理論物理基礎(chǔ)教程答案

篇一：物理學(xué)教程(第二版)上冊(cè)課后答案7】7－1處于平衡狀態(tài)的一瓶氦氣和一瓶氮?dú)獾姆肿訑?shù)密度相同，分子的平均平動(dòng)動(dòng)能也相同，則它們()溫度，壓強(qiáng)均不相同(b)溫度相同，但氦氣壓強(qiáng)大于氮?dú)獾膲簭?qiáng)(c)溫度，壓強(qiáng)都相同(d)溫度相同，但氦氣壓強(qiáng)小于氮?dú)獾膲簭?qiáng)分析與解理想氣體分子的平均平動(dòng)動(dòng)能k?3kt/2，僅與溫度有關(guān)．因此當(dāng)氦氣和氮?dú)獾钠骄絼?dòng)動(dòng)能相同時(shí)，溫度也相同．又由物態(tài)方程p?nkt，當(dāng)兩者分子數(shù)密度n相同時(shí)，它們壓強(qiáng)也相同?故選(c)?7—2三個(gè)容器a、b、c中裝有同種理想氣體，其分子數(shù)密度n相同，方均根速率之比?:??:??21/2a21/2b21/2c?1:2:4，則其壓強(qiáng)之比pa:pb:pc為()(a)1：2：4(b)1：4：8(c)1：4：16(d)4：2：1分析與解分子的方均根速率為2?3rt/m，因此對(duì)同種理想氣體有同時(shí)，得p1:p2:p3?t1:t2:t3?1:4:16■故選(c)?7—3在一個(gè)體積不變的容器中，儲(chǔ)有一定量的某種理想氣體，溫度為t0時(shí)，氣體分子的平均速率為0,分子平均碰撞次數(shù)為0,平均自由程為0，當(dāng)氣體溫度升高為4t0時(shí)，氣體分子的平均速率、平均碰撞頻率和平均自由程分別為()(a)?40,?40,?40(b)?20,?20,?0(c)?20,?20,?40(d)?40,?20,?0碰撞頻率變?yōu)?0；而平均自由程?1,n不變，則？也不變?因此正確答案為(b)?27—4圖示兩條曲線分別表示在相同溫度下氧氣和氫氣分子的速率分布曲線■如果(vp)o2和(vp)h2分別表示氧氣和氫氣的最概然速率，則()(a)圖中a表示氧氣分子的速率分布曲線且(vp)o(vp)h(vp)o(vp)h(vp)o(vp)h(vp)o(vp)h2?4?14142圖中a表示氧氣分子的速率分布曲線且22圖中b表示氧氣分子的速率分布曲線且22圖中b表示氧氣分子的速率分布曲線且2?42分析與解由vp2rt可知，在相同溫度下，由于不同氣體的摩爾質(zhì)量不同，它們的m最概然速率vp也就不同.因mh2?mo,故氧氣比氫氣的vp要小，由此可判定圖中曲線a2應(yīng)是對(duì)應(yīng)于氧氣分子的速率分布曲線■又因(b)?mhmo22(vp)o1?，所以16(vp)h22mhmo2?1.故選4題7-4圖7－5有一個(gè)體積為1.0?105m3的空氣泡由水面下50.0m深的湖底處(溫度為4.0oc)升到湖面上來?若湖面的溫度為17.0OC,求氣泡到達(dá)湖面的體積.(取大氣壓強(qiáng)為p0?1.013?105pa)分析將氣泡看成是一定量的理想氣體，它位于湖底和上升至湖面代表兩個(gè)不同的平衡狀態(tài)．利用理想氣體物態(tài)方程即可求解本題．位于湖底時(shí)，氣泡內(nèi)的壓強(qiáng)可用公式解設(shè)氣泡在湖底和湖面的狀態(tài)參量分別為(pl,vl,t1)和(卩2,v2,t2)．由分析知湖底處壓p1v1p2v2?t1t2可得空氣泡到達(dá)湖面的體積為v2?p1t2v1?p0??gh?t2v1??6.11?10?5m3p2t1p0t17-6一容器內(nèi)儲(chǔ)有氧氣，其壓強(qiáng)為1?01?105pa，溫度為27°C,求:氣體分子的數(shù)密度；(2)氧氣的密度；(3)分子的平均平動(dòng)動(dòng)能；(4)分子間的平均距離．(設(shè)分子間均勻等距排列)分析在題中壓強(qiáng)和溫度的條件下,氧氣可視為理想氣體．因此,可由理想氣體的物態(tài)方程、密度的定義以及分子的平均平動(dòng)動(dòng)能與溫度的關(guān)系等求解．又因可將分子看成是均勻等距排列的,故每個(gè)分子占有的體積為v0?3,由數(shù)密度的含意可知v0?1/n，即可求出．解(1)單位體積分子數(shù)n?氧氣的密度p?2.44?1025m3kt??m/v?氧氣分子的平均平動(dòng)動(dòng)能pm?1.30kg?m-3rtk?3kt/2?6.21?10?21j(4)氧氣分子的平均距離?/n?3.45?10?9m通過對(duì)本題的求解，我們可以對(duì)通常狀態(tài)下理想氣體的分子數(shù)密度、平均平動(dòng)動(dòng)能、分子間平均距離等物理量的數(shù)量級(jí)有所了解．