哈尔滨工业大学2005年秋季学期
大学物理实验 试 卷
一、实验误差与数据处理（20分）
1．下列5个数据分别有几位有效数字？
5.05 ________ ; 5.054
10-⨯ _______ ; 0.00505 ________ 50.53
10⨯ ________ ； 50.500 ________. 2．改正下列有错误的实验结果表示
（1）V= 2.03±0.0381（V ）______________________________ （2）R=0.2366
10⨯±1000(Ω)___________________________ （3）L=20500±400(mm) _____________________________ （4）Q=2.73310⨯±20102
10-⨯(C)_________________________
3．用一千分尺（仪∆=0.005mm,且服从均匀分布）重复测某一长度5次，结果为：5.332，5.329，5.326，5.330，5.327（单位为：mm ）。

请计算该测量列的标准偏差、平均值的标准偏差、A 类不确定度、B 类不确定度。

写出测量结果。

4．某间接测量量的表达式为Y=
3
2
21X X , 其中直接测量量为：
02.012.31±=X （cm ）；01.020.12±=X (cm) （1）写出Y 的相对不确定度的表达式； （2）写出Y 的测量结果。

二、杨氏模量（10分）
1．在本实验装置中，如果镜面到标尺之间的距离m 000.2=L ，光杠杆臂长m 080.0=b ，标尺刻度变化mm 1=-'n n ，则钢丝的伸长量=∆l 。

如果想提高光杠杆测量微小长度的灵敏度，则应增加 和减小 。

2．根据钢丝倔强系数的定义l
F
k ∆∆=，如果杨氏模量E 已算出，请用E 和本实验其他的可测量量写出k 的表达式。

3．测量某种金属丝杨氏模量的实验数据如下表：
如果cm 5.179=L ，cm 5.98=l ，cm 85.6=b ，mm 525.0=d ，则用逐差法处理数据时，得到=-'n n ，该金属丝的杨氏模量=E 。

三、伏安法测电阻（10分）
1．给定一直流稳压电源，一个500Ω的滑线变阻器，一块多量程的直流电流表（量程150mA 、内阻0.6Ω，量程300mA 、 内阻0.3Ω），一块多量程的直流电压表（量程2.5V 、内阻500Ω，量程5.0V 、内阻1000Ω，量程10V 、内阻2000Ω）。

如被测电阻阻值约30Ω、额定功率为0.8W ，则：滑线变阻器应采取 接法，电流表应采取 接法；选取电流表的量程为 ，选取电压表的量程为 。

如果测得的电阻值为30.50Ω，则修正后的电阻值为 。

2．给定一直流稳压电源，一个电键，一个100Ω的滑线变阻器，一块直流电流表，一块直流电压表。

如被测电阻阻值约1500Ω，请画出实验电路图。

3．有一个钨丝灯泡，已知加在灯泡上的电压V 与通过灯丝的电流I 之间的关系为n
KV I =,其中K 、n 是与灯泡有关的常数。

请简述用伏安法和图解法确定 K 、n 的主要步骤。

四、示波器调整和使用（10分）
1．在示波器上已调出3个周期的稳定正弦波，则此时的=x y f f :_______；若扫描周期为2ms,则
=y f ___________Hz 。

2．利用李萨如图形测量正弦信号频率时，双路示波器的工作方式为___________________状态，CH1通道输入___________________信号，CH2通道输入___________________信号，此时X 轴扫描信号________________________。

3．画出示波器在下列各种情况下荧光屏显示的图形：
前一周期显示的波形下一周期显示的波形？
待测波形扫描波形
V
t
t
V
4． 待测波形与扫描波形如右图。

扫描信号周期略短。

试
从扫描原理考虑，画出下一个周期的波形，并标明屏上波形移动的方向。

五、衍射光栅（10分）
1．分光计调节的要求是：望远镜要聚焦于 ，且其光轴要垂直于 ；平行光管要发出 ，且其光轴要垂直于 。

2．在本实验中，仔细观察钠光的第三级衍射线，会发现它是由两条挨得很近的谱线组成。

请对这一现象进行解释。

3．在分光计已经调好的状态下，请完成下面的光路图。

图中自左至右的元件依次是：望远镜目镜、望远镜分划板、望远镜物镜、平行光管凸透镜、平行光管狭缝。

4．有几片玻璃片，我们想用分光计挑出平行度最好的一片，请简述实验步骤。