university物理实验绪论.ppt

4. 培养动手能力，受到基本的实验训练，初步掌握基本的实验方法和实验技巧。即：学会一些基本的测量方法，熟悉常规仪器的原理、性能和使用方法，学会正确记录实验数据和对实验数据的处理方法。5. 提高观察和分析问题的能力，培养理论联系实际、实事求是、严肃认真的科学态度。 二、实验的基本程序　1．预习 实验前要了解本次实验的目的、实验原理、实验方法、可能出现的问题等。并写好预习报告。 预习报告内容： 实验名称，实验者姓名，实验原理（包括原理图和线路图），实验步骤，主要仪器的使用方法和注意事项，列出相关数据表格，回答预习思考题。 预习报告可以和实验报告合二为一。 不写预习报告不得进行实验　 2．操作 在预习的基础上，根据实验原理、实验目的、实验方法，牢记注意事项，调整仪器或线路连接，进行实验观察和测量。将实验测量的原始数据记录在事先设计的数据表上，实验结束后将其作必要的处理，写入实验报告。实验操作是实验的关键，只有认真、细致、操作正确，才能得到可靠的实验结果。实验结束时实验数据必须得到教师签字、认可。时刻注意爱护实验仪器，有些实验在通电前要得到实验教师的认可。 3．报告完成实验报告是实验成功的终结，仅有完整的测量数据，没有对数据的处理分析，不一定能得出正确的预期结果。实验报告内容：包括实险名称、实验者姓名、实验日期和正文。正文包括实验目的、实验仪器(型号、精度）、实验原理（原理图、计算公式）、实验内容和步骤、数据处理、结论，回答讨论题。 其中最重要的是实验仪器、测量原理、实验数据及其处理（计算或作图）、结果讨论并计算相对不确定度。最好能记录实验中观察到的异常现象并作出可能的解释。对实验方法和仪器提出改进建议，写出实验心得。 实验报告必须使用统一的实验报告纸,由实验教师签过字的实验原始数据粘贴在实验报告后。 C.等精度测量与不等精度测量 对某一物理量进行多次重复测量，每次的条件都相同尽管各次测得的结果有所不同，但没有理由判断某次测量比另一次更精确，只能认为每次测量的精确程度是相同的。将这种同样精确程度的测量称为等精度测量。这样的一组数据称为测量列。 在诸测量条件中，只要有一个发生了变化这时所进行的测量就为不等精度测量。 保持测量条件完全相间的多次测量是极其困难的，但当某一条件的变化对测量结果影响不大甚至可以忽略时，仍可视这种测量为等精度测量。除了特别指明外，我们所讨论的测量均为等精度测量 2．误差a. 真值  在确定的条件下，待测量量具有的真实值叫真值。 实际上受各种条件的限制，测量不能绝对正确，真值永远不能得到。只可能尽量得到真值的近似值或称近真值，有时也称最佳值。 b. 误差 受到测量的环境、方法、仪器以及观测者等诸多因素的影响，使测量值偏离真值，这种偏离叫做误差。c. 绝对误差 测量值与真值的偏差称为绝对误差。 设被测量量的真值为a，测量值x的绝对误差Δ为： Δ＝ |x – a | d. 相对误差 绝对误差与真值的比的百分值 ?= Δ/a ?100% 实际测量时，有时可以用下列各类值代替 真值与测量值之差来估算误差（1）理论值，如三角形内角之和为180 ?等（2）公认值世界各国公认的一些常数， 如在标准大气压下，O??C时水的密度为 999 84kg／m3 （3）计量学约定真值，如国际及国家计量部门规定的长  度、时间、质量等标准（4）相对真值，用准确度高一个等级的仪器校正的测定 值 3. 不确定度 测量值与最佳值（近真值）之偏差称为不确定度 也有绝对不确定度和相对不确定度之分 表示为： 绝对不确定度：  相对不确定度： 4. 不确定度的分类 按不确定度出现的特点不同,可分为: 系统不确定度、随机不确定度和粗差。 a. 系统不确定度 由测量装置、环境、方法、人员等产生的不确定度特点是在同一条件下（实验方法仪器、环境和观察者等不变），每次测量同一物理量时，不确定度的大小和符号始终保持恒定或按一定的规律变化。 ④测量者自身的某些因素，由测量者感觉器官的不完善或某种不良习惯所引起的误差，如有的人习惯侧坐斜视读数而造成读数偏大或偏小，几个人同时用秒表计时会因每个人的反应快慢不同而结果不一致等。 b.随机不确定度 以不可预知的随机方式变化的测量不确定度称为随机不确定度。 随机不确定度来源于测量时的不可控因素，如环境的无规则起伏、仪器性能的微小波动、观测的随机