分析理想氣體的溫度是由分子的平均平動(dòng)動(dòng)能決定的，即k?3kt/2?因此，根據(jù)題中m?給出的條件，通過物態(tài)方程pv=rt,求出容器內(nèi)氫氣的溫度即可得k?m解由分析知?dú)錃獾臏囟萾?mpv，則氫氣分子的平均平動(dòng)動(dòng)能為mr323pvmk?3.89?10?22j2m?rk?kt?分析將組成恒星的大量質(zhì)子視為理想氣體，質(zhì)子可作為質(zhì)點(diǎn)，其自由度i=3,因此，質(zhì)子的平均動(dòng)能就等于平均平動(dòng)動(dòng)能■此外，由平均平動(dòng)動(dòng)能與溫度的關(guān)系m/2?3kt/2，可得方均根速率2.解(1)由分析可得質(zhì)子的平均動(dòng)能為2k?2/2?3kt/2?2.07?10?15j(2)質(zhì)子的方均根速率為2?63kt?1.58?106m?s-1m3kt?9.5?106m?s?1me平均動(dòng)能k?3kt/2?4.1?10?17j222mirt,對(duì)剛性雙原子分子而言，i=5■由上述內(nèi)能m2公式和理想氣體物態(tài)方程pv=?rt可解出氣體的壓強(qiáng)?(2)求得壓強(qiáng)后，再依據(jù)題給數(shù)據(jù)可求得分子數(shù)密度，則由公式p=nkt可求氣體溫度.氣體分子的平均平動(dòng)動(dòng)能可由k?3kt/2求出.■i解⑴由e??rt和pv=?rt可得氣體壓強(qiáng)2p?2e?1.35?105paiv(2)分子數(shù)密度n=n/v,則該氣體的溫度t?p/?nk??pv/?nk??3.62?102k氣體分子的平均平動(dòng)動(dòng)能為k?3kt/2?7.49?10?21j7－11當(dāng)溫度為0?c時(shí)，可將氣體分子視為剛性分子，求在此溫度下：(1)氧分子的平?3均動(dòng)能和平均轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能；(2)4.0?10能.kg氧氣的內(nèi)能；(3)4?0?10?3kg氦氣的內(nèi)分析(1)由題意，氧分子為剛性雙原子分子，則其共有5個(gè)自由度其中包括3個(gè)平動(dòng)自由3度和2個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度■根據(jù)能量均分定理，平均平動(dòng)動(dòng)能kt?kt,平均轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能2kr?kt?kt.(2)對(duì)一定量理想氣體，其內(nèi)能為e?22m?irt,它是溫度的單值函m2數(shù)■其中i為分子自由度，這里氧氣i=5、氦氣i=3-而m?為氣體質(zhì)量，m為氣體摩爾質(zhì)量,其中氧氣m的內(nèi)能.解根據(jù)分析當(dāng)氣體溫度為t=273k時(shí),可得(1)氧分子的平均平動(dòng)動(dòng)能為?32?10?3kg?mol?1；氦氣m?4?0?1O?3kg?mol?1■代入數(shù)據(jù)即可求解它們kt?kt?5.7?10?21j

氧分子的平均轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能為32kr?kt?3.8?10?21j（2）氧氣的內(nèi)能為22【篇二：物理實(shí)驗(yàn)習(xí)題答案（第二版教材）（1）】什么是基本單位和導(dǎo)出單位?2。什么是基本量與導(dǎo)出量?（教材p10）物理學(xué)中獨(dú)立定義的單位叫做基本單位，所對(duì)應(yīng)的物理量叫做基本量。由基本單位導(dǎo)出的單位叫做導(dǎo)出單位，對(duì)應(yīng)的物理量叫做導(dǎo)出量。哪些物理量為基本物理量，它們的基本單位、符號(hào)、定義是什么？（教材p10）在國際單位制中，長度、質(zhì)量、時(shí)間、電流強(qiáng)度、熱力學(xué)溫度、物質(zhì)的量和發(fā)光強(qiáng)度等七個(gè)物理量為基本物理量，它們的單位分別為們的單位符號(hào)分別為“m”、“kg”、“s”、“a”、“k”、“mol”和“cd”，它們的單位定位分別詳見教材p10表1-1?！懊住?、“千克”、“秒”、“安培”、“開爾文”、“摩爾”和“坎德拉”，“米”、“千克”、“秒”、“安培”、“開爾文”、“摩爾”和“坎德拉”，物理實(shí)驗(yàn)中有哪些常用的長度測(cè)量器具？（教材p11）物理實(shí)驗(yàn)中，測(cè)量長度的常用工具有：鋼直尺、鋼卷尺、游標(biāo)卡尺、千分尺、千分表、測(cè)微目鏡、讀數(shù)顯微鏡、電渦流傳感器、電容傳感器、電感傳感器、光柵傳感器、激光干涉儀等。