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大学物理实验作业答案(全部)

2017-05-04 05:57:55 来源网站: 百味书屋

篇一:大学物理实验第二版课后作业参考答案清华大学出版社

《误差理论》作业参考答案

1、(1)74.63±0.05cm 或 746.3±0.5mm(2) 7.25±0.01cm 或72.5±0.1mm (3)42.6 ±0.2s(4)27.6 ±0.2℃(5)2.734±0.001v 2、(1)2位 (2)7位(3)5位(4)6位(5)5位(6)2位 3、(1) 299300=2.99300?105;983±4=?9.83?0.04??102;0.00400=4.00?10?3

0.004521?0.000001=?4.521?0.001??10?3;32476?105=3.2476?109; (2) 15.48g=1.548?104mg=1.548?10?2Kg

(3) m=312.670±0.002Kg=(3.1267±0.00002)?105g=(3.12670±0.00002)?108mg (4) t?17.9±0.1S=0.298±0.002min=(2.98±0.02)×10-1 min 4、(1)N=10.8±0.2cm

(2)首位数码“0”不是有效数字,未位数码“0”是有效数字,正确答案是四位有效数字。 (3)28cm=2.8?102mm 280mm=28.0cm (4)L=(3.8±0.2)?104mm

(5)0.0221?0.0221=“0.00048841”?0.000488

400?1500

?4.10?103 (6)

12.60?11.60

11

5、(1)X=(4.113+4.198+4.152+4.147+4.166+4.154+4.132+4.170)=?33.232

88

=4.154cm ??=

{8?1 [(4.154-4.113)

8?12

+ (4.154-4.198)2+ (4.154-4.152)2

+(4.154-4.147)2+ (4.154-4.166)2+ (4.154-4.154)2 +(4.154-4.132)2+ (4.154-4.170)2]

}

12

?0.00904~0.009cm

X=X±?x=4.154±0.009cm或 X=X±?x=4.15±0.01cm E=

0.0090.01

?100%=0.22%或E=?100% =0.23%

4.154.154

注:使用计算器时计算过程中有效数字的位数可以不考虑,最后结果应按照教材P6的“不确定度

取位规则”和“测量有效数字取位规则”。

(2)、X=

117.413

(2.904+2.902+2.900+2.903+2.900+2.904)==2.902167cm 66

1

??=

{6?1(0.002

6?12

+ 0.0002+ 0.0022+0.0012+ 0.0022+ 0.0022)

}

12

=

0.000017

?0.0008cm 30

0.0008

?100%=0.028%

2.9022

X±?x=2.9022±0.0008cmE=(3)X=

12.0321

(2.010+2.010+2.011+2.012+2.009+1.980)=?2.0053cm

66

1

2

?x=

[6?1(0.0047

6?12

+ 0.00472+ 0.00572+0.00672+ 0.00372+ 0.02532)

]

=

0.00077534

?0.005cm

30

0.005

?100%=0.25% 2.005

X±?x=2.005±0.005cmE=?

6、(1)N?

N

??A???B???C?

? ???????

?A??B??C?

2

2

222

??2?????

(2)P??U???R?

P?U??R?

(3)㏑f=㏑U +㏑V - ㏑(U-V)

dfdUdVd?U?V??11?1??1

dU???=??+????dV

fUVU?V?UU?V??VU?V?

VU

dU?dV

UU?VVU?V2

2

=-

?????fVU

??????? U?V????f?UU?V??VU?V?

(4)㏑N=㏑m+㏑g + ㏑r+㏑R +2㏑T-2㏑4?- ㏑l

? ㏑N1? ㏑ N1?㏑ N1? ㏑ N

?? ? ?0?mm?rr?RR?g

2

?lnN?lnN2?lnN1

?0 ? ?? ???TT?ll

?N???m???r???R??2?T???l??

????????????????? N???m??r??R??T??l???

22222

1

2

7、??

mm4m4?149.183

??2??11.084gcm2

V12

?dh?dh3.142?2.04?4.124

??

????2??????0.05??2?0.01??0.01???m???d???h?=?????????0.00735 ?mdh149.182.042.04????????????

2

2

2

2

2

2

3??=0.00735×11.083≈0.081≈0.09gcm

∴?????11.08±0.09g

8. 解:a?

3

??

?

?

0.09

?100%≈0.81% 11.08

1

?a1?a2?a3?a4?a5??1??2.01?2.00?2.04?1.98?1.97??2.00cm 55

2

s?a?2.002?4.00cm2L?4a?4?2.00?8.00cm

?1?0.05

?0.03cm ?A??0.012?0.002?0.042?0.022?0.032??0.02cm;?B?

5(5?1)??

??

