大学物理实验绪论课电子教案

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1、大学物理实验绪论课电子教案北京工业大学物理实验室邓金祥大学物理实验课程简介测量误差和不确定度数据处理的基本方法大学物理实验课程简介大学物理实验课的作用大学物理实验课的任务物理实验课的基本程序和要求教学安排后继物理实验课程大学物理实验课的任务通过大学物理实验课的学习，学生应在习惯、知识、能力三方面达到如下要求：（一）培养良好的科学实验素养。（二）掌握物理实验的基础知识,加深对物理学原理的理解。（三）培养与提高科学实验能力。大学物理实验课的作用大学物理实验课是高等工科院校的一门必修基础课程，是对学生进行科学实验基本训练，提高学生分析问题和解决问题能力的重要课程。物理实验课和物理理论课

2、具有同等重要的地位。诺贝尔物理学奖获得者、著名理论物理学家杨振宁教授曾经说过，“物理学是以实验为本的科学”，这充分说明了物理实验的作用和重要性。物理实验课的基本程序和要求1.实验课前预习(1)预习讲义中与本实验相关的全部内容。(2)写出预习报告（实验题目、目的、仪器、原理、主要计算公式、原理简图）,准备原始实验数据记录表格。2.课堂实验操作(1)上课需带实验讲义、笔、尺、计算器等。(2)必须在了解仪器的工作原理、使用方法、注意事项的基础上，方可进行实验。(3)仪器安装调试后经教师检查无误后方可进行实验操作。(4)注意观察实验现象，认真记录测量数据，将数据填入实验记录表格,数据须经指

3、导老师检查及签字。(5)实验后请将使用的仪器整理好，归回原处。经教师允许后方可离开实验室。3.课后按要求完成实验报告,并在规定的时间交任课老师。教学安排大学物理实验课分两学期完成本学期：讲课、基本实验、考试（笔试）共计26学时，按课表排定时间上课下学期：基本实验、综合实验、设计性实验、仿真实验、操作考试或小论文考试共计30学时，同学按要求在网上选课测量误差和不确定度测量与误差不确定度及其计算有效数字测量与误差测量的概念和常用词汇测量和测量单位测量的实质就是将待测物体的某物理量与相应的标准做定量比较。测量的结果应包括数值（即度量的倍数）、单位以及结果可信赖的程度（用不确定度来表示）直

4、接测量、间接测量、等精度测量直接测量：把待测物理量直接与作为标准的物理量进行比较。例如用米尺测物体的长度，用电流计测线路中的电流间接测量：指利用直接测量的量与被测的量之间已知的函数关系，从而得到该被测量的量。例如测物体密度时，先测出该物体的体积和质量，再用公式算出物体的密度。等精度测量：同一个人，用同样的方法，使用同样的仪器，并在相同的条件下，对同一物理量进行的多次测量。物理实验中所说的多次测量通常指等精度测量。测量方法比较法、补偿法、放大法、模拟法、平衡测量法振动与波动方法光学实验方法：干涉法、衍射法、光谱法、光测法非电量的电测法被测量传感器测量电路指示仪表数据处理仪器记录仪表图

5、：非电量电测法误差（绝对误差、相对误差）与真值误差：测量误差就是测量结果与被测量的真值（或约定真值）之间的差值，测量误差的大小反映了测量结果的准确程度。测量误差可以用绝对误差表示，也可以用相对误差表示。绝对误差(δ)＝测量结果（x）－被测量的真值（a）相对误差（Er）＝绝对误差（δ）/真值（a）×100%真值：是一个理想概念，一般说来实验者对真值是不知道的。通常用算术平均值来代替真值，称为约定真值。最佳值和偏差最佳值：多次测量的算术平均值偏差（残差）：相对误差：是评价测量值准确与否的客观标准系统误差和随机误差系统误差：在相同条件下，对同一被测量的多次测量中，误差的绝对值和符号（正、

6、负）保持恒定或在条件改变时，误差的绝对值和符号（正、负）按一定的规律变化，这种误差称为系统误差。天平不等臂所造成的系统误差仪器误差1.系统误差AOBb不偏心时，由于，所以可用弧长反映角度的大小。由于偏心，使之用弧长反映角度时产生的系统误差。如：这是由偏心造成的。螺线管为无限长，管壁磁漏可忽略。如：由于理论推导中的近似,产生的系统误差理论人为心理作用，读数（估计）偏大或偏小。生理因素听觉嗅觉色觉视觉对音域（20HZ--20KHZ）的辨别。对音色的辨别。环境市电的干扰输入光点检流计接近时，静电干扰，使光斑移动等。方法内接VVRVAAVIRIV用V作为VR的近似值时，求A用I作为IR的近

7、似值时，求系统误差特点是：增加测量次数误差不能减少，只能从方法、理论、仪器等方面的改进与修正来实现。表现出恒偏大、恒偏小或周期性的特点。系统误差和随机误差随机误差：在相同条件下多次重复测量同一个量时，每次测量出现的误差的绝对值和符号以不可预知的方式变化。这类误差称为随机误差。随机误差的特点：是单个测量误差表现为不可预知的随机性，而从总体来看这类误差服从统计规律。误差=随机误差+系统误差系统误差和随机误差精密度：反映随机误差的大小程度正确度：反映系统误差的大小程度准确度