厚度从中心接触点到边缘逐渐增加。当平行的单色光垂直入射时，入射光将在此薄膜上下两表面依次反射，产生具有一定光程差的两束相干光。因此形成以接触点为中心的一系列明暗交2 2 4( m

　n )y 4( m

　n )实验步骤(1) 转动读数显微镜的测微鼓轮，熟悉其读数方法；调整目镜，使十字叉丝清晰，并使其水平线与主尺平行 (判断的方法是：转动读数显微镜的测微鼓轮，观察目镜中的十字叉丝竖线与牛顿环相切的切点连线是否始终与移动方向平行 )。(2) 为了避免测微鼓轮的网程 (空转 )误差，整个测量过程中，轮只能向一个方向旋转。尽量使叉丝的竖线对准暗干涉条纹中央时才读数。(3) 应尽量使叉丝的竖线对准暗干涉条纹中央时才读数。(4) 测量时，隔一个暗环记录一次数据。(5) 由于计算 R 时只需要知道环数差 m-n，因此以哪一个环作为第一环可以任选，但对任一暗环其直径必须是对应的两切点坐标之差。数据处理

　2 = 0.12 8.9 108 =0.6％c R 2

　u( y )

　u(m)

　u(n) y

　m n

　m n2

　20.6352 u c

　( R) Ru c

　( R) R =5.25mm ；U = 2 ×

　u c

　( R)

　= 11 mm R ( R U )

　=(875 ± 11)mm 1. 透射光牛顿环是如何形成的 ?如何观察 ?画出光路示意图。答：光由牛顿环装置下方射入，在空气层上下两表面对入射光的依次反射，形成干涉条纹，由上向下观察。2. 在牛顿环实验中，假如平玻璃板上有微小凸起，则凸起处空气薄膜厚度减小，导致等厚干涉条纹发生畸变。试问这时的牛顿环 (暗)将局部内凹还是局部外凸 ?为什么 ? 答：将局部外凸，因为同一条纹对应的薄膜厚度相同。3. 用白光照射时能否看到牛顿环和劈尖干涉条纹 ?此时的条纹有何特征 ? 答：用白光照射能看到干涉条纹，特征是：彩色的条纹，但条纹数有限。双棱镜干涉实验目的(1) 观察双棱镜干涉现象 ,测量钠光的波长。(2) 学习和巩固光路的同轴调整。实验方法原理双棱镜干涉实验与双缝实验、双面镜实验等一样，都为光的波动学说的建立起过决定性作用，同时也是测量光波波长的一种简单的实验方法。双棱镜干涉是光的分波阵面干涉现象，由 S 发出的单色光经双棱镜折射后分成两列，相当于从两个虚光源 S 1 和 S 2 射出的两束相干光。这两束光在重叠区域内产生干涉，在该区域内放置的测微目镜中可以观察到干涉条纹。根据光的干涉理论能够得出相邻两明（暗）条纹间的距离为x dD ，即可有dD x 其中 d 为两个虚光源的距离，用共轭法来测，即 d

　d 1 d

　2 ；D 为虚光源到接收屏之间的距离，在该实验中我们测的是狭缝到测微 目 镜 的 距 离 ；x 很 小 ， 由 测 微 目 镜 测 量 。实验步骤(1) 仪器调节①粗调将缝的位置放好，调至坚直，根据缝的位置来调节其他元件的左右和高低位置，使各元件中心大致等高。②细调根据透镜成像规律用共轭法进行调节。使得狭缝到测微目镜的距离大于透镜的四倍焦距，这样通过移动透镜能够在测微目镜处找到两次成像。首先将双棱镜拿掉，此时狭缝为物，将放大像缩小像中心调至等高，然后使测微目镜能够接收到两次成像，最后放入双棱镜，调双棱镜的左右位置，使得两虚光源成像亮度相同，则细调完成。各元件中心基本达到同轴。(2) 观察调节干涉条纹调出清晰的干涉条纹。视场不可太亮，缝不可太宽，同时双棱镜棱脊与狭缝应严格平行。取下透镜，为方便调节可先将测微目镜移至近处，待调出清晰的干涉条纹后再将测微目镜移到满足大于透镜四倍焦距的位置。(3) 随着 D 的增加观察干涉条纹的变化规律。(4) 测量①测量条纹间距x ②用共轭法测量两虚光源 S 1 和 S 2 的距离 d

