《大学物理实验》实验预习报告力学.docx

【 【 PAGE 10 】 孝感学院《大学物理实验》实验预习报告 日期： 2011 年 月 日 天气： 实 验 室： 姓名： 学号： 院系专业： 指导教师： 【实验题目】 实验 1 用米尺、游标尺、螺旋测径器、读数显微镜测量长度 【实验目的】 掌握 、 、 、 的测量原理和使用方法。 掌握一般仪器的 。 掌握多次等精度测量误差的 与有效数字的基本运算。 【实验仪器及型号】 【实验原理及预习】 米尺（本实验使用的米尺） 最小分度值 仪器误差? = 。 仪 （读数练习）： l = 左 l = 右 l = 左右 游标卡尺（本实验使用的游标卡尺） 最小分度值 仪器误差? = 。 仪 如何记录游标卡尺的零点读数? （读数练习）： 若副尺零线在主尺零线左边，且副尺上第 p 个刻度和主尺上某个刻度对准时，零点读数取 (正号、负号)，若副尺零线在主尺零线右边时，零点读数取 (正号、负号)。若测量物体长度的读数为L，则物体的长度结果修正为L ???。 试述螺旋测微计的分度原理及使用方法。 一般实验室用的螺旋测径器量程为 ， 分度值是 ，仪器误差? = 。 仪 螺旋测微计的零点读数 螺旋测微计的微分筒的零线应对准固定套筒上的微测基准线。如未对准，就要读出零点读数。顺刻 度方向读出的零点读数取 (正号、负号)，，逆刻度方向读出的零点读数取 (正号、负号)。每次测量之后，要从测量值的平均值中减去零点读数。 （练习：螺旋测径器零点读数） 螺旋测微器读数练习 如何利用读数显微镜测量物体的长度？ 转动鼓轮，使叉丝交叉点分别与被测物体的左右两个位置相切，记下两次读数x 、x  ，则待测物的 1 2 长度 L 。 【实验思考题】 欲测量半经为2cm 左右的钢球体积，要求单次测量的相对不确定度不大于0.5%，应使用什么仪器测量才能满足精度要求？为什么？ 利用读数显微镜测量物体的长度时如何避免回程误差？ 孝感学院《大学物理实验》实验预习报告 日期： 2011 年 月 日 天气： 实 验 室： 姓名： 学号： 院系专业： 指导教师： 【实验题目】 实验 2 随机（偶然）误差的统计分布 【实验目的】 通过对单摆周期的多次测量，认识 ，以及 的意义。 掌握随机误差的估算方法。 【实验仪器及型号】 【实验原理及预习】 大量次数等精度测量的观测的结果服从随机误差的 分布的统计规律，即： ⑴ ⑵ ⑶ ⑷ 正态分布统计规律： 正态分布概率密度函数： f (x) ? 测量值落在区间(x ??, x ? ?) 之间的置信概率为 ， 测量值落在区间(x ? 2?, x ? 2? ) 之间的置信概率为 ， 测量值落在区间(x ? 3? , x ? 3? ) 之间的置信概率为 。其中? ???。 【实验思考题】 阐明在分区统计数据，做几率统计表格时划分区间的原则和方法 若存在系统误差，它对统计直方图的形状、大小有何影响，为什么？ 【实验数据分析训练】（选做） 下面的数表是某同学测量单摆周期的150 次的测量数据，请计算 ? T ⑴单摆周期的平均值T ???i ? N ⑵标准偏差S ? T ? ?(T ? T )2n ?1i2? ? (T ? T )2 n ?1 i 2? S e T ⑶构建以（T，S T ）为 参量的正态分布函数 f (T ) ? 2 S 2 ? T T ( T (ms) 标准偏差 测量结果 观测值出现的次数n i 几率的统计值（%） S ? T T ? S T 2 S ? T T ? 2S T 3S ? T T ? 3S T 周期区间 周期 区间 区间中心 频数 n i 百分比 T ? 孝感学院《大学物理实验》实验预习报告 日期： 2011 年 月 日 天气： 实 验 室： 姓名： 学号： 院系专业： 指导教师： 【实验题目】 实验 3 重力加速度的测定（落球法） 【实验目的】 熟悉 和 的调整和使用。 掌握用 的方法。 【实验仪器及型号】 【实验原理及预习】 根据自由落体公式h ???测出h 、t ，就可以算出重力加速度 g 。 将小球放在 的位置，在小球开始下落的同时开始计时，则t 是小球下落的时间，h 是 t 时间内小球下落的距离。 为了解决确定h 的困难，我们采取如下方法。 将光控门 E 1 放在 A 的位置，记下小球从静止开始下落到 A 的时间t 1 ， OA ? h 1 ；再将 E 2 放在 B 的 位置，记下小球从静止下落到B 的时间t 2 ， OB ? h ；则 2 h ? 1 h ? 2 重力加速度 g