物理實(shí)驗(yàn)中有哪些常用的質(zhì)量測(cè)量工具？（教材p11）物理實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量測(cè)量最常用的儀器有電子秤、彈簧秤、物理天平、分析天平等。物理實(shí)驗(yàn)中常用的時(shí)間測(cè)量工具有哪些？（教材p12）物理實(shí)驗(yàn)中常用的時(shí)間測(cè)量儀器有：秒表（停表），指針式機(jī)械表、數(shù)字顯示式電子表、數(shù)字毫秒計(jì)等。物理實(shí)驗(yàn)中常用的溫度測(cè)量工具有哪些？（教材p12）物理實(shí)驗(yàn)中常用的溫度測(cè)量儀器有水銀溫度計(jì)、熱電偶和光測(cè)溫度計(jì)等。物理實(shí)驗(yàn)中有哪些常用的電流測(cè)量儀表？（教材p12）物理實(shí)驗(yàn)中電流測(cè)量常用儀器有安培表、檢流計(jì)、表頭、靈敏電流計(jì)、萬用電表、鉗表等。9．（1）力學(xué)、熱學(xué)實(shí)驗(yàn)操作過程中應(yīng)注意什么？（2）力學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本功有哪些？

（1）略（教材p13）°（2）儀器的零位校準(zhǔn)，水平和鉛直調(diào)整等調(diào)節(jié)是力學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本功，務(wù)必熟練掌握。10．（1）電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)操作過程中應(yīng)注意什么？（2）電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本功是什么？（1）略（教材p13）°（2）回路法接線是電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本功,11．（1）光學(xué)實(shí)驗(yàn)操作過程中應(yīng)注意什么？（2）光學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本功有哪些？判斷、消視差的調(diào)節(jié)是光學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本功，務(wù)必熟練掌握。1）略（教材1）略（教材p14）。2）“等高共軸”的調(diào)節(jié)、成像清晰位置的12．常用的物理實(shí)驗(yàn)測(cè)量方法有哪幾種？（教材p14-17）常用的物理實(shí)驗(yàn)測(cè)量方法有比較法、轉(zhuǎn)換法、放大法、模擬法、補(bǔ)償法、干涉法和衍射法等。13．物理實(shí)驗(yàn)中應(yīng)掌握哪些基本調(diào)節(jié)技術(shù)？（教材p18-20）物理實(shí)驗(yàn)中應(yīng)掌握的基本調(diào)節(jié)技術(shù)有：儀器初態(tài)與安全位置的調(diào)節(jié)、回路接線法、躍接法、零位（零點(diǎn)）調(diào)整、水平、鉛直調(diào)整、等高共軸調(diào)整、調(diào)焦、消視差調(diào)整、逐次逼近調(diào)整、空程誤差消除的調(diào)節(jié)、先定性后定量原則等。14．計(jì)算機(jī)和計(jì)算器在物理實(shí)驗(yàn)中有哪些基本應(yīng)用？（教材p20-21）計(jì)算器的基本應(yīng)用：測(cè)量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理；圖形的簡單處理等。計(jì)算機(jī)的基本應(yīng)用：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、模擬與仿真實(shí)驗(yàn)、實(shí)時(shí)測(cè)量、利用物理實(shí)驗(yàn)課程網(wǎng)站進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)的輔助教學(xué)和教學(xué)管理等。指出幾種利用機(jī)械放大作用來提高測(cè)量儀器分辨率的測(cè)量工具。（教材p15）游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器、邁克爾遜干涉儀等。指出一種能進(jìn)行微小變化量的放大的方法；指出兩種能進(jìn)行視角放大的儀器。