　u x u d u D4.128 10 mm；u d 1 u d 1 1 u d 21.374105 mm。③测量狭缝到测微目镜叉丝的距离 D 数据处理测x 数据记录mm 次数1 2 3 4 5 6 条纹位置起始位置 a 8.095 3.554 8.030 3.550 8.184 3.593 终了位置 a′3.575 8.035 3.573 8.100 3.680 8.080 被测条纹数10 10 10 10 10 10 |a-a′|4.520 4.481 4.457 4.550 4.504 4.487 x 0.4520 0.4481 0.4457 0.4550 0.4504 0.4487 x

　0.44998mm 测 d 数据记录 mm 次数1 2 3 4 5 6 放大像间距d 1 a 1 7.560 5.771 7.538 5.755 7.520 5.735 a 1 ′5.774 7.561 5.766 7.549 5.753 7.515 |a1 -a 1 ′|1.786 1.790 1.772 1.794 1.767 1.780 缩小像间距d 2 a 2 7.357 6.933 7.381 6.910 7.355 6.951 a 2 ′6.965 7.360 6.968 7.330 6.940 7.360 |a2 -a 2 ′|0.410 0.428 0.413 0.420 0.415 0.409 d

　1

　1.7915mm； d

　2

　0.4158mm 测 D 数据记录mm 狭缝位置 b 1 x 的不确定...

篇三：大学物理实验高等教育出版社答案

学物理实验》 第一章习题标准答案

　 1. (1)

　4 位

　 (2)

　4 位

　(3)

　1 位

　 (4)

　3 位

　(5)

　3 位

　 (6)

　5 位

　(7)

　3 位

　 (8)

　无穷多位 2. (1)

　5×10mm (2)

　1.37×103mm

　(3)

　4×10mm (4)

　6.0×10-3mm 或 0.060mm 3. (1)

　l=(2.0±0.1)Km

　 (2)

　m=(72.3±0.4)Kg (4)

　h=(27.3±0.2)×104Km

　(3)

　v=(1.23±0.02)m/s

　(5)

　E=(1.93±0.07)×1011N/m2

　(6)

　rad)00004. 004767. 1 (

　 或

　002. 0000.60

　 900603035 . 00060   或 4.

　 (1)

　123.98-40.456+7.8=83.52+7.8=91.3

　(3)

　789.30×50÷0. 100=3. 9×104÷0. 100=3.9x105

　0345. 4984.1314159. 3V (8)

　1002=100×100=1.00×104或 100×102

　(2)

　lg10.00=1.0000 (4)

　1.002=1.00×1.00=1.00

　(5)

　331041 .581041 .58001. 00345. 41 .58011. 90121. 9

　(6) 00. 100. 1

　 (7)

　)(108 . 0005. 01059.153005. 021036623m 5．

　(1)

　)(57.843237. 307.855768. 03cmCBAN, )(02. 03002. 002. 00002. 03222222cmCBAN, cmN02. 057.84。

　(2) 令：)(10000. 1100011V13cmz，%1 . 010001zzVV，)(101%1 . 016cmzz，

　)(10110001V16cmz。

　(3) )( 1 .840 .67871.1065.13xbaR, . 0. 0. 0%2 . 1012. 00120005002678 . 0871.10005. 065.1302. 0222222222xbaRxbaR,

　 184

　R

　),( 2 . 145%2 . 1hRR。

　(4) 3662. 120.1251.4551.211hhv,

　,0008. 002. 0)1246(4602. 0)1246(4602. 0)1246(12)()(22222222112221222212121hhhhhvhhhhhhvhv0008. 03662. 1v (5)

　949972. 0"1218cos因为：, 18radradσ" "σ""00009. 00003. 0"1218sin12cos1218sin1218cos

　所以：94997. 0"1218cos， 有效数字为五位。

　6．

　(1) 2222224zyxzyxNzNyNxN

　(2) yxyxyxNxyyxyxxyxyyNxN222222222222 22

　(3) 1 232222224111211tVtVtVNataVatataVattNVN (4) 22222244lnln4hdhdhVdVhdVVhdhdVV (5) 22222FDCBANFNDNCNBNAN

