大学物理实验绪论课课件.ppt

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1、实验目的和要求第一节实验目的一、大学物理实验课的目的1、通过观察、测量和分析，加强对物理理论、物理概念的理解和认识。3、培养严肃认真、实事求是的科学态度和一丝不苟的工作作风以及遵守操作规程、爱护实验器材的良好习惯。2、学习物理实验的基本知识、基本方法，培养基本的实验技能。学习实验数据处理的基本方法，撰写合格的实验报告。二、大学物理实验课的教学要求每个实验的学习要经历三个阶段要求1、实验的准备仔细阅读实验教材和有关的资料，明确实验目的、原理和方法，了解主要的实验步骤。对实验中使用的仪器，要弄清操作方法和注意事项。简明

2、扼要写出预习报告（主要包括实验名称、实验目的和实验原理三部分)。实验前要把预习报告交指导教师检查，不预习或不合要求者不能进行实验。2、实验的进行2、实验的进行认真进行操作、观测和记录。遵守实验室规则和仪器操作规程，爱护仪器。实验操作时精神集中，观察仔细，注意分析实验现象，在教师指导下及时排除故障。观测后要立即准确、如实地记录实验数据，不得拼凑、涂改或事后追记数据。实验原始数据应整洁地记在专用的实验数据记录本上。数据测量完毕，应将原始数据交实验指导教师检查，教师签字认可后，学生才能整理仪器，离开实验室。3、实验报告主

3、要内容包括：（1）实验名称。（2）实验目的。（3）实验原理。简要叙述实验的物理内容，包括必要的电路图、光路图及实验装置的示意图，列出实验所依据的主要公式，并说明其适用条件及各物理量的含义、单位，切忌整篇照抄。（以上部分可在预习报告中完成）（4）实验仪器。记录实验所用主要仪器的名称、型号和规格。（5）实验步骤。根据实际的实验过程，写出关键的实验步骤。（6）实验数据。根据实验数据的特点设计表格，采用列表法，整理实验数据记录本上的原始数据，并将其写在实验报告上。注意不要遗漏数据表格的标题、各物理量的单位及测量条件。（7）

4、数据处理。采用合适的数据处理方法对实验数据进行处理，绘制必要的图线，得到实验结果，并对实验结果进行不确定度分析。（8）思考题。完成教师指定的思考题。（9）实验小结。内容不限，可以是对实验现象的分析和讨论，对实验关键问题的研究体会，对实验的改进设想，也可以是实验心得和收获等。测量与误差第二节一.测量的含义1.测量的含义倍数→读数+单位→数据测量就是把待测物理量与作为计量单位的同类已知量相比较，找出被测量是单位的多少倍的过程。测量的要素：对象，单位，方法，准确度。2.测量的分类按方法分类：按条件分类：间接测量等精度测量

5、非等精度测量√直接测量直接测量与间接测量直接测量-——能用仪器直接测得待测量的大小的测量。（如用米尺量度物体的长度，用天平称衡物体的质量，用安培表测量电流强度等）间接测量——先经过直接测量得到一些量的值，然后再通过一定的数学公式进行计算，才能得到所求的测量。（如用单摆测量重力加速度时，测出摆长和周期的值，然后由公式求出的值。）二.测量的误差1、误差（1）真值（2）误差物理量在客观上有着确定的数值测量值与客观上存在的真值之间的差异。误差就其性质和来源，可分为系统误差、偶然误差、粗大误差。（1）系统误差：特点是使结果恒

6、偏大，或恒偏小。2.系统误差、偶然误差、粗大误差。（2）偶然误差（随机误差）：特点是有时大，有时小，有时正，有时负。方向不一定。但服从一定的统计分布规律。（3）粗大误差（过失误差）：是由于实验者错误造成，此类误差应绝对避免发生。系统误差与偶然误差的关系偶然误差随机性可通过多次测量来减小系统误差确定性可用特定方法来消除系统误差与偶然误差的关系偶然误差分布的三个性质：2.单峰性3.有界性1.对称性4.抵偿性偶然误差分布第三节直接测量结果误差的估计直接测量结果误差的估计第三节一、测量结果的不确定度不确定度是表征被测量的真

7、值在某个量值范围不能肯定的一个估计。无论是直接测量，还是间接测量，其测量结果都应包括被测量的最近真值、单位、不确定度，并表示成如下形式.相对不确定度定义为.﹪一、单次直接测量经过不确定度的评价通常仪器的允差作为总不确定度的评定。这样测量结果就可表示为其中x为单次测量值。此时，测量结果可表示为一、多次等精度直接测量误差二、多次等精度直接测量误差任一次的测量误差：设测量n次：其误差分别为：1、标准误差而真值是未知的，可用算术平均值作为近真值算术平均值：（近真值）残差：则标准误差1、标准误差2、平均绝对误差2、平均绝对误

8、差用近似式：按照偶然误差的高斯理论，测量值的时，误差有68%的可能性是在区间内。标准误差为区间内。按照偶然误差的高斯理论，测量值的57.5%的可能性是在误差有以残差表示3、坏值的剔除3、坏值的剔除肖维勒准则：对于以相同精度独立测量到的数据，若满足则就是异常数据，应剔除。的关系，见表1-4例题用标准米尺测某一物体的长度共10次，其数据如下：试计算算术平均值平均