1

2

?a?A??B?0.022?0.032?0.036?0.04cm

?s?2a?a?2?2.00?0.04?0.16cm2?0.2cm2?L?4?a?4?0.04?0.2cm ∴ S±?s=4.0±0.2cm2

?s0.2??100%=5% S4.0?0.2

L±?L?8.0?0.2cm L:??100%=2.5%

L8.0

9、四则运算法

(1) 478.2 (2) 49.27

+ 3.462- 3.4 —————————— 481.662 45.87

∴ 478.2+3.462=481.7 ∴ 49.27-3.4=45.9

(3)8 3 4. 5

× 2 3. 9——————— 7 5 1 0 5

2 5 0 3 5

3

1 6 6 9

———————1 9 9 4 4.5 5∴ 834.5×23.9=1.994?104

(4)

∴ 2569.4÷19.5=132 (5)?7.325?2?53.66 (6) .8?5.73

(7) lg7.357=0.86670.86670(8) 2.0?10?5+2345=2345 (9)

76.00076.000

??2.000(10) 2.00?105+2345=2.02?105

40.00?2.038.0

100.0?10.0100.0??5.6?4.412? +110.0= +110.0=4.76 + 110.0=114.8

21.0?10.00098.00?77.0?10.000

(11)

(12)

89.04678??3.0811?1.98?89.04678?1.10==3?10

33

10.由不确定度传递公式计算下列函数。

(1)x?3.14,ex??

解:计算y?ex?e3.14?"23.10386685" 计算不确定度如下

设y?e,则lny?lne?x,相对不确定度为

x

x

?yy

??x

取?x?0.01计算,?y?E?y?0.01?23.10386685~0.3 ?y?23.1

4

(2)x?3?10?5,10x??解:计算y?10x?103?10

?5

?"1.00006908"

设y?10x,则lny?ln10x?xln10,相对不确定度为取?x?1?10?5,

计算?y?ln10??x?y?ln10?1?10?5?1.00006908 ?2.3?10?5~3?10?5

?y?1.00007

?yy

?ln10??x

(3).x??

解:?x?0.01,设y?则y??"2.340939982"??10.01

lny??lnx,E?y?x??0.00092

2y2x2?5.48

?y?y?E?0.003?y?2.341(4)..x?9.80,lnx??

解:?x?0.01,设..y?lnx,则..y?ln9.80?"2.282382386"10.01?x??0.001x9.80?y?2.282?y?'

(5).x?0.5376,sinx??,tgx??解:?x?0.0001,设..y1?sinx,y2?tgx

则...y1?sin0.5376?"0.512076108",y2?tg0.5376?"0.596172097"

?y1?cosx?x?cos0.5376?0.0001~0.00009?y1?0.51208

10.00010.0001

?y2????~0.0002x

cos2xcos20.53730.7375?y2?0.5962

P74

1.设电阻箱的额定功率P?0.5w,问当取值R?4321.6?时允许通过的电流等于多少? 解:I?

P0.5??0.02236A取22.3mA R1000

5

1.电阻箱的准确度等级为0.2级,当取值为56.3?时,其误差?R等于多少?

篇二:大学物理实验绪论作业答案

习题答案

1. 测读实验数据。

(1) 指出下列各量为几位有效数字,再将各量改取为三位有效数字,并写成标准式。

① 1.0850㎝ 5位1.08㎝ ② 2575.0g 5位2.58?103g ③ 3.1415926s 8位 3.14s ④ 0.86429m 5位0.864m ⑤ 0.0301㎏ 3位 0.0301kg

⑥ 979.436cm?s

?2

6位979cm?s

?2

(2) 按照不确定度理论和有效数字运算规则,改正以下错误:

① 0.30m等于30cm等于300mm 。

改正: 0.30m等于30cm等于3.0?10mm.

② 有人说0.1230是五位有效数字,有人说是三位有效数字,请改正并说明原因。 改正:0.1230是四位有效数字

原因:以第一个不为零的数字为起点,从左往右数,有几个数字就是几位有效数字.

③ 某组测量结果表示为:

d1=(10.800?0.02)cm d2=(10.800?0.123)cm d3=(10.8?0.002)cmd4=(10.8?0.12)cm 试正确表示每次测量结果,计算各次测量值的相对不确定度。

2

0.02

?100%?0.2% 10.800.2

?100%?2% d2=(10.8?0.2)cm Er(d2)?10.80.1

?100%?1% d3=(10.8?0.1)cm Er(d3)?10.80.2

?100%?2% d4=(10.8?0.2)cm Er(d4)?10.8

改正: d1=(10.80?0.02)cmEr(d1)?2. 有效数字的运算

(1) 试完成下列测量值的有效数字运算:

① sin20°6′

sin20°5′=0.34338 sin20°7′=0.34393 所以 sin20°6′=0.343659694=0.3437

② lg480.3

lg480.2=2.68142 lg480.4=2.68160

265

所以 lg480.3=2.681512578=2.6815 ③ e

e3.249 = 25.764 e3.251 =25.816 所以e3.250 =25.79033992=25.8

(2) 某间接测量的函数关系为 y?x1?x2 ,x1,x

2若 ①x

1?(1.1?0.1)cm, x2?(2.387?0.001)cm;

②x1?(37.13?0.02)mm,x2?(0.623?0.001)mm; 试计算出y的测量结果。

① ?1?2?1.1?2.387?3.5(cm)

3.250

U(y)?(x1)2?U(x2)2?0.12?0.0012?0.100004999

Er(y)?

