福建师范大学2021年2月课程考试《实验物理导论》作业考核试题答案.docVIP

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《实验物理导论》期末考试A卷

姓名：陈小彪

专业：物理学

学号：192201409933763

学习中心：贵州铜仁石阡电大奥鹏学习中心[26]

（17分）在物理学的发展过程中，物理实验思想的发展可分为哪三个阶段？请写出第三阶段物理实验的特点。

答：物理学是随着人类社会实践的发展而产生、形成和发展起来的,它经历了漫长的发展过程.纵观物理学的发展史,根据它不同阶段的特点,大致可以分为物理学萌芽时期、经典物理学时期和现代物理学时期三个发展阶段

第三阶段现代物理学时期的特点：爱因斯坦建立相对论，使物理学研究对象从低速扩展到高速。

十九世纪末叶物理学上一系列重大发现,使经典物理学理论体系本身遇到了不可克服的危机,从而引起了现代物理学革命.由于生产技术的发展,精密、大型仪器的创制以及物理学思想的变革,这一时期的物理学理论呈现出高速发展的状况.研究对象由低速到高速,由宏观到微观,深入到广垠的宇宙深处和物质结构的内部,对宏观世界的结构、运动规律和微观物质的运动规律的认识,产生了重大的变革.相对论的量子力学的建立,克服了经典物理学的危机,完成了从经典物理学到现代物理学的转变,使物理学的理论基础发生了质的飞跃,改变了人们的物理世界图景.1927年以后,量子场论、原子核物理学、粒子物理学、天体物理学和现代宇宙学,得到了迅速的发展.物理学向其它学科领域的推进,产生了一系列物理学的新部门和边缘学科,并为现代科学技术提供了新思路和新方法.现代物理学的发展,引起了人们对物质、运动、空间、时间、因果律乃至生命现象的认识的重大变化,对物理学理论的性质的认识也发生了重大变化.现在越来越多的事实表明,物理学在揭开微观和宏观深处的奥秘方面,正酝酿着新的重大突破.现代物理学的理论成果应用于实践,出现了象原子能、半导体、计算机、激光、宇航等许多新技术科学.这些新兴技术正有力地推动着新的科学技术革命,促进生产的发展.而随着生产和新技术的发展,又反过来有力地促进物理学的发展.这就是物理学的发展与生产发展的辨证关系.

（16分）简述测量的基本概念、测量的性质与分类。什么情况下的测量是等精度测量？

答：测量的基本概念：测量是按照某种规律，用数据来描述观察到的现象，即对事物作出量化描述。测量是对非量化实物的量化过程。在机械工程里面，测量指将被测量与具有计量单位的标准量在数值上进行比较，从而确定二者比值的实验认识过程。

测量的性质与分类：

分类在几何量测量中，按用途和特点可将它分为以下几种

实物量具：

它是指在使用时以固定形态复现或提供给定量的一个或多个已知值的量具。如量块、直角尺、各种曲线样板及标准量规等。

极限量规：

它是指一种没有刻度的专用检验工具，用这种工具不能得出被检验工件的具体尺寸，但能确定被检验工件是否合格，如光滑极限量规、螺纹极限量规等。

显示测量仪器：

它是指显示值的测量仪器。其显示可以是模拟的（连续或非连续）或数字的，可以是多个量值同时显示，也可提供记录。如模拟电压表、数字频率计、千分尺等。

测量系统：

它是指组装起来进行特定测量的全套测量仪器和其它设备，测量系统可以包含实物量具。固定安装着的测量系统称为测量装备。

什么情况下的测量是等精度测量：在整个测量过程中，如果影响和决定误差大小的全部因素(条件)始终保持不变，比如由同一个测量者，用同一台仪器、同样的测量方法，在相同的环境条件下，对同一被测量进行多次重复测量的测量方法。当然，在实际中极难做到影响和决定误差大小的全部因素(条件)始终保持不变，因此一般情况下只能是近似认为是等精度测量。

（16分）写出标准偏差、平均值标准偏差的计算式，并说明它们的物理意义。

答：

标准偏差公式:S=Sqrt[(Σ(xi-x拔)^2)/(N-1)]公式中Σ代表总和，x拔代表x的均值，^2代表二次方，Sqrt代表平方根。标准差能反映一个数