试验一 长度的测量纪录与计算 1、 一次性测量AB=测量值±△仪=_725.2_±__0.5_（mm ） BC=测量值±△仪=_276.5_±__0.5_（mm ） AC=测量值±△仪=__996.5_±__0.5_（mm ） 2注意：必须有估读位，即红色的数字平均的实验标准差S=√1n+1∑（X i −−X ）2n i=1综合误差：u=√△X 2+S 2S （−AC ）=_0.09_mm系统误差：△X=仪器误差=_0.5_mm u （AC ）=0.51 mmAC=−AC ±u （AC ）=996.4±0.51mm平均的实验标准差S （Ф2）=0.197mmS （−Ф1）=0.184mmS （−L ）=0.073mm 系统误差：取仪器误差△仪=0.02mm综合误差：u （Ф2）=0.198mm u （Ф1）=0.185mm u=0.076mm 内、外径和高的测量结果：Ф2=−Ф2± u （Ф2）Ф1=−Ф1± u （Ф1）L = −L ± u （L ）体积 −V = −V 2 — −V 1= 14π−Ф22−L —14π−Ф12−L =6089.50mm 2 V 的相对误差：E r =（u （Ф2）−Ф2+u （Ф1）−Ф1+u （L ）−L）x100%=0.2%体积综合误差：u （V ）= −V X E r =12.18mm 3测量结果：V = −V ±u （V ）=6089.50+12.18mm 3=6101.68mm 3 4平均的实验标准差S （D ）=0.005mm 系统误差=△仪=0.004mm 综合误差：u （D ）=0.006mm 体积：−V =16π−D3=171.486mmE r =u （D ）−Dx100%=0.11% 体积V 的误差：u （V ）=−V x E r =0.189mm 3 体积V 的相对误差：E （V ）=u （V ）−VX100%=0.11% 测量结果：V=−V ±u （V ）=171.486±0.189（mm 3）平均的实验标准差S （L 1）=0.018mm S （L 2）=0.007mm系统误差=△仪=0.005mm综合误差：u （L 1）=0.019mmu （L 2）=0.009mm测量结果为：L 1=−L 1+ u （L 1）=4.803±0.019（mm ）L 2=−L 2+ u （L 2）=2.927±0.009（mm ）思考题1、 每次测量的结果不同。

十分游标卡尺的误差是0.1mm ，二十分游标卡尺的误差是0.05mm ，五十分游标卡尺的误差是0.02mm 。

相对误差E V =测量值−真实值真实值，设3.50mm 为真实值。

则0.1mm3.50mmx100%=2.86%；0.05mm3.50mm x100%=1.43%；0.02mm3.50mm x100%=0.57% 所以相对误差分别为2.86%，1.43%，0.57%。

2、 测量准确度N=0.5100=0.005mm若每圈50格，要达到同样准确度，螺距L=0.005x50=0.25mm实验二 示波器的使用实验数据：三、频率的测量（T=TIME/DIVxL,f=1T ）思考题1、示波屏上的信号波形是如何形成的？如果没有X轴扫描信号，屏上显示出什么波形？答：阴极K受热而激发的电子在正高压下形成一束很细的高速电子束射到荧光屏上，光屏上有荧光粉，在电子的激发下发光。

如果没有X轴扫描信号，屏上显示出Y方向上一条直线。

2、如何使示波屏上显示出稳定的、适当大小的信号波形答：首先，触发源的选择要和输入通道一致（内触发），触发方式一般选择上升沿。

其次，触发电平应调至被测信号的幅值范围内，这样才能确保被测信号向上穿破触发电平点时被触发（并从该点开始显示至荧光屏）。

输入耦合置DC或AC 档，扫描方式一般置auto，把聚焦调准。

3、示波器打开电源后，荧光屏上既无光点有无扫描线，可能的原因是什么？应该怎样调节？答：（1）光点亮度太暗，调节亮度旋钮（2）有信号加在示波器的喜好输入端且信号幅度较大超出了当前Y轴的量程，使得光点超出了屏幕的范围。

将电压档旋钮顺时针换个较高的电压档或者将信号源移除。

4、若波形总是沿横向左右移动，应该怎样调节？答：将触发方式选为内触发，触发源选择你正使用的通道，触发条件通常选“上升沿”。

最后，调整触发电平，若有触发电表尺，请调节标尺至被测信号范围内。

5、若扫描锯齿波周期较被观测信号的周期大很多，荧光屏上将看到什么图形？反之又会怎样？答：被观测信号在X轴方向显示很周密，无法看清细节。

反之，在屏上不能观测到一个完整的周期。

6、若被观测的信号电压较大（但不损坏示波器），荧光屏上将看到什么图形？答：正弦波将成为矩形或方波。

如图所示：虚线部分看不见实验三刚体转动惯量的测定实验数据：根据表一，求出J 0。

（1） 计算α2。

①当 k 1=2时，相应的k 2=6，则α21=2π[(k 2−1)t 1−(k 1−1)t 2]t 22t 1−t 12t 2=②当k 1=3时，相应的k 2=7，则α22= ③ 当k 1=4时，相应的k 2=8，则α23= ④ 当k 1=5时，相应的k 2=9，则α24=−α2=α21+α22+α23+α244= （2） 计算α1。