（教材p15）光杠桿放大法（測(cè)金屬絲的微波伸長量）；放大鏡、顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡等。為什么說采用視角放大法不會(huì)增加誤差？（教材p15）在視角放大中，被觀察的物理量只是在觀察場(chǎng)中放大視角,實(shí)際尺寸并沒有發(fā)生變化，所以不會(huì)增加誤差。補(bǔ)償法（或稱均衡法）的優(yōu)點(diǎn)是什么？舉出幾種補(bǔ)償法（或稱均衡法）應(yīng)用的實(shí)際例子。（教材p16）優(yōu)點(diǎn)：可以免去一些附加的系統(tǒng)誤差，當(dāng)系統(tǒng)具有高精度的標(biāo)準(zhǔn)量具和平衡指示器時(shí),可獲得較高的分辨率、靈敏度及測(cè)量的精確度。例子：等臂天平稱重、惠更斯電橋測(cè)電阻、電位差計(jì)測(cè)電壓以及各種平衡電橋的測(cè)量等。舉出物理模擬法與數(shù)學(xué)模擬法的實(shí)際例子。（教材p17）物理模擬法例子：用光測(cè)彈性法模擬工件內(nèi)部應(yīng)力分布情況；用“風(fēng)洞”中的飛機(jī)模型模擬實(shí)際飛機(jī)在大氣中的飛行等。數(shù)學(xué)模擬法例子：用穩(wěn)恒電流場(chǎng)來模擬靜電場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)。如何理解儀器初態(tài)與安全位置？（教材p18）儀器初態(tài)是指儀器設(shè)備在進(jìn)入正式調(diào)整、測(cè)量前的狀態(tài)。正確的儀器初態(tài)可保證儀器設(shè)備安全，是保證實(shí)驗(yàn)工作順利進(jìn)行的基礎(chǔ)。安全位置則是保證儀器處于正確的儀器初態(tài)的位置，如未合上電源前應(yīng)使電源的輸出調(diào)節(jié)旋鈕處于使電壓輸出為最小的位置；儀器上的一些方位調(diào)節(jié)螺釘在正式調(diào)整前應(yīng)處于松緊適中的狀態(tài)等。在示零法測(cè)量中，常采用躍接法。躍接法的主要作用在哪？（教材p18）主要作用：在遠(yuǎn)離平衡狀態(tài)時(shí)保護(hù)儀表（如標(biāo)準(zhǔn)電池和檢流計(jì)等），使其免受長時(shí)間的大電流沖擊；在接近平衡時(shí)，通過電路的瞬間通斷比較，提高檢測(cè)靈敏度。零位校準(zhǔn)有哪兩種情況？應(yīng)分別如何對(duì)待這兩種情況？試分別舉例說明。（教材p18）一種是測(cè)量儀器本身有零位校準(zhǔn)器，可對(duì)其進(jìn)行零位調(diào)整,如對(duì)電表的機(jī)械調(diào)零，使儀器在測(cè)量前處于零位；另一種是儀器雖然零位不準(zhǔn)，卻無法進(jìn)行調(diào)整和校對(duì)，如磨損了的米尺、千分尺等，針對(duì)這種情況，在測(cè)量前需記錄最初讀數(shù)，以備在測(cè)量結(jié)果中進(jìn)行零位修正。使用哪些儀器時(shí)需要進(jìn)行調(diào)焦操作？（教材p19）在使用顯微鏡、測(cè)微目鏡和望遠(yuǎn)鏡等光學(xué)儀器時(shí)，需要對(duì)儀器進(jìn)行調(diào)焦操作。什么叫視差現(xiàn)象？如何消除視差？（教材p19）讀數(shù)標(biāo)線（指針、叉絲）和標(biāo)尺平面不重合時(shí)，眼睛從不同方向觀察時(shí)會(huì)出現(xiàn)讀數(shù)有差異或物與標(biāo)尺線有分離的現(xiàn)象，稱為視差現(xiàn)象。消除視差的方法有兩種：一是使視線垂直于標(biāo)尺平面讀數(shù)；二是使標(biāo)尺平面與被測(cè)物密合于同一平面內(nèi)。使用帶有叉絲的測(cè)微目鏡、讀數(shù)顯微鏡等儀器時(shí)，需要進(jìn)行消視差調(diào)節(jié)。為什么？（教材p19）用帶有叉絲的測(cè)微目鏡、讀數(shù)顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行的測(cè)量屬于非接觸式測(cè)量，使用時(shí)必須進(jìn)行消視差調(diào)節(jié)，即需要仔細(xì)調(diào)節(jié)目鏡（連同叉絲）與物鏡之間的距離，使被觀測(cè)物經(jīng)物鏡后成像在作為標(biāo)尺的叉絲分劃板所在平面內(nèi)，一般是邊調(diào)節(jié)邊稍稍移動(dòng)眼睛，看兩者是否有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，直調(diào)至基本無相對(duì)運(yùn)動(dòng)為止。