　222222222222222FDCBAADCBADCBADCBADCB

　4222242224441)(4)4(FCBDAADCBADCB 7. (1)

　32.50mm

　43.25mm

　 (2)

　45.22mm

　52.78mm

　(3)

　0.500mm

　0.324mm

　 (4)

　80.0mA

　 80V 8. ,2 . 1

　 ,2 . 132

　,1 . 011010

　,3 .14210122R210i1RRRiRiuSuRRSRR 683. 0

　) 1142(

　PR。

　9. 2222ntgTgl, ssTTt06. 07 . 11 . 03,

　因为：%12nT2ln2lttllttt, 所以：620.010.062 %12Tnt， 至少为 6 个周期。

　10．2222V2lnlnV hdhVdVhdhd， 合理的条件是：hdhVdVlnln ，

　根据题意要求：5 . 022V22%21V212dhhd， 得到：%18. 0 dd；%35. 0hh。

　cmcmcm0003. 07 . 10005. 03

　 ；0012. 07 . 1002. 03

　 ；03. 07 . 105. 03千千卡卡米米已知：，

　;

　%12 . 3. 003. 0

　 ;

　%48 . 0002. 003. 0

　 ,

　 不满足精度要求米尺而：米米hD；

　满足精度要求

　;

　%游标卡尺卡卡04. 02 . 3002

　 ;

　%15. 08 . 00003. 0

　,hD；

　hD， 不能测量—测量范围为

　 ;

　%螺旋测微仪，千25mm004. 08 . 0

　 ；

　所以用游标卡尺即可。

　11． （1）

　作图法：U—I函数关系01234567891011012345678910111213141516171819202122I(mA)U(V)

　在拟合直线上取两点（1.00mA， 0.51V）

　、 （21.00mA， 10.50V）

　，

　99. 900. 100.21I（2）

　逐差法：

　 斜率：)(500. 000.2051. 050.10UK， 函数为：IU500. 0。

　 测量次数 i 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12电压 V(V) 0.00 1.00 2.013.054.005.015.996.988.00 9.00 9.99 11.00电流 I(mA) 0.00 2.00 4.006.008.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00Vi+6–Vi (V) 5.99 5.98 5.99 5.95 5.99 5.99 VVV(VVViiiii9967. 0)361661666Ii+6–Ii (mA) 12.00 12.00 12.00 12.00 12.00 12.00 mAIIIIIiiiii0000. 2)(36161664983. 00000. 29967. 0IV,

　 所以函数为：IV4983. 0。

　12． （1）

　逐差法：

　i 1 2 3 4 5 6 t(℃) 10 20 30 40 50 60 T(K) 283 293 303 313 323 333 γ(×103N·m-1) 74.22 72.75 71.18 69.56 67.91 66.18 γi+3-γi -4. 66 -4. 84 -5. 00 13313310(833. 4)(313imNiiiiT i+3-Ti 30 30 30 )(30)(3133133KTTTTTiiiii

　 )10(16. 030833. 4113KmNta，

　)10(120300.700 .30816. 0136161iimNTaTaaTbii。

　 （2）

　最小二乘法：

　 aTy1T 1  aTbb6)(，

　),(00.30861KTii6 ),10(300.706131mNii ),10(216056111361 mNKTTiii

　),(95156626122KTTii  

　 ),10(12010292),3521095156120)94864(y6689466545

　 9515600.30895155300.702160500.308)(13222222mNTTTTTb

　 10300()13.bmNbb

　 )10(16. 000.3085000.30812170(x113TmNa。

　 ———————— (完) ——————————

篇四：大学物理实验高等教育出版社答案

学物理实验》习题标准答案 1. (1)

　4 位

　(5)

　3 位

　(2)

　4 位 (6)

　5 位

　 3.2373(3)

　1 位 (7)

　3 位

　(4)

　3 位 (8)

　无穷多位 (4)

　6.0x10-3 mm 11 22. (1)

　5x10mm

　(2)

　1.37x103 mm

　5(3)

　4x10mm 3. (1)

　l=(2.0±0.1)Km (2)

　m=(72.3±0.4)Kg

　 (3)

　v=(1.23±0.02)m/s (5)

　E=(1.93±0.07)x10 N/m (3)

　3.9x10 (4.0x10 )

　3

　(7)

　0.8m 84.57 (cm )2(4)

　h=(2.73±00.2)x10 Km

　C3B4.

