练习题
1.说明以下误差来源产生的是系统误差还是随机误差或粗差?
(1)由于三线摆发生微小倾斜,造成周期测量的变化;
(2)测出单摆周期以推算重力加速度,因计算公式的近似而造成的误差;
(3)用停表测量单摆周期时,由于对单摆平衡位置判断忽前忽后造成的误差;
(4)因楼板的突然震动,造成望远镜中标尺的读数变化了近1cm;
(5)由公式测量圆柱体积,在不同位置处测得直径d的数据因加工缺陷而离散。
2.用钢板尺测量圆管体积,管长大约10cm,外径大约4cm,内径大约2cm,问哪一量测量误差对结果影响最大?
3.刻度盘为25分格,量程为100μA的2.5级电流表,若表的指针在19.2分格处,测量结果的读数是多少?
4.有人说测量次数越多,平均值的标准差就越小,因此只要测量次数足够多,不确定度就可以在实际上减少到0,这样就可以得到真值。这种看法是否正确,为什么?
5.用Δ仪=0.002s电子毫秒计测量时间,共11次,结果是0.135,0.136,0.138,0.133,0.130,0.131,0.133,0.132,0.134,0.136,0.129(单位:s)。写出测量结果表达式。
6.按照有效数字的定义及运算规则,改正以下错误:
(1)L=(10.8000±0.27)cm;
(2)L=(28000±8000)cm;
(3)L=(35.0±0.11)cm;
(4)28cm=280mm;
(5)2500g=2.5×103kg;
(6)0.0221×0.0221=0.00048841;
(7)=600000;
(8)a=0.0025cm,b=0.12cm,则a×b=3×10-4cm2,a+b=0.1225cm。
7.导出下列函数的不确定度表示式。
8.弹簧自然长度l0=10.00cm,以后依次增加砝码10g,测得长度依次为:10.81cm,11.60cm,12.43cm,13.22cm,14.01cm,14.83cm,15.62cm。试用逐差法并列表验证虎克定律:F=-kx。
9.阻尼振动实验中,每隔1/2周期(周期T=2.56s),测得振幅A的数据如下:
试用作图法验证振幅变化满足指数衰减规律,并求出衰减系数。
10.用最小二乘原理证明:在一组测量值N1,N2,…,Nk中,真值的最佳估计值是它的算术平均值。