【2017年整理】实验绪论10春.ppt

大学物理实验课程绪论; §1.物理实验的重要作用; 我们的物理实验课程不同于一般的探索性的科学实验研究，每个实验题目都经过精心设计、安排，实验结果也比较有定论，但它是对学生进行基础训练的一门重要课程。 它不仅可以加深大家对理论的理解，更重要的是可使同学获得基本的实验知识，在实验方法和实验技能诸方面得到较为系统、严格的训练，是大学里从事科学实验的起步，同时在培养科学工作者的良好素质及科学世界观方面，物理实验课程也起着潜移默化的作用。 ;§2.测量误差和数据处理的基础知识;测 量;完整的测量结果应表示为：; 直接测量指用测量仪器能直接得到结果的测量； 直接测量量。 间接测量指利用若干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结果的测量； 间接测量量。 ;误 差;通常所说的真值有如下几种类型：;测量误差及分类;系统误差;过失误差（粗大误差）;随机误差（偶然误差）;随机误差的特点是随机性。也就是说在相同条件下，对同 一物理量进行多次重复测量，每次测量的误差的大小和正负无法预知，纯属偶然。但是如果测量次数足够多的话，大部分测量的随机误差都服从一定的统计规律。 遵从正态分布的随机误差有以下几点特征： 1）单峰性; 2）对称性; 3）有界性; 4）抵偿性:;随机误差的处理;2）标准误差（方均根误差）;随机误差的处理举例;3）算术平均值的标准误差;仪器误差Δ仪;测量误差与不确定度;不确定度与测量结果的 表示;不确定度的A类分量就取为算术平均值的标准偏差，即 ;合成不确定度： A 类分量 —— 多次重复测量时与随机误差有关 的分量S1，S2……； B 类分量 —— 与未定系统误差有关的分量u1， u2…… 。 这两类分量在相同置信概率下用方和根方法得到合成不确定度： ;例：已知游标卡尺（△仪=0.05mm）的初始读为0.005cm，测量圆环内径数据如下表所示，试求其测量的不确定度。 测量次数 1 2 3 4 5 6 d(cm) 3.255 3.250 3.260 3.255 3.250 3.255 ;测量结果的相对不确定度表示;直接测量结果的表示：;不确定度的传递： 直接测量结果有误差，间接测量结果也有误差 估算间接测量值不确定度的公式，称为不确定度的传递公式。;; 在实验中我们所测的被测量都是含有误差的数值，对这些数值不能任意取舍，应反映出测量值的准确度。所以在记录数据、计算以及书写测量结果时，应根据测量误差或实验结果的不确定度来定出究竟应取几位有效位数。;1.直接测量量（原始数据）的读数应反映仪器的精确度;1.直接测量量（原始数据）的读数应反映仪器的精确度;1.直接测量量（原始数据）的读数应反映仪器的精确度;直接读数注意事项;2.中间运算结果的有效位数;3.测量结果表达式中的有效位数;被测量值有效位数的确定 　 中，被测量值 N最佳值 的末位要与不确定度的末位对齐（求出N最佳值 后先多保留几位，等求出uc，由uc决定N最佳值 的末位） 　例：环的体积 　　　不确定度分析结果 最终结果为：V=9.44±0.08cm3 　即：不确定度末位在小数点后第二位，测量结果的最后一位 　　　也取到小数点后第二位。;4.有效数字的修约法则; 作图法可形象、直观地显示出物理量之间的函数关系，也可用来求某些物理参数，因此它是一种重要的数据处理方法。作图时要先整理出数据表格，并要用坐标纸作图。; ; ;不当图例展示：;n;定容气体压强～温度曲线;定容气体压强～温度曲线;上好物理实验课的三个环节;上好物理实验课的三个环节;上好物理实验课的三个环节;实验报告规格;自学1.5、1.6 、1.7节 作业：p34—p35 第3、4、5、8、9、10、11、12题