　(1)

　91.3

　3 (5)

　4x10

　(2)

　1.0000

　(6)

　1.00

　5 5(4)

　1.00 (8)

　1.00x104

　(100x10 2 ) 5.

　 (1)

　N  A  B   0.5768  85.07  C32

　 N 2A 2 0.002 2 20.0002  0.02  3  0.02( cm )

　 N  84.57  0.02 cm 

　(2)

　 令

　 z 

　 

　1V11000 1.000 1063(cm1 ),

　  zz1V VV11000 0.1% ,6z 0.1%  z  110 (cm1 ),

　  z   1000  1  10 (cm1)

　(3)

　 R abx 13.6510.8712 67.0  84.2( )2 2

　 RR a  b  x       a b x      0.02   0.005   0.8        13.65   10.871   67 22 2 2

　  0.002 h 12  0.0005  0.012 0.012  1.2%2

　 R 1.2%  R  1.0( ),

　R  (84 1)

　(4)

　 v h 1  h 245.5145.51 12.202 1.36622

　 vv v v     h 1  h 2 h h1   2 2    h 2 h 1    h 1  h 2  2 2(h  h ) (h  h )1 2   1 2 22 2

　    12 46 46 0.02   0.02   0.02  0.0008    2 2 2(46 12)(46 12) (46 12)

　 v  1.3662  0.0008

　(5)

　 x  18 21 "1,

　σ x  1=0.0003 rad ,

　 σ cos x   cos xσ x sin x σ x  sin 18 21 " 0.0003 rad  0.00009,x2

　cos x  cos18 21 "  0.94915  0.00009,

　有 效 数 字 为 五 位

　6.

　(1)

　N  x  y  2 z,

　2Nx=1,

　Ny2 1,

　Nz2 2,

　N N N  x   x y ,

　Nx2y N z    z ,

　22 xx ,

　2 2y 42z

　(2)

　N x  yx  y2 y Ny x  y 2 x  y 222

　 N N N  x   x y V1  at,

　11  at2y2 x  y NVy 12x x NV2 2y

　(3)

　N  NV,

　1  at2 ,

　Nt2aV3aN2V32,

　 2(1  at )2NV

　 N N N  t  V    V  t22 aN3 N  V  t  22V V  22 V2 aN22 t2V22

　(4)

　V VVV d h422  ln V   ln V   h  d   d h2 2 d h42  4dhd h22

　(5)

　N NAA N  B B N N   C    C D   D N  F F

　2 B  C 2D2  2 B  C 2D 2 B  C  D2 2 B  C  D2 F A B C  D  2A A A A 2          22 22

　  B  C  D 2B  C   A    22 D A   2D  A2  2 2 2  4D  B C   F  227. (1)

　32.50mm

　(3)

　0.500mm 8.

　 R 1ni

　43.25mm 0.324mm

　 (2)

　45.22mm (4)

　80.0mA

　52.78mm 80V Rni1142.3  142.7    142.310 142.25( ),

　 R 1  R  142.3 142.25  0.05( ),同 理 :

　R 2  R  0.45( ),

　 R 3  R  0.35( ),

　 ,

　 R 10 R  0.05( ),

　S R 

　 R  R i R 2 22n  n 1 S R  u R20.05  0.45    0.0510  10 1 2 2 2 0.102( ),

　 u R  电 桥323 1.2( ), 1.2( ),

　R  R  R (142 1)

　或 者:

　R  (142.3 1.2) 2 T 0.1 s T  t 9.

　 l  g g ,

　       0.06 s,t T   2 2n1.7 3   

　 

　ll  ln lt  t22tt2tnT 1% ,

　

　 n 2t1%  T 2  0.060.01  2 6,

　 至 少 为6周 期

　10.