0.10

?3.5

?y?(3.5?0.1)?

?Er(y)?3%

② ?1?2?37.13?0.623?37.75(cm)

U(y)?(x1)2?U(x2)2?0.022?0.0012?0.02002498?0.020(mm)

Er(y)?

0.020

?100%?0.06% 37.75

(37.75?0.02)cm?y?

?

?Er(y)?0.06%

(3)Z?????2?; 其中??(1.218?0.002)?;??(2.11?0.03)?;

??(2.13?0.02)?,

试求出Z的实验结果。

?1.218?2.11?2?2.13?7.59?;

U(Z)?(?)2?U(?)2?[2U(?)]2

266

?(?)2?U(?)2?4U(?)2?0.0022?0.032?4?0.022?0.050?

Er(Z)?

?

0.050

?100%?0.7% 7.59

?Z?(7.59?0.05)?

?Er?0.7%

(4)U?IR,今测得I=1.218±0.002(A),R=1.00±0.03(?),试算出U的实验结果。

???1.218?1.00?1.22(V)

U(U)?U(I)??U(R)?0.002??0.03?

Er(U)??????????????0.0300449?3.0%

1.2181.00????????

2

2

2

2

U(U)??Er(U)?1.22?3.0%?0.037(V)

?U??U(U)?(1.22?0.04)V

?

E(U)?3%?r

(5)试利用有效数字运算法则,计算下列各式的结果(应写出第一步简化的情况):①

76.00076.000

??2.00

40.00?2.038.0

50.00?(18.30?16.3)50.00?2.0

??1.0

(103?3.0)(1.00?0.001)100?1.00

100.0?(5.6?4.412)100.0?10.0

?110.0??110.0

(78.00?77.0)?10.0001.0?10.000

?1.0?102?1.10?102?2.1?102

3. 实验结果表示。

(1)用1米的钢卷尺通过自准法测某凸透镜的焦距f值8次得:116.5mm、116.8mm、116.5mm、116.4mm、116.6mm、116.7mm、116.2mm,116.3mm,试计算并表示出该凸透镜焦距的实验结果。

解: ?116.5(mm); S(f)=0.2(mm); ?A?

?B?

t0.95

s(f)?0.834?0.2?0.17(mm);8

267

?仪

?0.?0.46(mm)

U(f)??2A??2B?0.172?0.462?0.49(mm);

Er(f)?

U(f)0.49

??100%?0.5%; 116.5

?f?(116.5?0.5)mm

?

?Er?0.5%

(2)用精密三级天平称一物体的质量M,共称六次,结果分别为3.6127g、3.6122g、

3.6121g、3.6120g、3.6123g和3.6125g,试正确表示实验结果。

解: ?3.6123(g) S(M)=0.00026(g)

?A?s(M)?0.00026(g) ?B?

?仪

3

?0.7?10

?3

?0.00040(g)

U(M)??2A??2B?0.000262?0.000402?0.00048(g)

Er(M)?

0.00048

?100%?0.02%

3.6123

?M?(3.6123?0.0005)g

?

E(M)?0.02%?r

(3)有人用停表测量单摆周期,测一个周期为1.9s,连续测10个周期为19.3s,连续测100个周期为192.8s。在分析周期的误差时,他认为用的是同一只停表,又都是单次测量,而一般停表的误差为0.1 s ,因此把各次测得的周期的误差均应取为0.2s。你的意见如何?理由是什么?如连续测10个周期数,10次各为

19.3、19.2、19.4、19.5、19.3、19.1、19.2、19.5、19.4、19.5(s),

该组数据的实验结果应为多少?

答: 不能将各次测得的周期误差都取为0.2s.而应将总时间误差取为0.2s.

原因:T?的1/n.

tU(t),由误差传递公式U(T)?,多次测量后,周期的不确定度成为原来

nn

T?

t

; ?19.3(s); S(t)=0.12(s); 10

?A(t)?

t0.95s(t)?0.715?0.12(s)

; ?B?

?仪

?0.?0.12(s);

U(t)??2A??2B?(0.715?0.12)2?0.122?0.15(s)

268

?

19.3U(t)??1.93(s) U(T)??0.015(s) 101010

0.015

Er(T)??100%?0.8%

1.93

?T??U(T)?(1.93?0.02)s

?

?Er(T)?0.8%

4. 用单摆法测重力加速度g,得如下实测值:

269

篇三:大学物理实验报告答案大全

大学

物理实验报告答案大全


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