大学物理实验课程绪论课件.ppt

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1、大学物理实验绪论二、大学物理实验课程体系、内容及要求三、实验物理课程基本训练的有关程序四、物理实验规则五、测量误差及数据处理方法本节课的主要内容：一、大学物理实验地位和作用一、大学物理实验地位与作用1、研究内容与大学物理同属物理学，都是研究物质运动最基本的形式与规律、物质间的相互作用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。经典物理学（力学、电磁学、光学）规律是由以往的无

2、数实验事实为依据来总结出来的。X射线、放射性和电子的发现等为原子物理学、核物理学等的发展奠定了基础。卢瑟福从大角度α粒子散射实验结果提出了原子核基本模型。1）通过实验可以发现新事实，实验结果可以为物理规律的建立提供依据2、物理实验在科学发展中的重要作用★推动物理学自身的发展2）实验又是检验理论正确与否的重要判据1905年爱因斯坦的光量子假说总结了光的微粒说和波动说之间的争论，能很好地解释勒纳德等人的光电效应实验结果，但是直到1916年当密立根以极其严密的实验证实了爱因斯坦的光电方程之后，光的粒子性才为人们所接受。19

3、74年J/ψ粒子的发现更进一步证实盖尔曼1964年提出的夸克理论。电磁场理论的提出与公认假说库仑定律安培定律高斯定律法拉第定律麦克斯韦在1865年提出电磁场理论麦克斯韦方程组统一了电、磁、光现象,预言了电磁波的存在并预见到光也是一种电磁波1887年赫兹实验发现了电磁波的存在并证实电磁波的传播速度是光速电磁场理论才得到公认二十多年后理论物理与实验物理相辅相成。规律、公式是否正确必须经受实践检验。只有经受住实验的检验，由实验所证实，才会得到公认。★物理学的发展与历史上三次工业革命的关系★现今，物理学与其它学科间的关系—

4、重要基础2、大学物理实验是高等工科学校非物理专业一门必修的学位课程（物理实验课程在实践课培养中的地位）一、大学实验物理课程体系、内容及要求三大模块即：实验结果的数据处理能力，三基本训练的能力，设计性实验和创意性实验能力。四个结合1、传统实验教学方法与现代化教学手段相结合2、将实验物理思想的培养与实验技能的训练相结合3、基础实验技能训练同时，注意能力素质培养4、能力素质培养与考试相结合二、实验物理课程基本训练的有关程序1、实验前预习预习内容包括：（1）实验名称；（2）实验目的；（3）仪器设备；（

5、4）基本原理，包括相应的理论公式、图、表及实验方法的设计，等；（5）数据草表（在预习报告中画好）。实验时带着预习报告（内容可直接写在实验报告中）进入实验室。此外，第一次实验前仔细阅读“学生守则”并签字、遵守。2、进行实验独立调试仪器、认真观察实验现象、实事求是记录实验数据，在规定时间内完成实验。实验结束时，要将实验数据交给指导老师检查、签字；整理好实验物品，方可离开实验室。实验分组方法与流程：参见另页。因故不能到课的学生，必须在课前向老师请假，经准许后方可安排补做实验，否则按旷课处理。缺交实验报告一次者，当

6、次实验成绩为0；本学期缺做两次实验或未参加学期考试，学期成绩为“无资格”，无资格及成绩不及格者无补考机会。（学期课程考核方式：平时成绩+闭卷考试）3、进行数据处理和实验报告报告册分A、B两册，采用轮流使用的方式。报告册可到320办公室购买。第一章测量误差及数据处理方法§1.1测量与误差关系§1.2测量结果误差估算及评定方法§1.3直接测量结果误差估算及评定方法§1.4间接测量结果误差估算及评定方法§1.5有效数字及其运算§1.6常用数据处理方法测量：就是用一定的测量工具或仪器，通过一定的方法，直接或间接地得到所需要

7、的量值。一、测量测量直接测量间接测量直接测量--指无需对被测的量与其它实测的量进行函数关系的辅助计算而可直接得到被测量值的测量；间接测量--指利用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被测量值的测量二、误差1、误差的定义测量误差=测量值-真值N真是客观存在的但无法测得，因为测量与误差是形影不离的。（1）绝对误差：（3）结果表示：（2）相对误差（百分误差）2、误差来源（1）仪器误差（不准确、有缺陷）（2）环境误差（温度、振动、气流等；偏离环境要求）（3）测量方法误差（方法的不完善、理论不严密）（4

8、）人员误差（感官能力的限制、不良习惯、操作不熟练）3、误差分类（随机误差、系统误差、粗大误差）（1）随机误差—同一量在多次测量过程中，以不可预知方式变化的测量误差的分量产生原因：环境、仪器、人员的影响等。特点:(a)测量次数不多情况下随机误差没有规律;(b)大量测量时随机误差服从统计规律。很多服从正态分布（单峰性、对称性、有界性），曲线下面积为