　

　VV  ln V   ln V    d  h  d h ln Vd2 2 2d  h     ，d h1  V 12 2 d  h h ，

　 即 ：

　      0.5%    2  V2d h2 2 22 2分 配 不 确 定 度 的 合 理 条 件 是 :有 ：

　 d ln Vhdd 0.18% ；

　  米30.051.7hh 0.35% ， 卡30.0021.7h 0.0012 cm  ；

　千 千30.00051.7 0.0003 cm  ；

　已 知 ：

　米  0.03 cm  ；

　卡0.030.80.0 020.80.00030.8而 ：

　 米 尺 ,

　 游 标 卡 尺 ,

　螺 旋 测 微 仪 ，

　 米DD 4% ;

　  0.15% ;

　 米卡h0.033.23.2 1% ;

　 不 满 足 精 度 要 求 。

　  0.04% ;

　满 足 精 度 要 求 。卡千D0.002 0.04% ;

　 测 量 范 围 为0— 25m m， 不 能 测 量 h。

　所 以 用 游 标 卡 尺 即 可 。11. 逐 差 法 :R (U7 U 1 )  (U8 U2 )  (U 9 U3 )  (U 10 U4 )  (U 11 U5 )  (U 12 U6 )(I 7  I 1 )  (I 8  I 2 )  (I 9  I 3 )  (I 10  I 4 )  (I 11  I 5 )  (I 12  I 6 )(5.99  0.00)  (6.98  1.00)  (8.00  2.01)  (9.00  3.05)  (9.99  4.00)  (11.00  5.01)(12.00  0.00)  (14.00  2.00)  (16.00  4.00)  (18.00  6.00)  (20.00  8.00)  (22.00  10.00)5.99  5.98  5. 99  5.95  5.99  5.9912.00  12.00  12.00  12.00  12.00  12.0035.8972.00 498.5(  ),

　所 以 ， U  I函 数 为 ：

　U  498.5 I

　U(V)12U-I函数关系图取 两 点 (0.60, 0.34), (21.60,10.84),10a 10.84  0.3421.60  0.6010.5021.00

　 0.5000( k )  500.0(  )

　8直 线 与 原 点 相 交 ， b  0.00 V ,函 数 关 系 ：

　U  500.0 I64200 2 4 6 8 10 12 14 16 18I(mA)20 22

　12.

　 (a) 逐 差 法 ：a  (4  1 )  ( 5   2 )  ( 6   3 )(a 4  a 1 )  (a 5  a 2 )  (a 6  a 3 )(4.66)  (4.84)  (5.00)30  30  301k1kk(69.56  74.22)  (67.91  72.75)  (66.18  71.18)(40 10)  (50  20)  (60  30)90 0.16( 10  N  m3 114.50 K1)因 为 ：

　  aT  b， 所 以 ：

　  aT  b， b  aT   T i1ki74.22  72.75  71.18  69.56  67.91  66.18610  20  30  40  50  6062106421.806 70.30( 10  N  m3 1)Ti1i 35.0( C )  35.0  273.15  308.2( K )3 1b  aT    0.16  308.2  70.30  49  70.30  119( 10  N  m(b) 最 小 二 乘 法 ：

　  aT  b  (b)  aT ，)先 将 T的 单 位 由C换 成 K：

　T 1  10  273.15  283( K ),

　T 2  293( K ),

　 ,

　 T 6  333( K )T 1k1kki1kT i 283  293  303  313  323  3336618486 308.0( K )421.8066 70.300( 10  N  m23 1 T2i1 i 274.22  72.75  71.18  69.56  67.91  66.18283  293  303  313  323  333662 2 2 2 2 2)1k1kki1kT i  570934 95155.67 (K ) 21605.45( 10  N  m3 1T  i1T i i283  74.22  293  72.75    333  66.18 129632.76 K )

　b T T    TT22 T23308.0  21605.67  70.300  95155.67308.0  95155.6712 119.8792  119.88 10 N  m3 1b  119.88 10 N  ma t   tt2 0.16097  0.16( 10  N  m3 1 t2308.0  70.300  21605.67308.0  95155.672 K1) 注 ：

　a的 有 效 位 数 取 到 与  对 齐 ， 由 于 T 6  T 1  333  283  50( C )是 2位 有 效 数 字 ，  6   1  3 1 66.18  74.22  8.04( 10  N  m )是3位 有 效 数 字 ,所 以 b取 有 效 位 数 较 少 者 ， 即2位 。 

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