第一二节测量与误差A.ppt

物理实验课基本情况 上课次数：理论课2次+实验课8次 2. 理论课考试：9-10周、地点另定;范围第一章,不合格补考. 3. 课程成绩：理论考试成绩（50%）+实验累计成绩（50%） 大学物理实验理论考试 考试形式： 90分钟闭卷笔试； 考题类型：填空题、选择题、作图题、 计算题（参见以往考题） 考试范围：教材第一章的以下内容： 1、以下内容要求全部掌握：测量、误差、不确定度、有效数字和数据处理中的列表法、逐差法。 2、作图法要求掌握作图法的作用与优点、作图规则、平滑曲线、校正曲线、直线拟合。 3、最小二乘法要求能根据公式（1-4-9）和（1-4-10）求解斜率b和截距a，要求有求解过程并注明单位。公式不要求背，相关系数r、a和b的不确定度不要求掌握。 第一次上实验课 1、指导书、坐标纸和实验报告纸,每套共8元/人。 2、每次实验都应带齐《大学物理实验》教材、实验指导书、实验报告纸、坐标纸、钢笔、绘图铅笔（最好是0.3-0.5mm的自动铅笔）、直尺、科学计算器. 关于实验报告和成绩 1、每次实验的成绩分成三部分，即预习20分、操作40分、实验报告40分（平均成绩一般为16分、32分、32分）。 2、学生须在做完实验一周内将实验报告按实验分类交到实验室办公室的铁皮报告箱。 3、教师必须于二周内批改完实验报告并将实验成绩登到实验报告、 物理实验课教材、指导书 教材：第一章为理论部分必须学好第二章是各种仪器使用和测量方法，在相关的实验中自学参考。第三章有 10 个必做的基础物理实验。第四章有 9 个必做的近代物理实验。可作为工具书。 学习指导：是一本必备的实验 指导书，内容、步骤、数据 表格、数据处理公式尽在其中。 大学物理实验课是所有的、大量的、复杂的测量的基础是其他实验课的基础课程包括测量理论、实验两部分学习本课程要求理论分析和动手实践能力都得到充分锻炼 大学物理实验课内容 测量理论： 测量、 误差、 不确定度、 有效数字、 数据处理。 一.测量 1.测量的含义 1. 测量的含义 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，找出待测物理量是单位的多少倍的过程。 2. 测量的分类 二. 误差 1. 绝对误差与相对误差 1. 绝对误差与相对误差 1. 绝对误差与相对误差 1. 绝对误差与相对误差 1. 绝对误差与相对误差 1. 绝对误差与相对误差 单摆： 2. 误差来源 天平测质量 砝码准确性 标尺刻度准确性 天平的不等臂 天平的变动性 3. 误差的分类 4. 误差的几个基本概念 本章小结 一 测量的含义，要素，分类 二 绝对误差，相对误差，修正值 三 误差的来源，误差的分类, 精度 本章小结 一.算术平均值 二.标准偏差 三.置信度 四.坏值的剔除 对某一长度L测量10次，其数据如下： 试用拉依达准则剔除坏值。 解： =20.33 —11.34 = 8.993S 20.33不能用拉依达准则剔除 ①.仪器误差 2. 误差来源 ②.方法误差 由于实验方法和理论的不完善或测量所依据的公式的近似性而导致的误差. 电流表外接 电流表内接 ①.仪器误差 2. 误差来源 ②.方法误差 ③.环境误差 由于各种环境因素如温度、光照等与要求的环境标准不一致及其在空间上的梯度随时间变化，引起测量仪器的量值变化，机构失灵、相互位置改变而产生的误差. ①.仪器误差 2. 误差来源 ②.方法误差 ③.环境误差 ④.人员误差 由于每个测量者生理上（如眼睛的分辨率）、反应速度和固有习惯不一致而引起的误差. 总结： 一般仪器出厂前后三者误差作为综合因素考虑，一并合入仪器误差，测量时一般只考虑仪器误差. ①.系统误差 3. 误差的分类 特点：确定性，不可能通过多次测 量来减小或消除误差。 电压表测电压 螺旋测微计测小球直径 在同一条件下多次测量同一量时，误差的绝对值和符号保持不变，或在改变条件下，按某一确定的规律变化的误差。 按误差性质分类:系统和偶然误差 ①.系统误差 螺旋测微计测小球直径 确定性 特点： 随机性，多次测量可以减少。 螺旋测微器测钢丝直径 特点： ②.偶然误差 在同一条件下对同一物理量进行多次测量并极力消除或修正一切明显的系统误差之后，每次测量结果还会出现无规律的随机变化，其误差时大时小，时正时负，不可预测，但总体来说又服从一定的统计规律。 注意： 所有偶然误差都是随机误差，但随机误差不全是偶然误差，也包含部分系统误差。 偶然误