試列舉幾個(gè)采用逐次逼近調(diào)節(jié)的例子。（教材p19）在分光計(jì)實(shí)驗(yàn)中，調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡和平臺(tái)水平時(shí)，用的“減半逼近”法就是逐次逼近法的例子。另外，對(duì)水平、鉛直及天平平衡等的調(diào)節(jié)，采用逐次逼近法也十分有效。什么叫空程誤差？如何消除空程誤差？（教材p20）由絲桿、螺母構(gòu)成的轉(zhuǎn)動(dòng)與讀數(shù)機(jī)構(gòu)，調(diào)節(jié)時(shí)常出現(xiàn)與絲桿聯(lián)結(jié)在一起的鼓輪已有讀數(shù)改變，而由螺母帶動(dòng)的機(jī)構(gòu)尚未產(chǎn)生位移，從而造成了虛假讀數(shù)，這就是空程誤差。為了消除空程誤差，使用此類儀器（如測(cè)微目鏡、讀數(shù)顯微鏡、邁克爾遜干涉儀）時(shí)，必須單方向旋轉(zhuǎn)鼓輪，待絲桿與螺母嚙合后才能開始測(cè)量，并且在整個(gè)測(cè)量過程中需保持沿同一方向前進(jìn)，切勿忽正忽反旋轉(zhuǎn)鼓輪。如在做分光計(jì)實(shí)驗(yàn)和邁克爾遜干涉實(shí)驗(yàn)中就要特別注意空程誤差的消除。如何理解先定性后定量的調(diào)節(jié)原則？（教材p20）我們常采用“先定性后定量”的原則進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?！跋榷ㄐ院蠖俊钡脑瓌t可以這樣理解：儀器調(diào)整好后，在進(jìn)行定量測(cè)量前，先定性地觀察實(shí)驗(yàn)變化的全過程，了解變化規(guī)律，觀察一個(gè)量隨其它量變化的大致情況，得到函數(shù)曲線的大致圖形后，再進(jìn)行定量測(cè)量。在定量測(cè)量時(shí)，可根據(jù)曲線變化趨勢(shì)來分配測(cè)量間隔，曲線變化平緩處，測(cè)量間隔取大些；曲線變化急劇處，測(cè)量間隔就應(yīng)取小些。這樣采用不同測(cè)量間隔測(cè)得的數(shù)據(jù)作圖就比較合理。第二章復(fù)習(xí)提要1．系統(tǒng)誤差來源于哪些因素？（教材p26）系統(tǒng)誤差主要來源于以下幾個(gè)方面：理論誤差、儀器誤差、環(huán)境誤差、人員誤差等。2．實(shí)驗(yàn)測(cè)量分哪幾類？為什么測(cè)量結(jié)果都帶有誤差？（教材p25）按測(cè)量方式分，實(shí)驗(yàn)測(cè)量可分為直接測(cè)量和間接測(cè)量；按測(cè)量條件分，測(cè)量又可分為等精度測(cè)量和不等精度測(cè)量。（教材p26）對(duì)各種物理量的測(cè)量，一般均力圖得到真值。但是由于受到測(cè)量儀器靈敏度和分辨率的影響，實(shí)驗(yàn)原理的近似性，環(huán)境的不穩(wěn)定性以及測(cè)量者自身因素的局限，測(cè)量總是得不到真值。所以測(cè)量結(jié)果都帶有誤差。誤差存在于一切測(cè)量中，并且貫穿測(cè)量過程的始終。誤差的大小反映了人們的認(rèn)識(shí)接近于客觀真實(shí)的程度。3．系統(tǒng)誤差如何分類？（教材p26）按系統(tǒng)誤差對(duì)結(jié)果的影響可分為恒定的系統(tǒng)誤差、周期變化的系統(tǒng)誤差和累積誤差。按掌握的程度可分為可定系統(tǒng)誤差和未定系統(tǒng)誤差。4．隨機(jī)誤差具有哪些性質(zhì)？（教材p27）隨機(jī)誤差具有單峰性、對(duì)稱性、有界性和抵償性。5．絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差兩者中，哪一個(gè)更能全面地評(píng)價(jià)測(cè)量的優(yōu)劣？（教材p26）絕對(duì)誤差是一個(gè)有量綱的代數(shù)值，它反映測(cè)量值偏離真值的程度；相對(duì)誤差是一個(gè)無量綱的量，它反映了絕對(duì)誤差對(duì)測(cè)量結(jié)果影響的嚴(yán)重程度，它能更全面地評(píng)價(jià)測(cè)量的優(yōu)劣。6．采用多次測(cè)量的方法能減小的誤差屬于誤差。（教材p27）7．來減小這種誤差。（教材p27）8．一般情況下，。（教材p27）9．如何理解測(cè)量的精密度、準(zhǔn)確度和精確度？測(cè)量的精密度、準(zhǔn)確度和精確度都是評(píng)價(jià)測(cè)量結(jié)果優(yōu)劣的。