大学物理实验期末讲评主讲郑乔2003.12.ppt

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1、大学物理实验期末讲评主讲：郑乔2003.12.本学期物理实验课程要达到的基本要求：（1）对实验测得的数据会正确计算测量结果及其不确定度。（2）正确使用已用过的仪器、掌握已学的实验方法、能正确处理实验数据和正确解释实验中出现的现象。根据以上要求，本次讲评内容1、本学期实验中存在的问题2、本学期实验技术总结3、仿真实验软件的使用方法说明两点：1）绝对不确定度ux取一位有效数字，相对不确定度E取两位有效数字。2）意义：在范围内出现真值的概率是68.3%。一、本学期实验中存在的问题（一）、测量结果的计算a.直接测量量：在相同条件下多次测量x，其测量结果计算：不确定度

2、：结果表示：解（1）修正零点误差：,添入上表。（注：也可先求出，再减掉零点读数得：）（2）直径的算术平均值(计算器算出：2.11775mm)（3）A类不确定度计算：例1：用千分尺对一小球直径测量8次，测量结果见下表D'，千分尺的零点读数为0.008mm，试处理这组数据并给出测量结果。次数12345678D´/mm2.1252.1312.1212.1272.1242.1262.1232.129D/mm2.1172.1232.1132.1192.1162.1182.1152.121（4）B类分量：（注意有效数字位数且中间值可多取一位）（5）计算测量结果的不确定度

3、：（6）结果表示：（注意：结果的最后一位有效数字一定落在不确定度所在位。）错误：D=(2.117750.00599)mmb.间接测量量：与直接测量量的函数关系：测量值计算：(注：不相同条件下的测量，按直接测量量的方式处理。如劈尖、电位差校表等）不确定度计算：例2、分光仪实验中测三棱镜的折射率直接测量量A、δmin与间接测量量n的函数关系式：n的不确定度un必须由传递公式求解！即：其中：注意：uδmin和uA将角度化为弧度再计算。例3、牛顿环及劈尖实验直接测量量与间接测量量的函数关系：R的不确定度uR由传递公式计算：注意这里把作为直接测量量来处理，且取um-n

4、=0.2劈尖：直接测量量n、L、ℓ与间接测量量e的函数关系：按间接测量量处理（在相同条件下重复测量）（1）对测量结果有两种计算方法：当作直接测量量处理（在不同的条件下测量时）（2）测量结果的不确定度ue按传递公式求解，即其中：、只取B类分量。取0.2（条纹宽度对准）例4、教材的P19—P21例题1—3，认真看！注意：直接测量量的处理强调的是：数值计算！即：用测量值计算平均值；用A类和B类不确定度的方和根合成计算测量值的不确定度间接测量量的处理强调的是：数学计算！即：用直接测量量的函数关系式算平均值；用传递公式算不确定度。（二）、测量结果的表示首先谈谈有效数字

5、的记录及运算问题a、有效数字的定义及其位数b、直接测量量有效数字读取c、间接测量量有效数字的运算举例：例1、确定下列有效数字位数：3.5350；0.003；0.00123；8.704×10-3；3.000；例2、某物体的长度恰为12mm(1)米尺测量，读取：12.0mm(2)用50分度的卡尺，读取：12.00mm(3)用千分尺，读取：12.000mm例3、计算圆柱体密度ρ的有效数字如何确定？答：首先利用不确定度传递公式计算（取一位有效数字），由此可知道测量值在哪一位上出现可疑。此位就是ρ测量值有效数字的截止位。然后，利用密度计算公式由计算器计算ρ值（注意利用

6、决定其最后一位所在位）。例如：计算的=0.00007g/mm3；由计算器计算的ρ=8.329614×10-3g/mm3正确结果应该写成（先将的表示形式与ρ的表示形式统一，即：=0.00007g/mm3=0.07×10-3g/mm3)∴ρ=8.33×10-3g/mm3（或ρ=8.339614×10-3g/mm3=0.008329614g/mm3）因此，ρ=8.33×10-3g/mm3（正确）错误的写法：正确的结果表示：错误有三处：①ρ值的有效数字位数错了。最后一位应与所在位对齐。即：8.00×103kg/m3例4、测量结果的正确表示：（按有效数字的规则：数值的

7、最后一位一定是不确定度所在位，绝对不确定度取一位有效数字，相对不确定度取两位有效数字）以下结果表示为什么错？1）kg/m3E=0.003②书写形式不对。正确写法：(8.00±0.07)×103kg/m3③相对不确定度E应保留二位有效数字且应写成百分数形式。即：E=0.32%2）kg/m3E=0.32365错误有三处：①的有效数字位数错了。应取一位即：0.08×103kg/m3.且ρ值的有效数字位数错了。最后一位应与所在位对齐。即：8.00×103kg/m3②书写形式不对。正确写法：(8.00±0.07)×103kg/m3③相对不确定度E应保留二位有效数字且应

8、写成百分数形式。即：E=0.32%（三）、作图处理数