物理实验绪论课讲义

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1、理学院大学物理实验中心电话:0451-82569391传真:0451-82519850E-mail:liang_yijun@126.com2008年3月梁艺军教授/博士物理实验课绪论主要内容如何正确认识实验课的作用明确实验课的目的和意义实验绪论的主体内容课后作业与实验考核指导有关规定与选课方法某些同学的错误观念实验课是为了培养动手能力实验课仅仅是为了培养动手能力？更重要的是：观察、思考和读懂文字眼观六路（想），耳听八方（想）四年大学学习你能够带走的是什么？实验课的目的和意义学习并掌握各种基本物理量的测量方法学习并掌握各种基本测量仪器的使

2、用方法学习并掌握实验数据处理的基本方法学习并掌握实验报告的撰写方法四个基本方法=基本工作能力创造性的思维能力（一）课前预习及预习报告（二）实验操作及注意事项（三）课后书写实验报告（四）期末考核实验课的基本程序认真阅读实验讲义，明确实验目的和实验原理，初步了解实验方法和关键步骤。认真填写预习报告（按标准预习报告填写），画出实验原理图（电路图、光路图）和画出或设计实验数据记录表格。课前预习及预习报告实验者应准时来到实验室进行实验。首先，在实验前应认真对照讲义上的仪器介绍或听老师的讲解熟悉仪器，禁止盲目动手。其次，在进行实验操作时，严格遵守实

3、验规则，爱护实验仪器，未经许可不得调换仪器。实验过程中如果发现仪器设备出现故障，应及时报告指导教师。最后，实验结束后要实事求是地记录实验数据，实验数据一律用钢笔或圆珠笔填写。实验完毕后，实验数据需经教师检查签字后方可离开。课堂实验操作一、有效数字的概念0.51.01.51.13m准确数存疑数第二节有效数字及其运算规则二、有效数字的性质和说明1、有效数字的位数与小数点的位置无关；2、“0”在有效数字中的特殊地位。1206cm2.0000mm0.000125cm0.001206mm四位五位三位四位，3、参与计算的常数，如4，π，e等，其有效

4、数字的位数可以认为是无限的；4、如遇到测量结果是用科学计数法表示时，指数部分不计入有效数字的位数。电子的电荷库仑四位有效数字三、有效数字的运算准确数+准确数=准确数准确数+存疑数=存疑数存疑数+存疑数=存疑数进位视为准确数计算结果保留一位存疑数32.1+3.26735.367结果：35.426.65-3.92622.724结果：22.725.348×10.1534800000534854.0148结果：54.017.34217376421715941519750651一般规律1.加减法（略）2.乘除法：与参与运算的有效数字最少的那个数位

5、数相同3.乘方开方：与底的有效数字位数相同4.指数、对数、三角函数：由改变量决定。sin19.580=0.3351227sin19.590=0.3352871所以sin19.580=0.3351约定：1.表示测量结果的有效数字的末尾数永远与不确定度的末尾数具有相同的数量级（即尾数对齐）。2.计算过程中，中间的运算结果可以适当多保留一到二位有效数字。3.绝对不确定度取一位有效数字，相对不确定度可以取二位有效数字。改错：1.N=（2.586±0.036）2.N=（23.956±0.0201）3.N=（2.36×105±1000）4.N=1.

6、23×1.235=1.519=（2.29±0.04）=（23.96±0.02）=（2.36±0.01)×105=1.23×1.235=1.52一·基本知识（一）测量和误差测量：借助仪器把待测物理量的大小表示出来的过程。直接测量110cm第一节测量、误差和不确定度从一个或几个直接测量结果按一定的函数关系计算出来的的过程，称为间接测量。hdM固体密度的测量真值:是反映物体特性的某一物理量在一定的条件下所具有的真实数值测量值x与真值之间总存在一定的差异，这种差异称为测量误差，表示为：我们称之为测量的绝对误差。相对误差既然有了绝对误差，相对误差

7、有何意义？（二）误差的分类误差的产生及其原因是多方面的，我们一般从其性质和来源，将误差分为三类：1.系统误差2.偶然误差3.过失误差1.系统误差在一定条件下，多次测量同一量值时，绝对值和符号保持不变；或在条件改变时，按一定规律变化的误差——称为系统误差。（服从因果规律）其来源包括以下几个方面：（1）仪器误差。由于仪器本身的缺陷或没按规定条件调整、使用所造成的误差（如天平、砝码、电压电流表未按规定定期送检，以及仪器零点校正不准）。（2）方法误差。由于实验方法本身或理论不完善所造成的误差（如用伏安法测电阻时未计及电表的内阻）。（3）个人误差

8、。由于观察者生理或心理特点造成的误差。通常与观测人员的反映速度和固有习惯等有关（如有的人对准目标时总是偏左或偏右，致使读数偏大或偏小）。（4）环境误差。由于外界环境（如温度、光照、电磁等）的恒定偏离规定条件