測(cè)量的精密度反映測(cè)量時(shí)隨機(jī)誤差大小的程度，是描述測(cè)量重復(fù)性高低的。即精密度越高，反映儀器越精密，數(shù)據(jù)越集中；測(cè)量的準(zhǔn)確度則反映測(cè)量時(shí)系統(tǒng)誤差大小的程度，是描述測(cè)量值接近真值的程度的；測(cè)量的精確度反映測(cè)量時(shí)系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差合成大小的程度，它是指測(cè)量結(jié)果的重復(fù)性高低及接近真值的程度。（教材p28）如何修正由于儀器零點(diǎn)不準(zhǔn)引起的誤差？（教材p18）分兩種情況：一種是測(cè)量儀器本身有零位校準(zhǔn)器，可對(duì)其進(jìn)行零位調(diào)整，如對(duì)電表的機(jī)械調(diào)零，使儀器在測(cè)量前處于零位；另一種是儀器雖然零位不準(zhǔn)，卻無法進(jìn)行調(diào)整和校對(duì)，如磨損了的米尺、千分尺等，針對(duì)這種情況，在測(cè)量前需記錄最初讀數(shù)，以備在測(cè)量結(jié)果中進(jìn)行零位修正。儀器的最大誤差與標(biāo)準(zhǔn)誤差的關(guān)系如何？當(dāng)儀器誤差的概率分布服從均勻分布時(shí)，已知儀器的最大誤差?儀，則儀器的標(biāo)準(zhǔn)誤差?儀=？當(dāng)儀器誤差的概率分布服從正態(tài)分布時(shí)，情況又如何？（教材p29）儀器的最大誤差?儀與標(biāo)準(zhǔn)誤差?儀的關(guān)系為：？儀??儀/6其中c稱為置信系數(shù)，它由儀器誤差的概率分布決定。（教材p30）當(dāng)儀器誤差的概率分布服從均勻分布時(shí)，已知儀器的最大誤差?儀，則儀器的標(biāo)準(zhǔn)誤差?儀?0.683?儀；當(dāng)儀器誤差的概率分布服從正態(tài)分布時(shí)，?儀??儀/3。消除或減少系統(tǒng)誤差常見有哪些方法？結(jié)合具體實(shí)驗(yàn)舉例說明。直接測(cè)量的有效數(shù)字的位數(shù)由什么因素決定？間接測(cè)量的有效數(shù)字的位數(shù)由什么因素決定？w?xy中的兩個(gè)直接測(cè)量量x與y，哪一個(gè)對(duì)w的誤差影響更大？為什么？2得量的有效數(shù)字位數(shù)取決于直接測(cè)得量的大小、測(cè)量誤差和函數(shù)運(yùn)算性質(zhì)。x對(duì)w的誤差影響更大，因?yàn)樗拇畏綌?shù)更高?！八纳崃搿⒎晡迮渑肌痹瓌t與“進(jìn)位法”有何區(qū)別？它們各應(yīng)用于哪種情況？（教材p33）“四舍六入、逢五配偶”原則：對(duì)保留數(shù)字末位以后的部分：小于5則舍，大于5則入，等于5則把末位湊為偶數(shù)，即末位是奇數(shù)則加入（五入），末位是偶數(shù)則不變（五舍），這稱為“四舍六入，逢五配偶”規(guī)則。它適用于平均值的計(jì)算。（教材p39）所謂“進(jìn)位法”，即只要舍去1~9的，均要進(jìn)一位。它適用于不確定度和相對(duì)不確定度的計(jì)算。（教材p35）直接測(cè)量量的有效數(shù)字的位數(shù)由被測(cè)量及測(cè)量儀器的精度共同決定；間接測(cè)?d??5.33?15.在v????h?????6.52中，?應(yīng)取幾位有效數(shù)字？22????（教材p35）?應(yīng)取4位有效數(shù)字，因?yàn)槌?以外的計(jì)算結(jié)果為3位有效數(shù)字，?應(yīng)多取1位。16.有效數(shù)字的運(yùn)算中，正確數(shù)如何處理？（教材p35）正確數(shù)不是由測(cè)量得來的，不存在存疑的問題（即它的有效數(shù)字位數(shù)可以是無限多位）。它不適用于有效數(shù)字的運(yùn)算規(guī)則，運(yùn)算中只須由其它測(cè)量值的有效數(shù)字的多少22來決定運(yùn)算結(jié)果中的有效數(shù)字即可。17．根據(jù)有效數(shù)字的加減法運(yùn)算法則、乘除法運(yùn)算法則分別得到一條儀器選擇原則。這兩條原則的具體內(nèi)容各是什么？（教材p34）根據(jù)有效數(shù)字的加減法運(yùn)算法則可知：若干個(gè)直接測(cè)量量進(jìn)行加法或減法運(yùn)算時(shí)，選用精度相同的儀器最為合理。這是儀器選擇原則之一。（教材p34）根據(jù)有效數(shù)字的乘除法運(yùn)算法則可知：測(cè)量的若干個(gè)量,若是進(jìn)行乘除法運(yùn)算，應(yīng)按有效數(shù)字位數(shù)相同的原則來選擇不同精度的儀器。