《大学物理实验》PPT课件

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1、大学物理实验绪论主讲王德法大学物理实验课的作用大学物理实验课是高等工科院校的一门必修基础课程，是对学生进行科学实验基本训练，提高学生分析问题和解决问题能力的重要课程。物理实验课和物理理论课具有同等重要的地位。大学物理实验课的要求通过大学物理实验课的学习，学生应在习惯、知识、能力三方面达到如下要求。（一）养成良好的科学实验能力。（二）掌握物理实验理论基础知识。（三）具有相应的实验能力。物理实验基本程序1.实验课前预习(1)预习讲义中与本实验相关的全部内容。(2)写出预习报告（实验题目、目的、原理、主要计算公式、原理

2、简图）。2.课堂实验操作(1)上课需带实验讲义、笔、尺、计算器。(2)必须在了解仪器的工作原理、使用方法、注意事项的基础上，方可进行实验。(3)仪器安装调试后经教师检查无误后方可进行实验操作。(4)注意观察实验现象，认真记录测量数据，将数据填入实验预习报告事先设计好的表格内，请教师检查并签字认可。(5)实验后将仪器整理好，归回原处。必须在三日内交实验报告。(6)离开实验室之前，必须对实验室进行清扫。3.实验报告实验报告实验名称：实验目的：简要原理：数据记录数据处理：讨论：第一章误差理论与数据处理1.1测量与有效数字1

3、.测量与物理实验的关系物理实验是对物理现象、运动规律的定量的认识,当然离不开测量,但决不仅仅是测量,还需从一定的理论出发，对测量数据加以分析,归纳出有关结论。它包含着：理论实验方法仪器选择测量数据处理结果分析等环节，可见物理实验包括测量，但物理实验决不是单纯的测量。2.测量的分类直接测量间接测量组合测量方法比较、放大、补偿、模拟.转换非电量电测非光量的光测干涉计量比较法是将被测量与相关标准量进行直接或间接比较,得到测量值的方法。010X如：米尺.电表都是根据比较法设计而成的仪器。50100200mA0200放大法：通

4、过某种方法将被测量放大后，再进行测量。如：螺旋测微计测长---200把螺纹细分而进行放大。补偿法：用在标准量具上产生的精度很高的某种效应，完全补偿由待测量产生的同种效应，得到未知量的方法。如：电位差计I=0I=0I=0小时大时模拟法：对不易测量的量，用对模型的测量代替对原型的测量。+q-q转换法：对无法直接测量的量，转换为对该量所产生的某种效应进行测量。如：测酸、碱、盐溶液的浓度.I用压电传感器测驾驶员座椅的受力分布。待测粮食传送带粮食烘干装置待测粮食的含水量与反射光强有关F干涉计量法:现代精密计量的基础。待测平面

5、平晶待测平面平晶利用声波反射，判断前方障碍物（冰山、暗礁、船只、鱼群等）。非电量电测非光量的光测地球月球直角反射器通过测发射与接收两光信号的时间，在C已知的条件下，可知地球、月球之间距离为38万公里。激光具有良好的方向性。故制成各种激光测距仪。3.有效数字数据左起第一位非零数起,到第一位欠准数止的全部数字。有效数字=准确数字+欠准数位有效数字来源于测量时所用的仪器。我们的任务是使测量值尽可能准确地反映出它的真实值。有两个特征：（1）以刻度为依据可读到最小刻度所在位。（2）在最小刻度之间可估计一位。3536(cm)[1

6、]位置为35.00,不能写成35cm。[1][2]位置为35.40cm[2][3][3]位置介于35.7--35.8之间,最接近真实位置的值,既不是35.7,也不是35.8,而是35.7--35.8之间的某值,可以估计为35.75.35.7635.77，不妨取35.76。估计值只有一位，所以也叫欠准数位。有效数字的特点（1）位数与小数点的位置无关。35.76cm=0.3576m=0.0003576km（2）0的地位0.00035763.0053.000都是四位。（3）科学计数法4.有效数字的运算规则准准准欠欠欠[1

7、]进舍:四舍六入五凑偶。[2]加减：与位数最高者对齐。[3]乘除：一般可与位数最少者相同。[4]幂运算：对数（指数）、三角函数(反三角）不改变有效数字位数。加法约简可见，约简不影响计算结果。在加法运算中，各量可约简到其中位数最高者的下一位，其结果的欠准数位与参与运算各量中位数最高者对齐。乘法在乘除运算之前，各量可先约简到比其中位数最少者多一位。一般与位数最少者相同，特殊情况比最少者多（少）一位。多一位的情况全部欠准时，商所在位即为为欠准数位。比位数最少者少一位的情况。初等函数运算四位有效数字，经正弦运算后得几位？问题

8、是在位上有波动，比如为，对正弦值影响到哪一位，哪一位就应是欠准数所在位。根据微分在近似计算中的应用，可知：第四位为欠准数位。1.2测量的不准确度一.误差理论1.基本概念真值近似值误差真值:是一个客观存在，与测量所用的理论方法及仪器无关。近似值X：是对真值的近似描述，与测量量所用的理论方法及仪器有关。误差：是评价测量值准确与否的客观标准。2.误差