大学物理实验绪论课ppt 孙为.ppt

此公式利用方差的可加性可以很好地加以说明。 关于加减乘除的运算式的传递公式有一些常用做法，例如，对于乘除关系先算相对不确定度较方便。 对于标准不确定度，常常还乘以一个大于1的数值k（包含因子），得到扩展不确定度（expanded uncertainty）：U(y)=kσ(y) 用贝塞尔公式计算A类不确定度可利用科学计算器的统计功能。 在实际处理数据估算不确定度时切记：一定要首先分清是直接测量还是间接测量，然后采取各自相应的步骤计算。千万不要张冠李戴。 我们在本课程中要求计算的“标准不确定度”，是进一步求取对应高置信概率的“扩展不确定度”的依据，作为中间运算结果，最好不要只取1位。 例如：最终结果算得为x=5.684,不确定度为0.52，则最终结果应表达为：x=5.68±0.52——末位对齐。 第三章 数据处理的基本知识与要求 §1 有效数字及其表示 二、有效位数的判定规则 对于间接测量，需要对直接测量结果进行数学运算得到所求物理量的数值，其有效位数应如何确定？ 基本原则是： 间接测量的不确定度可由直接测量的不确定度利用不确定度传递的方法算出。 物理量数值的有效位数由不确定度的数量级来决定。 保留相同的位数 第三章 数据处理的基本知识与要求 §1 有效数字及其表示 二、有效位数的判定规则 1、不确定度的有效位数 根据国际计量组织的规定，不确定度一般保留2位数字。 在物理实验教学中，若不确定度的首位数值较大（如≥8），也可只取1位数字。 2、最终测量结果的有效位数的判定 当算出最终测量结果数值时，其末位数字一般应与不确定度的末位数对齐。 第三章 数据处理的基本知识与要求 §1 有效数字及其表示 二、有效位数的判定规则 3、若最终测量结果未求出不确定度，按如下规则判定位数： 加减运算 运算结果的末位数字与各项中末位数字最靠左的取齐。 乘除运算 运算结果的有效位数与各项中有效位数最少的相等。 乘方开方 乘方开方后的有效位数不变。 11.54 + 2.3576 = 13.8976 → 13.90 第三章 数据处理的基本知识与要求 §1 有效数字及其表示 二、有效位数的判定规则 4、中间运算结果 无论是不确定度还是被测量值，在写中间运算结果时，均应比上述规则所规定的多取1~2位，以避免因过度舍位而人为地造成计算误差。 另外： 对于数学推导过程中引入的常数，如圆周率π、自然对数底e、圆面积公式（πd2/4）中4，等等……，应认为其有效位数均为无穷大。 π和e在计算时直接从计算器上取值即可。 第三章 数据处理的基本知识与要求 §1 有效数字及其表示 三、有效数字的修约规则 1、若舍去部分的数值大于需保留部分末位的0.5，则该末位加1； 2、若舍去部分的数值小于需保留部分末位的0.5，则该末位不变； 3、若舍去部分的数值恰等于需保留部分末位的0.5，则该末位凑成偶数，即： 若需保留部分的末位为偶数，则该末位不变； 若需保留部分的末位为奇数，则该末位加1。 第三章 数据处理的基本知识与要求 §1 有效数字及其表示 三、有效数字的修约规则 以上规则可归纳成口诀： 五下舍去五上进，单收双弃指五整。 例如： 取2位： 注意：对同一数值不可连续修约，只能一次完成修约。 12.5345取5位： 12.534 取4位： 12.53 13 如：5.4546 —5.455 —5.46 （错误） 应为： —5.45 （正确） 4.675取3位： 4.68 取2位： 4.7 教材第四章 数据处理的基本知识 §2 列表与作图 §3 差值法与逐差法 §4 直线拟和与最小二乘法 自学的内容（也属于绪论课考试内容） 教材第五章 基本实验 P36—47 教材第二章 物理实验的基本测量方法 作业： 教材第四章P34 1,2,3,5 注意：交作业时间为第一次上实验课时，交给上实验课教师。 1、物理实验不同于被动的经验和单纯的观察，必须与理论结合起来。实验和理论是物理学的两大支柱； 2、诺贝尔物理奖获得者（近150人）中，因实验物理方面的重大成果获奖者占其中2/3以上。 3、物理实验成果可以为技术发展提供新的方向、新的可能，这是最有力的推动。 1、科学实验的目的：通过技术性操作来观测由预先安排的方法所产生的现象，以获取和预测新的信息。（例如：迈克尔逊为测定以太速度设计发明了干涉仪，密立根为测定微观电量设计出一种精巧的装置） 2、但本课程的教学实验的主要涉及其中3)、4)两步 动量守恒定律的验证，用气轨将摩擦降至几乎为零，精确的调节水平使滑块不受外力。 物理实验课程中引入了许多在堪称经典的实验项目，应用心体会前人的智慧，汲取其精神营养，启迪自己的智慧，增长自己的才干。 一、要勤于思考，积极探索。多从正反两个方面提出问题，深入领