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《大学物理实验B》复习思考题
第一章 误差、不确定度和数据处理的基本知识
1、 误差的概念，误差的分类。
物理实验离不开对物理量的测量，测量有直接的，也有间接的。由于仪器、实验条件、环境等因素的限制，测量不可能无限精确，物理量的测量值与客观存在的真实值之间总会存在着一定的差异，这种差异就是测量误差。
误差分为：
（一）系统误差包含：仪器误差、仪器零位误差、理论和方法误差、环境误差和人为误差等。
（二）过失误差
过失误差，指实验者使用仪器的方法不正确，实验方法不合理，粗心大意，过度疲劳，读错、记错数据等引起的误差。只要实验者采取严肃认真的态度，就可以消除这种误差。
（三）偶然误差（又叫随机误差）
2、 测量不确定度的概念是什么？如何对测量不确定度进行评定？怎样对测量结果进
行报道？
uA(x)?Sx?Sxn?(xi?x)2?i?1nn(n?1)
uB(x)??仪??仪C
22uC(x)?u(x)2A?u(x)B?(Sx)?(?仪3)2（p=68.3%）
3、测量结果有效数字位数是如何确定的？
（1）不确定度的位数一般只取一位（而且只入不舍），若首位是1时可取两位。相对不确定度为百分之几，一般也只取一、两位。
（2）不确定度决定了测量结果有效数字的位数，即测量结果的有效数字最后一位应与不确定度所在位对齐；若不确定度取两位，则测量结果有效数字的末位和不确定度末位取齐。
（3）有效数字尾数舍入规则：尾数“小于五则舍，大于五则入，等于五凑偶”，这种舍入法则使尾数舍与入的概率相同。
（4）同一个测量值，其精度不应随单位变换而改变。
4、作图法是如何处理数据的？ （1）作图规则
①作图一定要用坐标纸；②画坐标纸大小和确定坐标轴分度；③画出坐标轴； ④数据点； ⑤连线； ⑥标注图名. （2）图解法求直线的斜率和截距
求直线斜率和截距的具体做法是，在描出的直线两端各取一坐标点A（x1，y1）和B（x2，y2），则可从下面的式子求出直线的斜率a和截距b。
1
a?xy?x1y2y2?y1， b?21
x2?x1x2?x1A、B两坐标点相隔要远一些，一般取在直线两端附近（不要取原来的测量数据点），且
自变量最好取为整数。
5、逐差法是如何处理数据的？
实验2 示波器的原理与应用
1．从CH1通道输入1V、1KHz正弦波，如何操作显示该信号波形？ 2．当波形水平游动时，如何调节使波形稳定？ 此时应该调节触发电平（“TRIG LEVEL”）旋钮，被测信号在某选定电平上被触发，使波形稳定
3．如何测量波形的幅度与周期？
运用“间距测量法”和“光标测量法”可测量。 4．调节什么旋纽使李萨如图稳定？ ?? 触发电平（“TRIG LEVEL”）旋钮
5．当示波器出现下面不良波形时，请选择合适的操作方法，使波形正常。（1）波形超出屏幕： 1调大“偏转因数（VOLTS/DIV） ；（2）波形太小： 2调小“偏转因数” ；（3）波形太密： 4调小“扫描速率” ；（4）亮点，不显示波形： 5水平显示置“A”（常规）方式 。
可选答案：①调大“偏转因数（VOLTS/DIV）”；②调小“偏转因数”；③调大“扫描速率（TIME/DIV）”； ④调小“扫描速率”；⑤水平显示置“A”（常规）方式； ⑥水平显示置“X-Y”方式。
6．观察李萨如图时，要改变图形的垂直大小，应调节 CH2 通道的“偏转因数（VOLTS/DIV）”；要改变图形的水平大小，应调节 CH1 通道的“偏转因数（VOLTS/DIV）”；要改变图形的垂直位置，应调节 CH2 通道的“垂直位移（POSITION）”。（可选答案：CH1，CH2）。
7．用示波器测得的CH1（X）信号的波形如下面左图所示，CH1（X）信号与CH2（Y）信号合成的李莎茹图如下面右图所示，示波器屏幕上已显示了必要的参数，图中每1大格为
1ms/cm CH1 I：1V/cm I：1V/cm 2：5V/cm
1cm。请回答下列回题： （1）CH1（X）信号的UPP为 6.1 V； （2）CH1（X）信号的周期为 5.0 ms；（3）CH2（Y）信号的频率为 100 Hz。