取k=21，则k ，= k-21+1，t ，=0，t k ，=t k -t 21① 当k 1，=2时，相应的k 2，=6，t 1，=t 22−t 21 ，t 2，=t 26−t 21α11=2π[(k 2，−1)t 1，−(k 1，−1)t 2，]t 2，2t 1，−t 1，2t 2，② 当k 1，=3时，相应的k 2，=7，t 1，=t 23−t 21 ，t 2，=t 27−t 21α12=③ 当k 1，=4时，相应的k 2，=8，t 1，=t 24−t 21 ，t 2，=t 28−t 21α13=④ 当k 1，=5时，相应的k 2，=9，t 1，=t 25−t 21 ，t 2，=t 29−t 21α14=−α1=α11+α12+α13+α144= （3） 计算J 0J 0=mgr−α2−−α1—−α2−α2−−α1m r 2=根据表二，同理可得J= J 1 =J -J 0= 根据表三，同理可得J= J 1 =J -J 0=注：由于这个实验的数据处理比较麻烦，所以考试时这个实验可以不用计算，只要像上面那样列出代数式就可以了。

思考题1简要分析影响本实验测量结果的各种因素是什么？如何减少它们对实验结果的影响？ 答：在实验操作过程中砝码没有严格地拉到最高处放下、绳子与转轮之间的摩擦力、空气阻力、仪器误差、塔轮与定滑轮之间的拉线不是水平状态、作用在塔轮上的拉力不是砝码的质量。

如何减少：严格按照实验要求做，尽量减少人为误差。

实验四 用超声波测量声速实验数据10数据处理：一、根据表一，用逐差法计算λ/2平均值λ/2平均值=(L8+L9+L10+L11+L12+L13+L14+L15)+（L0+L1+L2+L3+L4+L5+L6+L7）8X8=4.393mmV 理=V0√(t+T0)T0=348.02m/sV实验值=λf=4.393X10−3X2X40X103=351.44m/s相对误差：E v=/V实-V理/ /V理=1.00%二、根据表二，用用逐差法计算λ/2平均值λ/2平均值=4.439mmV 理=V0√(t+T0)T0=348.02m/sV实验值=λf=4.439X10−3X2X40X103=355.12m/s相对误差：E v=/V实-V理/ /V理=2.04%注意逐差法的正确用法思考题1、波动与振动的联系和区别（1）联系①振动是波动的原因，波动是振动的结果；有波动必然有振动，有振动不一定有波动．②波动的性质、频率和振幅与振源相同．（2）区别①研究对象不同——振动，是单个质点在平衡位置附近的往复运动；波动，是介质中大量质点依次的集体振动．②力的来源不同——产生振动的回复力，可以由作用在物体上的各种性质的力提供；而引起波动的力，则总是联系介质中各质点的弹力．③运动性质不同——各质点的振动，是变加速运动；而波动是匀速直线运动，传播距离与时间成正比．总之，振动是从个体的角度指组成介质的无数质点的运动形式，而这种振动形式的传播使得各质点依次振动，产生位移不同的情形，从而使我们看到了诸多个体所形成的群体行为，即机械波．23、产生V 实与V 理误差的主要原因是什么？（1）在发射换能器与接收换能器之间有可能不是严格的驻波场 （2）调节超声波的谐频率时出现误差 （3）示波器上判断极大值的位置不准确（4）用接收换能器做反射面也会使测量误差增大实验五：日光灯及功率因数的改进实验数据：画出相量图思考题：U，如果接入电容，则有1.如上图，如果有感性负载，则有L2.S有变化，P保持不变。

当日光灯电路两端并联上不同电容时，由于电容能储存电能，导致电流减小。

因为S=UI，U不变，I减小，所以S减小，且并联的电容越大，S越小。

P是有cos，只要路端电压维持恒定，P的值不发生变化。

功功率，P=IU3.方法：如果是电容电路，要加一个线圈，如果是电感电路，要加一个电容。

如日关灯启动器里面有一个电容器。

意义：可以减少交流电路中的电流。

因为现在功率一定时，功率因数小，电路中的电流就少，输电损失就少。

实验六霍尔位置传感器的定标和杨氏模量的测定实验数据：横梁宽度b=2.3cm横梁厚度a=0.995mm数据处理：=0.092mm=9.2x10−4m△Z=（Z6+Z5+Z64）−（Z3+Z2+Z1）3x3E=d3Mg=14.60x1010N/m24a3.b.△Z.=67.11mv△U=（U6+U5+U4)−(U3+U2+U1）3x3=729.46v/m灵敏度K=△Z△U思考题：1、①用游标卡尺在纸上测量Z值和螺旋测量读数时易产生错误②测量金属丝长度时没有找准卡口③在加减砝码时注意轻放，避免摇晃2霍尔器件的结构牢固，体积小，质量轻，寿命长，安装方便，功耗小，频率高，耐震动，不怕灰尘、油污及烟雾等的污染和腐蚀。

霍尔线性器件的精度高、线性度好；霍尔开关器件五触点、无磨损、输出波形清晰、无抖动、无回跳、位置重复精度高，取用了各种补偿和保护措施的霍尔器件的工作温度范围宽，可达-55℃~150℃实验八固体线热膨胀系数测定固体线热膨胀系数测定表：测量物质：铝。

(℃) 35℃(℃)45℃(℃)55℃(℃)65℃(℃)75℃24.25×21.75×20×23×a平均值=22.25×测量物质：铜。