大学物理实验课前辅导课件.ppt

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1、大学物理实验绪论南京航空航天大学课程教学基本情况介绍实验测量基础理论讨论1实验基本情况介绍一、实验安排：完成8个实验。实验地点：理学院大楼物理实验室。二、上课方式：①预习，写出概要性的预习报告；②完成实验要求，记录有关数据；③必须按照规定的格式要求完成实验报告；④下次实验课交前次实验的报告。2写出预习报告，认真书写，内容涵盖实验目的、实验原理、实验内容等；可以将预习内容写在报告纸上。三、预习要求：准备实验报告纸（10张/人）和作图纸（5张/人）。实验报告完整性：按照报告格式内容要求进行；实验报告可在预习报告的基础上完成。四、

2、报告要求：请课代表到理学院213办公室徐文涛老师领取。准备好3.5元/人的纸张费用。3五、成绩评定：实验成绩=八个实验的综合成绩+本次课后作业预习情况+实验情况+报告的质量动手能力、数据准确性等现场综合情况实验成绩占整个课程成绩的20%~30%当场检查报告的完整性、准确性。4第1节测量与误差第2节随机误差的处理第3节测量结果的表示与不确定度第4节有效数字及运算规则第5节实验数据处理基本方法测量误差与数据处理51.1测量测量:就是将待测物理量直接或间接地与规定为标准单位的同类物理量进行比较，得到量值关系的过程。§1测量测量数据

3、包括数值和单位。单位数值6测量方法直接测量间接测量测量列：将待测物理量与选定的仪器、量具进行比较，直接得到测量值的过程。测量条件等精度测量非等精度测量具有同样精确程度的测量用某一测量工具对某个物理量多次测量的结果测量的分类71.2误差真值：待测量客观存在的值①理论真值或定义真值如三角形的三个内角和等于180°②计量学约定真值绝对温度真值的来源如下:一、误差的概念及表示是一个理想的概念，一般是不可知的。8③标准仪器相对真值用比被校仪器更高级的标准仪器的量值作为真值。如：0.5级电流表测得I=1.80A0.1级电流表测得I=1.

4、802A则将后者视为前者的相对真值。任何测量结果都有误差！误差：测量结果与被测量的真值之间的差异9二、误差的表示方法①绝对误差(简称误差)②相对误差测量值x与真值x0的差值，它能反映测量结果偏离真值的大小和方向。绝对误差与真值(或最佳值、公认值)的比值，它是评价测量结果优劣的一种标准。1011例如：Y的测量结果优于X的测量结果11相对误差:由于真值是不能确定的,所以测量值的误差也不能确切知道!测量的任务是什么?1、被测量真值的最佳估计值。2、真值的最佳估计值的可靠程度的估计。绝对误差如何完成测量？（得出测量值）（得出测量值的

5、可信度）12（1）系统误差保持不变或以可预知方式变化的误差分量来源：①仪器固有缺陷；②实验理论近似或方法不完善；③实验环境、测量条件不合要求；④人为误差。特点：具有确定性三、误差的分类系统误差和随机误差13①仪器固有缺陷：如：仪器刻度不准；零点位置不正确；天平不等臂等。②实验理论近似或方法不完善：如：用伏安法测电阻时,没有考虑到电压表和电流表内阻的影响。如：温度、湿度、大气压、电磁场变化等。③环境的影响：④人为因数如：计时的滞后、习惯于侧坐斜视读数等。14指绝对值和符号都已确定、可估算出的系统误差分量。已定系统误差：系统误差

6、可分为：已定系统误差未定系统误差需要在实验中及时修正例如：①天平不等臂引起的误差：处理方法：复称法21mmm=物体的质量21mm和系统误差的处理方法举例：1516修正实验结果测量值为：准确值为：已知：4500.010mm②螺旋测微计的零位误差:1617④校准实验仪器——③伏安法测电阻的系统误差：AVIAIVIR∴IA=IR∵IV=0IAIRAVGEIV理论值测量值=运用补偿原理消除电流表外接所引起的误差。——改进实验方法17未定系统误差指绝对值或符号未能确定的系统误差分量，一般只能估计其限定值。在物理实验中一般只考虑测量仪器

7、的(最大)允许误差∆仪(简称仪器误差)。用仪器误差或者仪器准确度等级确定未定系统误差1819（2）随机误差以不可预知的方式变化着的误差分量来源:①环境起伏变化；②实验装置的变动性；③判断、读数估计的差异。特点：具有不确定性1920②实验装置的变动性：如：仪器精度不高，稳定性差，使测量值变动等。③主观因素的变动性：如：观察者的感官灵敏程度，操作熟练程度，估计读数的随机性等。如：气流、温度、湿度、电压以及杂散电磁场的无规则变化等引起的误差。①实验条件和环境因素的变动性：2021除系统误差和随机误差外，还可能发生读数、记录上的错误

8、，仪器损坏、操作不当等造成的错误。错误与错误数据首先是防止出错,其次要尽早发现错误。如：测单摆摆动50个周期的时间:tn12345t(s)98.494.298.898.198.6T(s)1.971.881.981.961.98错误不是误差！21221.3量程精密度准确度量程：仪器测量的范围