這是儀器選擇原則之二。18．什么叫不確定度？什么叫置信區(qū)間？什么叫置信概率？（教材p35）由于測(cè)量誤差的存在而對(duì)被測(cè)量值不能肯定的程度稱之為不確定度，它是表征被測(cè)量值的真值所處的量值范圍的評(píng)定，是測(cè)量質(zhì)量的表征。（教材p35）表示測(cè)量值x的誤差范圍或叫置信區(qū)間。（教材p35）測(cè)量值落在給定誤差范圍內(nèi)的概率稱為測(cè)量數(shù)據(jù)的置信度或置信概率。19.表達(dá)測(cè)量結(jié)果的三要素是什么？（教材p36）實(shí)驗(yàn)結(jié)果（x）、單位及不確定度（包括u、ur和p）是表達(dá)測(cè)量結(jié)果的三要素。20．用不確定度對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行評(píng)定的三個(gè)主要原則是什么？（教材p36）1） 測(cè)量結(jié)果的不確定度主要分成a、b兩類。a類不確定度分量是用對(duì)觀測(cè)列進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的方法來評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)不確定度；b類不確定度分量是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或其他信息進(jìn)行估計(jì)，用非統(tǒng)計(jì)方法來評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)不確定度。2） 測(cè)量結(jié)果的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度是各分量平方和的正平方根。3） 根據(jù)需要可將合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度乘以一個(gè)系數(shù)因子t,作為展伸不確定度，使測(cè)量結(jié)果能以高置信度包含被測(cè)真值。21.哪些情況下常對(duì)物理量進(jìn)行單次測(cè)量？（教材p38）遇到以下情況進(jìn)行單次測(cè)量：一是由于條件的限制，不可能進(jìn)行多次測(cè)量；二是由于儀器精度較低，隨機(jī)誤差很小，多次測(cè)量讀數(shù)相同，不必進(jìn)行多次測(cè)量；三是被測(cè)對(duì)象不穩(wěn)定，多次測(cè)量的結(jié)果并不能反映隨機(jī)性，此時(shí)多次測(cè)量已失去意義；四是對(duì)測(cè)量的準(zhǔn)確程度要求不高，只測(cè)一次就夠了。22．用不確定度表示測(cè)量結(jié)果的書寫規(guī)范是怎樣的？1）單次直接測(cè)量結(jié)果的規(guī)范表示：（教材p38）x?x測(cè)？ux的形式，式中x測(cè)為測(cè)量值，ux常用儀器的最大誤差?儀表示。2） 多次直接測(cè)量結(jié)果的規(guī)范表示：（教材p38）?x??u0.68?p=68%?u0.68?100%?ur??3） 間接測(cè)量結(jié)果的規(guī)范表示：（教材p40）?w?w?uw（p?68%）??uw?100%?ur?w?有參考值或理論值時(shí)測(cè)量結(jié)果的規(guī)范表示：(教材p36)【篇三：物理學(xué)教程第二版習(xí)題答案】選擇題cbdddbcbbd填空題v=a?cos?t,v=?a-y.v0+ct3/3,x0+v0t+ct4/12.vm=h1v/(h1－h(huán)2).5.b,(a2/r)+4?b.6.gsin?,gcos?.計(jì)算題1.坐標(biāo)如圖,設(shè)v、v、u分別為質(zhì)點(diǎn)對(duì)地、質(zhì)點(diǎn)對(duì)斜面、斜面對(duì)地的速度,有v=v+uvx=vx+ux=cos?+uvy=vy+uy=sin?當(dāng)y=h時(shí)v=(vx2+vy2)1/2=[u2+2gh+2ughcos?]1/2v與x軸的夾角?=arcot(vy/vx)=arctg[sin?/(cos?+u)]2.因v2/v1=r?2/(r?1)=kt22/(kt12)=t22/t12故v1=v2t12/t22=8m/san=v12/r=32m/s2at=dv/dt=d(r?)/dt=d(rkt2)/dt=2rkt=2rkt2/t=2v1/t1=16m/s2所以a=(an2+at2)1/2=35.8m/s23.