2
（ C ）8．示波器如图３中，改正垂直方向幅度太小、方向幅度太大的现象，应如何调节？ A. 调大“偏转因数”、调大“扫描速率” B. 调小“偏转因数”、调小“扫描速率” C. 调小“偏转因数”、调大“扫描速率” D. 调大“偏转因数”、调小“扫描速率”
水平
图３
9. 一台好的示波器处于扫描状态，但荧光屏上没有扫描线，不必调节的旋钮是（ B ）。
A、亮度旋钮 B、聚焦旋钮 C、水平位移 D、上下位移
实验12 霍尔效应
1．什么是霍尔效应？
当载流子通过时，受洛伦磁力在两极板上聚集，从而产生电场。当电场强度足够大时，载流子所受洛伦磁力和电场力平衡达稳定。这种产生电场的现象叫做霍尔效应。
2．测量霍尔电压时伴随产生四种副效应，本实验用什么方法消除副效应的影响？ 本实验用换向测量法消除副效应的影响。
3．用霍尔效应如何测量磁场？用霍尔效应实验装置测量磁场应注意些什么？
霍尔效应产生的电压信号和通过的电流及磁场成正比，要测磁场，则可以通恒定的电流信号，则电压信号和磁场就成正比了，也就测量出磁场信号了 由 UH?ISBIBUH?RHB?KHISB 得 B? neddKHIS4．如图４所示，霍尔元件通入工作电流IS，磁场的方向垂直指出纸面， A、B两边累积正、负电荷，UAB＞0，根据 运动的载流子 受到 洛仑兹力 的作用，可判断该霍尔元件是 N 型半导体。
5．如图５所示，若霍尔片的多数载流子为空穴，它的工作电流IS方向从左向右，霍尔电压UAB＞0，则磁场的方向为 指入纸内 （选：指出纸面或指入纸内）。
6．试分析：为何不宜用金属制作霍尔元件？ 由于霍尔元件的灵敏度KH与载流电子浓度n成反比，金属的载流子（自由电子）浓度大，其灵敏度较小，霍尔效应不明显，所以不宜用金属制作霍尔元件。 7．若磁场的法线不是恰好与霍尔元件的法线一致，对测量
?结果会有何影响？如何判断磁场B的方向与霍尔片的法线方向一致？
x
I B
图４
图５ z
I
y
A B 图６
3
B的测量公式B?UH的测量条件是霍尔片法线与磁场的方向一致，若磁场的方向不KHISUH测出的只是实际磁场在霍尔片KHIS是恰好与霍尔元件的法线一致，则B的测量公式B?法线的一个分量，测出的霍尔电压要比磁场的方向恰好与霍尔元件的法线一致是产生的霍尔电压小；测量时，转动霍尔片，霍尔电压显示值最大时，表明霍尔片法线与磁场的方向一致。
8．图６中霍尔元件的多种载流子是哪种？空穴
实验7 分光计的调整与使用
1． 本实验所用分光计测量角度的精度是多少？仪器为什么设两个游标？如何测量望远镜
转过的角度？P71,P72.
验所用分光计测量角度的精度是1＇；仪器为设两个游标是为了消除刻度盘和分光计中心轴之间的偏心差（这是一种系统误差），测量时分别读出两个游标的读数，取其平均值；锁紧望远镜和刻度盘连动螺钉，缓慢转动望远镜，用望远镜寻找经过棱镜两反射面反射回来的狭缝亮线，使用望远镜转动微调螺丝，使狭缝向亮线与分光板上中心竖线重合，记录望远镜在左右两个位置的两刻度盘读书，运用公式
????1??2????2'??1'?2 可得
2．假设平面镜反射面已经和转轴平行，而望远镜光轴和仪器转轴成一定角度β，则反射的
0
小十字像和平面镜转过180后反射的小十字像的位置应是怎样的？此时应如何调节？试画出光路图。
0
反射的小十字像和平面镜转过180后反射的小十字像的位置不变，两像高度相同，均位于叉丝上方或下方。此时应该调节望远镜仰角螺钉，是十字反射像落在上十字线的横线上。
3．假设望远镜光轴已垂直于仪器转轴，而平面镜反射面和仪器转轴成一角度β，则反射的
0
小十字像和平面镜转过180后反射的小十字像的位置应是怎样的？此时应如何调节？试画出光路图。
反射的小十字像和平面镜转过1800后反射的小十字像的位置一上一下，此时应该调节在舞台下的螺钉，直到两镜面反射的十字像等高，才表明载物台应经调好。
4.对分光计的调节要求是什么？如何判断调节达到要求？怎样才能调节好？P64
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