普物绪论课(外系) 110829.ppt

绪 论 王春梅 物理实验教学中心 * 第一部分 概述 数学系 09级 学生分组名单 实验课程表 实验目录 大学物理实验的地位和作用 物理学是一门实验性很强的学科。物理概念的确立，物理规律的发现、建立和检验都是通过大量实验结果概括得到的； 物理实验起到重要的桥梁作用 例如：非电量的电测法（光电转换、磁电转换、热电转换、压电转换等）、传感器技术； 要求学生不仅具备深广的理论知识，更要具有较强的科学实验能力以及良好的科学实验素养 大学物理实验的目的和任务 获得实验的基本知识、基本方法和基本技能； 具备从事科学实验的基本素质： 科学态度、工作作风、探索精神、良好习惯； 具备基本的科学实验能力： 阅读理解能力、动手操作能力、分析判断能力、书写表达能力、简单实验设计能力 大学物理实验的过程和要求 三个教学环节 ： 实验预习——预习报告的完成 实验操作——实验现象和数据的记录 实验结论——实验报告的完成 实验预习 预习要求： 认真阅读实验教材 1.明确该实验的目的、实验原理、要测量的物理量及测量方法； 2.有关使用仪器的介绍，弄清构造原理，操作方法和注意事项； 3.设计好记录实验数据用的表格 实验预习 预习报告（实验报告的前半部分）教材P3-5 （1）实验名称 表示做什么实验 （2）实验目的 说明为什么做这个实验，做该实验达到什么目的 （3）实验原理 阐明实验的理论依据（如仪器原理和测量原理），写出待测量计算公式的简要推导过程，画出有关的原理图或装置图（如电路图、光路图等） （4）实验仪器 列出主要仪器的名称、型号、规格、精度等 （5）实验内容 说明实验中按照什么步骤和方法测量哪些物理量（包括实验仪器的使用方法、操作要点和注意事项等） （6）数据记录 用表格的形式列出实验中所测得的原始数据 实验操作 1.实验开始前将预习报告交给实验老师签字 2.观察记录实验现象和实验数据（正确表示数据的有效位数和单位） 3.数据记录尽量详尽全面，要求原始数据 4.实验结束后将数据誊写至实验报告上（不可用铅笔誊写），交实验老师签字方可离开 实验结论 实验课后（完成实验报告的后半部分） （1）处理实验数据和误差 （2）分析实验结果，得出实验结论 （3）问题讨论，完成实验报告 实验报告范例参见教材P3-5 实验结束后一周应及时上交实验报告。 其他注意事项 每次预习课讲3个实验，需要做好笔记 如果时间充足，建议现场处理数据，有问题当堂解决 仪器使用后认真登记 实验报告上记录台号 保持整洁，不留垃圾，实验室内不允许吃东西 看清楚下周的实验，不要预习错 第二部分 测量与误差 测量与误差 测量与测量误差的概念和分类 误差理论和测量误差的处理 测量与测量误差的概念和分类 测量的概念 把待测量直接或间接地与另一个选作标准的同类量（即单位）进行比较，从而得到待测量与选作标准的同类量之间的倍数（即数值）关系的实验过程 测量量包括数值、误差、单位 测量的分类 1.直接测量 （1）单次直接测量 （2）多次直接测量 a.多次等精度直接测量 b.多次非等精度直接测量 2. 间接测量 实验中：单次直接测量 多次等精度直接测量 间接测量 真值与测量误差 一个待测的物理量，在一定的条件下总有一个客观存在的量值，这个量值我们称之为真值a。 在实际的测量中，所得的测量结果和真值之间总存在一定的差异，这种测量值x与真值a之差称为测量误差ε。 ε= x－a 在实际测量中，只能求得最接近于真值的估计值，即最佳估计值 ，因而实际能求得的仅是测量值和最佳估计值之差，称为偏差vi。 误差的分类 系统误差 仪器误差 方法误差 环境误差 习惯误差 偶然误差 个人因素 环境因素 误差理论和测量误差的处理 绝对误差 相对误差 百分差 测量结果 绝对误差的计算 单次直接测量 仪器误差Δins,，一般取测量仪器的分度值作为Δins的估值（直接读取/测定感量） 标准偏差 例题——长度测量P38--41 米尺 Δins≈1mm 游标卡尺 十分游标 Δins≈0.1mm 二十分游标 Δins≈0.05mm 五十分游标 Δins≈0.02mm 螺旋测微器 Δins≈0.01mm 例题——指针式多用电表 ΔU=UV（max）×精度等级% 例如： 500型指