实验绪论12秋

《实验绪论12秋》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、大学物理实验课程绪论§1.物理实验的重要作用§2.测量误差和不确定度估计的基础知识§3.怎样上好物理实验课注意：严禁随意调换实验分组、实验时间，（会影响实验成绩）；病、事假须凭医生或有关学院加盖公章的证明及时与有关老师联系，尽早补做。超过时限则该次实验没有分数。§1.物理实验的重要作用物理实验是研究物质运动一般规律及物质基本结构的科学，它必须以客观事实为基础，必须依靠观察和实验。归根结底物理学是一门实验科学，无论物理概念的建立还是物理规律的发现都必须以严格的科学实验为基础，并通过今后的科学实验来证实。物理实验在物理学的发展过程中起着重要的和直接的作用。我们的

2、物理实验课程不同于一般的探索性的科学实验研究，每个实验题目都经过精心设计、安排，实验结果也比较有定论，但它是对学生进行基础训练的一门重要课程。它不仅可以加深大家对理论的理解，更重要的是可使同学获得基本的实验知识，在实验方法和实验技能诸方面得到较为系统、严格的训练，是大学里从事科学实验的起步，同时在培养科学工作者的良好素质及科学世界观方面，物理实验课程也起着潜移默化的作用。物理实验课程的目的§2.测量误差和数据处理的基础知识§2-1测量与误差§2-2不确定度估算§2-3测量结果的表示§2-4实验数据有效位数的确定测量物理实验以测量为基础测量，就是将待测的物理量

3、与一个选来作为标准的同类量进行比较，得出它们的倍数关系的过程。选来作为标准的同类量称之为单位，倍数称为测量数值。一个物理量的测量值(结果)包含:数值和单位。完整的测量结果应表示为：以电阻测量为例单位测量结果测量的量值测量的不确定度被测对象的真值落在范围内的概率很大，δ的取值与一定的概率相联系。直接测量指用测量仪器能直接得到结果的测量；直接测量量。间接测量指利用若干直接测量的量与被测量之间的已知函数关系经过计算从而得到结果的测量；间接测量量。直接测量和间接测量测量的分类等精度测量与不等精度测量等精度测量：是指在测量条件（包括量仪、测量人员、测量方法及环境条件等

4、）不变的情况下，对某一被测几何量进行的多次测量。相反，在测量过程中全部或部分因素和条件发生改变，称为不等精度测量。任何测量都可能存在误差（测量不可能无限准确)误差真值：被测物理量具有的客观的真实数值，用X表示。测量的最终目的都是要获得物理量的真值。测量结果与客观真值有一定的差异，这种差异称之为误差:Δxi=xi-X在误差必然存在的条件下，物理量的真值是不可知的。通常所说的真值有如下几种类型：(1)理论真值(2)公认值(3)计量约定真值(4)标准器相对真值（或实际值）测量误差及分类误差Δxi=xi-X由于真值的不可知，误差实际上很难计算误差的表示方法：——绝对

5、误差Δxi——相对误差误差分类：——系统误差——随机误差——粗大误差系统误差定义：在对同一被测量的多次测量过程中，绝对值和符号保持恒定或以可预知的方式变化的测量误差的分量。产生原因：由于测量仪器、测量方法、环境带入分类及处理方法：①已定系统误差：必须修正电表、螺旋测微计的零位误差；伏安法测电阻电流表内接、外接由于忽略表内阻引起的误差。②未定系统误差：要估计出分布范围如：螺旋测微计制造时的螺纹公差等过失误差（粗大误差）由突发性因素造成的，实验者粗心大意或突然的外界干扰等。处理：剔除随机误差（偶然误差）定义：在对同一量的多次重复测量中绝对值和符号以不可预知方式变

6、化的测量误差分量。产生原因：实验条件和环境因素无规则的起伏变化，引起测量值围绕真值发生涨落的变化。例如：电表轴承的摩擦力变动、外界干扰、操作、读数时的影响等等。特点：随机误差的特点是随机性。也就是说在相同条件下，对同一物理量进行多次重复测量，每次测量的误差的大小和正负无法预知，纯属偶然。但是如果测量次数足够多的话，大部分测量的随机误差都服从一定的统计规律。遵从正态分布的随机误差有以下几点特征：1）单峰性;2）对称性;3）有界性;4）抵偿性:随机误差的处理1.近真值：假定对一个量进行了n次测量，测得的值为xi(i=1,2，…，n)，可以用多次测量的算术平均值作

7、为被测量的最佳估计值(假定无系统误差)2.误差估算：1）算术平均绝对误差：n次测量，每次的偏差算术平均绝对误差：任一次测量的误差落在（-δ，+δ）区间内的可能性为57.5%2）标准误差（方均根误差）用标准误差σ表示测得值的分散性按贝塞耳公式求出：（n有限时）Sx大，表示测得值很分散，随机误差分布范围宽，测量的精密度低；Sx小，表示测得值很密集，随机误差分布范围窄，测量的精密度高；n不很小时，测量列中任一测量值的误差落在(-Sx，+Sx)内的概率在68%左右Sx为测量的标准偏差，它是测量次数有限多时，标准误差的一个估计值。随机误差的处理举例例：用50分度的游标

8、卡尺测某一圆棒长度L，6次测量结果如下（单位mm）：