由a=dv/dt=(dv/dx)(dx/dt)=v(dv/dx)=－kv2有dv/v=－kdxvx?dvv???kdxv00ln(v/v0)=－kx故v=v0e?kx??■■5.??aaa(1?e?bt)y?t?2(e?bt?1)bbb牛頓定律習(xí)題一.選擇題ccbea二.填空題aag(2)bbg1/cos2?.三.計(jì)算題受力圖、坐標(biāo)、所設(shè)角?如圖對(duì)a有t1?mag=0對(duì)b有f－t1sin?=0n+t1cos?－mbg=0對(duì)o有t2=2t1cos(?/2)oag有ma=t1/g=4kg動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律習(xí)題選擇題aaacdcdccd填空題1.2qv,水流入方向.f?t1/(m1+m2),f?t1/(m1+m2)+f?t2/m2.?f0r12j.mgl/50.kx02;?kx02/2;kx02/2.三．計(jì)算題1.子彈與物體組成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒,設(shè)子彈剛穿出物體時(shí)的物體速度為v?,有mv0=mv+mv?v?=m(v0?v)/m繩中張力t=mg+mv?2/l=mg+m2(v0?v)2/(ml)=26.5n負(fù)號(hào)表示與子彈入射方向相反.(1)a=2??dr=gmm[1/r?1/(r+h)]=gmmh/[r(r+h)]?r?r?hr由動(dòng)能定理a=ek?ek0有g(shù)mmh/[r(r+h)]=mv2/2v={2gmh/[r(r+h)]}1/28.煤粉接觸傳送帶時(shí)速度為v0=,方向向下■取時(shí)間微元?t,落入傳送帶上的煤粉質(zhì)量?m=qm?t,設(shè)傳送帶對(duì)煤粉的平均作用力為f,按如圖坐標(biāo),由動(dòng)量定理得fx?t=?m(v2x?v1x)=?m(v?0)=?mv(fy??mg)?t俎fy?t=?m(v2y?v1y)=?m[0?(?v0)]=?mv0fx=qmvfy=qmv0故f=(fx2+fy2)1/2=qm(v2+v02)1/2=qm(v2+2gh)1/2=149nf與x軸夾角?=arctg((fy/fx)=arctg(v0/v)=arctg(2gh/v)=57.4?所以煤粉對(duì)傳送帶的作用方向與x軸夾角為證明題(1)p=fv=mav=mvdv/dt力f?的大小為f?=149n??=180?+57.4?=237.4?pdt=mvdv有v?(2)v?=dx/dtdx=dtx=dx?0?t0pdt?mvdv0?v?x?t0t=(2/3)pt/m=t3/2剛體轉(zhuǎn)動(dòng)習(xí)題一■選擇題caccbabdab二.填空題4s,-15m/s.203ml2/4,mgl/2,2g/(3l).三1.飛輪受繩的張力t產(chǎn)生的力矩和阻力矩m?,重錘受繩的張力t和重力mg■對(duì)飛輪和重錘分別用轉(zhuǎn)動(dòng)定律和牛頓定律列方程,有tr-m?=j?=ja/rmg?t=mah=at2/2得mgr-m?=(j/r+mr)2h/t2當(dāng)重錘質(zhì)量分別為ml和m2時(shí),重錘下落時(shí)間分別為t1和t2，于是有m1gr-m?=(j/r+m1r)2h/t12m2gr-m?=(j/r+m2r)2h/t22相減得(m1?m2)gr=(2hj/r)(1/t12?1/t22)+(2hr)(m1/t12?m2/t22)=2hj(t22?t12)/(rt12t22)+2hr(m1t22?m2t12)/(t12t22)有j=[(m1?m2)gr2t12t22/[2h(t22?t12)]?r2(m1t22?m2t12)/(t22?t12)2.(1)子彈擊中圓盤的過程中,子彈和圓盤組成的系統(tǒng)對(duì)o點(diǎn)的角動(dòng)量守恒mv0r=(mr2/2+mr2)??=2mv0/[(m+2m)r]⑵求圓盤的摩擦阻力矩■取圓環(huán)微元dr,其摩擦阻力矩為m?=?dmgr=??2?rdrgr=2???gr2drrm???02???gr2dr=2???gr3/3=2?mgr/3(3)?m??t=0?j??t=j?/m?=(mr2/2+mr2){2mv0/[(m+2m)r]}/(2?mgr/3)=3mv0/2?mg3.(1)定滑輪受繩的張力t產(chǎn)生的力矩,重物受繩的張力t和重力mg.取初角速度?0的方向?yàn)樽鴺?biāo)正向,對(duì)定滑輪和重物分別列方程,有?tr=j?=(mr2/2)?t?mg=ma=mr?2得?=?2mg/[(2m+m)r]=?81.7rad/s負(fù)號(hào)表示方向與初角速度?0的方向相反(2)?2??02=??02=2?