物理实验理论下2011.ppt

* * 学生实验守则 1 、必须按时上课，上课迟到扣分，无故不上课者，该实验无成绩。病、事假需正当手续（医生诊断书或盖有院、系公章并经院、系主任签字的请假条），口头带信无效。迟到超过20分钟者取消该次实验成绩。 2 、实验前必须预习，进实验室后马上交预习报告，教师抽查提问学生预习情况，根据预习情况打分，没写预习报告的不许做实验。 3 、进入实验室后，未了解仪器性能前不准乱动仪器。 4 、离开实验室前必须整理好仪器，凳子放好，经教师验收后离开实验室。 5 、实验报告按班级学号排好于下次实验时交指导教师，不接收单独交报告。 物理实验中心 绪 论 内容： 2.物理实验测量知识 1.复习上学期物理实验内容 一、十个实验 固体密度 单摆 杨氏模量 表面张力 粘滞系数 单电桥 声速测量 气轨 双电桥 电表改装 二、实验中的误差？ 　　在相同实验条件下，多次测量同一物理量，所得误差时大时小、时正时负，既不可预测又无法控制。 1、随机误差 　　这种由偶然的或不确定因素造成的每一次测量值的无规则涨落叫偶然误差，也叫随机误差。 　　由人类感官的灵敏度和仪器精度所限,受起伏条件 的干扰所造成的。 如气流的扰动　电磁场的干扰等　 　 理论和实践证明，普通物理实验中的随机误 差大多数服从正态分布规律。 　　这种误差总是使测量结果向一个方向偏离，其数值一定或按一定规律变化。 来源： 仪器、方法、环境、人员误差。 数据分析、理论分析、对比分析。 倒号法 交换法 半周期偶数法 补偿法 发现： 特性： 2、系统误差 消除： 消除根源 找出修正值 使用特殊的测量方法 单向偏值。 　　这两种误差不是独立存在而是你中有我我中有你，在一定条件下又可相互转换。 3、如何减小误差 　　系统误差在整个实验中对测量结果好坏的影响起主要作用。 　　在普通物理实验中，一般要求找出3-4种系统误差并减小或修正即可。 1、单次直接测量量的数据处理 (1)、用单次测量值作为最近真值 ： (2)、确定仪器误差作为总不确定度 ： (3)、表示出测量结果 ： （单位） 三、 数据处理 ① 带有刻度的仪器,一般取仪器最小刻度的一半。 如米尺取0.5mm。 ② 较精密的量具,按国家等级规定取。 如游标卡尺取最小刻度; 千分尺取最小刻度的一半 ③ 数字显示仪器取其精度,即取其最小显示的一个数字。 如1/100S的秒表。 ④电表类按精度等级计算。 如电流表、电压表。 ＝量程×级别％ =0.01S。 仪器误差 ：在正确使用仪器的条件下，测量值 与真值之间可能产生的最大误差。 多次直接测量量的数据处理 (1)、计算测量量的算术平均值作为最近真值 ： (2)、计算测量值的标准差作为不确定度的A类分量 ： (3)、确定仪器误差作为不确定度的B类分量 (4)、求出总不确定度 (5)、表示出测量结果 （单位） （单位） (1)、将直接测量量的最近真值带入函数式算出间接测量 量的最近真值 (2)、求出间接测量量的不确定度或相对不确定度 (3)、表示出最后测量结果： z是和差形式方便 3、间接测量量的数据处理 z是积商形式方便 测量结果的表达式含义 物理意义： （单位） 1. 测量的最近真值是 。 到 区域内，含有真值的 3. 在 可能性为95%。 2. 求出的 值小的话, 表示 偏离真值的程度近。 求出的 值大的话, 表示 偏离真值的程度远。 不确定度愈小，表示测量结果愈可靠。不确定度愈大，表示测量的质量愈低，它的可靠愈差，使用价值愈低。 结果表达式要做误差定位，即近真值的可疑位向不确定度看齐。 刻度类 显示类 精密类 电表类 最小刻度是单位值,估读一位,记到最小刻度下一位 最小刻度不是单位值，记录到最小刻度位 显示多少位就记多少位 由表级计算出误差，记录值最后一位与误差同位 14 1 + = 15（单位） 游标卡尺不估读，记录到最小刻度位 千分尺估读，记录到0.001mm 1、直接测量时记录值的有效数字 （定准存疑位） 四、有效数字 测量读数的最末一位既可疑位应与仪器误差位相同。 测量原始数据的记录：实验记录是以后计算与分析问题的依据，在实际工作中则是宝贵的资料。记录应记在专用的记录用纸上，初学者往往都记得很乱，想着先记下来，后面再整理抄在记录纸上，这样不好，记录就是如实地记下各观测数据、简单的过程以及观测的现象