大学基础物理实验投影.pptVIP

《大学基础物理实验》绪论 主讲人：张春玲 实验课的要求 预习 （20%） 看懂教材、明确目的、写出预习报告 预习报告：原理简述(一小段）、用到的公式、实验步骤（实验光路、电路图）、注意事项、数据记录表格 课堂实习 （40%） 独立操作仪器设备，记录测量数据。对记录的原始数据或观测到的现象进行分析，肯定基本合理后，交指导教师审查，不合理或错误的实验结果，经分析后要补做或重做。离开实验室前要整理好使用的仪器，做好清洁工作，经指导教师批准后，方可离开。 实验报告（40%） 实验报告：目的要求、原理简述、仪器用品、数据处理、思考题或者实验讨论 实验报告格式 实验名称 专业 姓名 组别 实验时间（周一晚上） 目的要求 实验原理简述 仪器用具 数据处理 问题讨论 回答教师指定的思考题 注意事项! 迟到15分钟以上不准进入实验室，计零分。无故缺席者记零分。 若因病（医生证明）、因事（学院办公室证明）而缺课，应提前请假。 对号入座。 未经教师同意不得擅自操作，违规造成损失要赔偿。 实验结束请教师检查合格并签字后将仪器还原摆好。 按要求做实验报告，于下次实验前将报告交组长，由各组组长统一交给此次实验教师或放到指定的报告箱内。 严禁抄袭，疑似抄袭一般记零分。 §1 普通物理实验的意义、目的 §2 测量的基本概念及读数规则 有效数字及其运算法则 §3 测量不确定度 §4 实验数据处理方法 §2　测量的基本概念及读数规则 物理量的表示方法： 一般 一个数值乘以测量单位所表示的特定量的大小 用数值和单位表示其大小，还要考虑其方向（如力、速度等） 通过实验测得的量（除个别无单位常数外） 用数值、单位和测量不确定度三者来表示，有的还要注明方向 §2.1 测量基本概念 测量将预定的标准与未知量进行定量比较的过程和结果 测量过程中必须满足两个必要条件 (1)预定的标准必须是精确的已知量，并为人们所公认； (2)用以进行定量比较的仪器设备和程序必须能被证明是正确的 测量五要素---观测者、测量对象、测量仪器、 测量方法及测量条件 1.直接测量 将待测量与基准或标准直接进行比对，从而直接读出待测量是标准单位的多少倍。 单次测量---根据需要或可能 多次测量 §2.2 读数规则 仪器的可读度取决于采用模拟显示的仪表和观测者 1．线性刻度的仪器仪表，估读至其分度值的十分之几 2．几种类型的仪器仪表，一般不进行或不可能估读 §2.3 有效数字及其运算法则 0 1cm 2.与有效数字有关的几个问题 (1)测量结果的有效数字最终将取决于测量不确定度的大小，应遵从与测量不确定度末位取齐的原则 测量不确定度取一位或者两位 (2)科学计数法 (3)常数2,1/2, ,π及e等的有效数字位数是无限的 二.有效数字的运算法则 1．尾数舍入规则 小于五舍，大于五入，等于五时尾数凑成偶数 2．有效数字的四则运算法则 加减法：“尾数取齐” 乘除法：“多取一位” §3　测量不确定度 测量不确定度是正确表示实验测得量的需要。 测量不确定度：表征被测量的真值所处的量值范围的评定，是用以表述测量结果分散性的参数。 标准不确定度种类 A类标准不确定度： 由对一系列测得值直接进行统计分析得到的 B类标准不确定度： 根据经验或其他信息进行评定 合成标准不确定度： 直接测量量的不确定度可以包含前两种不确定度 间接测量的测得值是由若干直接测量的测得值通过一定的函数关系求出的，所以其标准不确定度也应由合成标准不确定度表示。 §3.2 误差基本概念、分类及其表示法 １．误差定义与误差公理 测得值(x)与被测量的真值(a)之差－－误差 误差存在于一切测量过程的始终，这一事实已为一切从事科学实验的人们所公认，故称之为误差公理。 ２．误差分类 系统误差---- 随机误差---- 3. 误差的表示（1）绝对误差 绝对真误差： 测量值与被测量的真值之差δx=x-a （2）相对误差 相对误差 EX 等于X的测量误差与其绝对量值之比。当粗略估计误差时，因测量值的绝对误差以δX表示 ,故： 定值误差 §3.3 系统误差的发现、减弱及处理方法 1. 系统误差主要来源 2．系统误差的不同的存在方式 3．系统误差的发现 4．减弱或消除系统误差的方法 5．系统误差的传递 1. 系统误差主要来源 仪器本身 条件不满足 方法理论误差 个人误差 相同条件下的多次测量方法不能减弱或消除系统误差，但是可能帮助人们发现那