LS 右＝4.6691 LS4＝4.6689 LX 左＝9.5364 LX 右＝9.5370 LX4＝9.5367 5
LS 左＝4.6684 LS 右＝4.6692 LS5＝4.6688 LX 左＝9.5360 LX 右＝9.5370 LX5＝9.5365 6
LS 左＝4.6686 LS 右＝4.6690 LS6＝4.6688 LX 左＝9.5378 LX 右＝9.5385 LX6＝9.5382
平均值S L =4.6687 X L ＝9.5364 (1) 计算未知电动势Ex 的平均值 S S x x E L
E = L ＝3.2004V
(2) 计算未知电动势Ex 的不确定度U
① 计算直接测量量Ls 的标准不确定度( ) S u L ( ) ( ) ( 1) 2 ? Σ ? = n n
u L LSi LS
A S ＝0.3mm； ( ) = B S u L 8mm；
31 ( ) ( ) ( 1) 2 ? Σ ? = n n
u L LSi LS
A S ＝0.3mm； ( ) = B S u L 8mm；
( ) ( ) ( ) S A S B S u L = u 2 L + u 2 L ＝8.0056mm。 ② 计算直接测量量的Lx 的标准不确定度( ) x u L ( ) ( ) ( 1) 2 ? Σ ? = n n
u L Lxi Lx
A x ＝1.1mm； ( ) = B x u L 12mm；
( ) ( ) ( ) x A x B x u L = u 2 L + u 2 L ＝12.05mm。 ③ Es 的标准不确定度 ( ) ( ) 3 仪Δ
= = S B S u E u E ＝0.002V。
④ 间接测量量Ex 的标准不确定度( ) c x u E ( ) = crel x u E 0.38％；
Ex的合成标准不确定度( ) c x u E ＝ ( ) crel x x u E E ＝0.012V。 ⑤ Ex的扩展不确定度
取包含因子k = 2，Ex 的扩展不确定度U为 ( ) ( ) c x c x U = ku E = 2u E ＝0.024V。 (3) 结果表达式
Ex = (Ex +U )V = (3.20 ± 0.02)V;k = 2
(1) 按图3－10－4联好电路做实验时，有时不管如何调动a头和b头，检流计G的指针总指零，或总不指零，两种情 况的可能原因各有哪些？
(2) 用电位差计可以测定电池的内阻，其电路如图3-10-6所示，假定工作电池E>EX，
32 测试过程中Rc调好后不再变动，
RX是个准确度很高的电阻箱。R是一根均匀的电阻丝。L1、L2分别为KX断开和接通时电位差计处于补偿状态时电阻丝的长 度。试证明电池EX的内阻x R L r L L 2 1 2 ?
= （RX为已知）。
1.按图3-10-4 联好电路做实验时，有时不管如何调动a 头和b 头，检流计G 的指针总指零，或总不指零，两种情况的
可能原因各有哪些?答：总指零的原因：测量回路断路。总不指零的原因： ① E 和Ex 极性不对顶；② 工作回路断路；
③ RAB 上的全部电压降小于ES，Ex 二者中小的一个。 L1 L2 G RX E EX K KS RC R
图3-10-6 思考题2 附图
思考题图3-10-6 思考题2 附图
2. 用电位差计可以测定电池的内阻，其电路如图3-10-6 所示，假定工作电池E＞Ex，测试过程中Rc 调好后不再变动，
Rx 是个准确度很高的电阻箱。R 是一根均匀的电阻丝。L1、L2 分别为Kx 断开和接通时电位差计处于补偿状态时电阻丝的
长度。试证明电池Ex 的内阻r=[(L1-L2)L2]Rx(Rx 为已知)。
证明： 设A 为R 上单位长度的电位差， Vx 为K2 的端电压， 则有： Ex=AL1 (1) Vx=AL2 (2) 而 代入（2）式得:
Rx ( r + Rx )Ex =AL2 (3)
(1) 式除(3)式，整理后得： r =[(L1 - L2) L2] Rx 4. 如图3-10-4 所示的电位差计，由A 到B 是11m 长的电阻丝，若设a=0.1Vm，11m 长的电压降是1.1V，用它测仅几
33 毫伏的温差电动势，误差太大。为了减少误差，采用图3-10-8 所示电路。图3-10-8 是将11m 长的电阻丝AB 上串接了
两个较大的电阻R1和R2。若AB 的总电阻已知为r, 且R1、R2、r 上的总电压为1.1V，并设计AB(11m)电阻丝上的a=0.1mVm，
试问R1+R2 的电阻值应取多少? 若标准电池E0 的电动势为1.0186V，则R1可取的最大值和最小值分别为多少(用线电阻r
表示)?答：① 由于电位差计单位长度电阻线的电位差为a，则电阻线AB 上的电位差VAB=11a＝1.1mV，而回路电流应为
I =VABr。另一方面，由于I(R1+R2+r)=1.1V，
所以(VABr)(R1+R2+r)= 1.1V, 即VAB[ (R1+R2)r +1]= 1.1V。所以R1+R2=[(1.1VAB)-1]r=(1.10.0011-1)r＝999r 。② 当R2I = E0 时，R1 为最小，即R1= R1min，此时有R1I + E0 + Ir = 1.1。由于I =VABr =0.0011r，所以R1min=(1.1-E0-Ir)I=73r。
当R2I+Ir =E0 则R1 为最大，即R1= R1max，此时有R1I + E0 = 1.1。所以R1max =(1.1-E0)I=74r 电热法测热功当量 实验目的
(1) 学习用电热法测热功当量，即Q与W的比值。 (2) 了解热学实验的特殊条件和基本方法。 (3) 学会用修正中温的方法作散热修正。 实验方法原理
将一电阻放入一定量的水中，电阻通电t 秒，则电功为A =VIt ，由电流的热效应，这些功将转化为参与热
交换的工作物质的温升， 则
( 0.46 ) ( ) 0 0 1 1 2 2 0 Q c m c m c m V T T f = + + +?+ δ ? ? ， 如没有热量散失到环境中去，必有热功当量J 为 Q J = A
终温修正是将散失到环境中的热量的温度的形式补偿回来，依据牛顿冷却公式。即= k (T ?θ ), dt dT 而 θ θ ? ′ ? ′
34 = 0 1 T T ln t k f ，采用逆推的方法可以求到温度亏损1 2 15 δT = dT + dT +?+ dT (计算机中有现成计算程序引 资利用) 实验步骤
(1) 先将温度传感器探头悬在空气中，直接读室温θ下的电阻值。 (2) 用天平分别称量量热器内筒及内筒盛水后的质量。 (3) 按图接好电路。
(4) 再接通电源，立即开始搅拌，当温度高于室温后，听到报时器响声，即记录起始电阻值R0，然后每隔1分钟记
一次电阻值，共记16次，然后断开电源。
(5) 切断电源后，待温度不再升高后，开始记录降温的初始阻值R′0，之后每隔一分钟记录一次电阻值，共记16 次。 数据处理 δ
V=1.30
水吕内筒搅拌器铜电阻丝 降温初 阻值 1.1 261KΩ 电压4.90V
比热容1.000 0.210 2.10 0.093 0.105 降温终 阻值 1.1 228KΩ 电流1.00A
质量g 142.45 23.85 3.00 23.00 0.300 降温时
35
大学物理实验报告答案大全
