基础物理实验---基础知识.pptVIP

1、实验能力包括：实验构思、设计、组织、进行；仪器的制作、安装、调试；数据的测量、读取、记录、处理；结果的分析、表达、推理、论断；报告的撰写与发表等。 2、基础物理实验培养学生通过实验手段去发现问题、分析问题和解决问题的能力。要求学生在每个实验中必须做到既动手、又动脑，将理论知识与实验技能很好地结合起来。 3、物理实验的构思、实验方法、测量过程中的误差分析和测量结果的可靠性评定、数据处理方法等适用于一切实验。 4、与中学物理实验的区别：中学物理实验课以演示为主，加深对物理学概念的理解；普通物理实验课每人一套实验仪器，独立操作，独立测量，重点培养物理实验思想、实验技能与创新能力。 5、本次课内容作为普通物理实验课的预备知识，对于顺利完成该课程非常必要。 五、怎样写好预习报告 预习报告要求在正式实验前写好，内容包括 （1）实验名称（不可缺少实验序号）； （2）实验目的：说明本实验的目的； （3）原理摘要：在理解的基础上，用简短的文字扼要阐述实验原理，切忌整篇照抄。力求做到图文并茂，图指原理图、电路图、光路图等。写出实验所用的主要公式（编号），说明式中各量的意义、单位以及适用条件等； （4）实验器材：说明仪器设备型号量程级别等； （5）实验内容与要求，遇到的问题及注意事项； （6）设计好规范的数据记录表格：（另起一页）。 几点说明： （1）误差是普遍存在的（或者说任何测量都存在误差），误差存在于一切测量之中——误差公理。 （2）误差可正可负。它的正负取决于测量值偏离真值的方向。 （3）误差的具体大小是不可知的。真值：在某一时刻、位置或状态下，某量的客观值或实际值，它是一个理想的概念，测量值永远不是真值，真值一般是不可知的，特殊情况下是已知的（理论真值、约定真值、相对真值等）。根据误差的定义，误差是无法求得的。通常用 x 作为真值的最佳估算值称为近真值。 说明：①一般所说的误差就是绝对误差； 　　　②绝对误差具有确定的大小、计量单位和“+”、“-”号。反映测量值偏离真值的大小与方向，通常用于同一量级的同种量的测量结果的误差比较。 　　 ③绝对误差数值大小与所取单位有关。 （2）相对误差 (Relative error) 绝对误差与被测量真值的比值(Er)。 说明：①相对误差是一个比值，其数值与被测量所取单位无关，因而是无名数（即无量纲数），通常用百分数“%”表示。 　　 ②对于相同的被测量，绝对误差可以评定其测量精度的高低，对于不同被测量以及不同的物理量，采用相对误差来评定较为确切。 （3）引用误差(Fiducial error) 绝对误差与测量范围上限（或量程）的比值。 说明： 引用误差适用于具有连续刻度和多挡量程的测量仪器的误差。引用误差限去掉%和±后为测量仪器的准确度等级。一般电工仪表常按引用误差的大小来确定准确度等级。 对于符合某一等级S的仪表: 利用这一点可以验证仪器是否合格。 三、精度（Trueness) 精度又称为精确度，用来描述测量结果与真值的接近程度。它 是一个定性概念，只能讲高低不能用数值大小表示 。 精度主要分为 1、精密度(precision) 用来描述测量结果中随机误差的影响（大小）程度，即在一定条件下，进行多次重复测量时，各测量值之间的接近程度。 2、准（正）确度(Validity) 用来描述测量结果中系统误差的大小程度。表示测量结果与被测量真值之间的接近程度。 3、精确度(Accuracy) 测量结果中，系统误差与随机误差的综合，即精密准确程度。它表示对同一被测量进行重复测量时，所有测量值与真值的接近程度和各测量值之间的接近程度。 例如：用射击打靶来描述三者之间的关系。 测量要回答两个问题（测量的目的）： 测量结果的最佳值和可信程度 即测量结果包括：量值大小＋测量的可靠性。 通常用算术平均值作为真值的最佳估计值（近真值）： 直接测量值为x1,x2,......xn，其中n为测量次数，可以 证明，当n趋于很大时，算术平均值趋于真值。 现在的问题是怎样回答“测量值的可信程度”问题。 引入“不确定度”概念。 测量结果的表示： 六、间接测量的数据处理 设y为某一间接测量量，x1，x2，…xk为直接测量量，k表示直接测量量的个数，它们之间满足关系式 直接测量间接测量数据处理应用举例（见教材P23~24及P25～27） 八、电表与电阻箱不确定度的计算 1、电表不确定度的计算 级别:表示