基础物理预备实验.ppt

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1、大学基础物理实验绪论主讲人：刘丽飒内容提要普通物理实验课的目的及基本要求测量基本概念与读数规则测量不确定度的基本概念及评定测量不确定度估计测量结果的正确表达数据处理的基本方法有效数字的基本概念及其运算法则§1.1普物实验课的目的物理学与普通物理实验物理学是一门实验科学，没有实验的理论是空洞的理论，没有理论的实验是盲目的实验。物理实验课和物理理论课具有同等重要的地位。普通物理实验课的主要目的在物理实验的基本知识、基本方法、基本技能方面受到较系统的训练，加深对理论的理解。非物理学院基础物理实验绪论杨氏模量碰

2、撞实验弦振动用毛细管法测定液体的粘滞系数用混合量热法测定冰的熔解热伏安法测电阻直流双臂电桥三相交流电路直流电位差计直流单臂电桥示波器的使用（一）衍射光栅研究全息照相自组显微镜牛顿环上课时间下午2:00－5:30，晚上7:00－10:30。课表贴在综合实验楼一楼电梯旁的白板上。请每个学生务必记住自己的组号、上课的时间，按上课内容做好预习。调课到物理学院（3教）204找朱老师。§1.2普通物理实验课的要求课前做预习报告，上课时带实验讲义、预习报告、纸、笔、尺、计算器等提前10分钟到实验室。约占成绩评定的20

3、%。在教师指导下独立正确操作仪器设备，不失时机地观察物理现象、记录测量数据。实验完毕后，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。约占成绩评定的40%。实验报告是完成实验后所作的总结和提高，也是实验成果的书面反映，应思路清晰、文字简练、数据齐全、图表正确，不得抄袭。于实验结束后一周内提交。约占成绩评定的20%。§1.3实验报告格式预习报告应包括以下内容：专

4、业、姓名、组别、实验题目、实验时间实验目的要求；实验仪器用具；实验原理简述：用自己的语言扼要说明实验所依据的原理、原理简图和主要计算公式，准备原始实验数据记录表格。实验报告应在预习报告的基础上添加：数据处理：包括原始数据及处理表格、实验曲线、主要演算步骤及正确表述结果；强调必须有字母公式到数字公式的过度。问题讨论：包括实验过程中观察到的异常现象及可能的解释、对实验结果的分析、对实验装置和实验方法的建议及心得体会等。物理量的表示方法：物理量的量值一般是由一个数和测量单位所表示的特定量的大小，有些量（如力、

5、速度、电场等）除用数值和单位表示其大小（强弱）之外，还要考虑其方向。如果是通过实际测量而得的量，还必须标明测量不确定度的大小。凡是通过实验测得的量（除个别无单位常数外）都必须用数值、单位和测量不确定度三者来表示，矢量还要注明方向。§2.1测量的基本概念测量：将预定的标准与未知量进行定量比较的过程和结果。物理实验包括测量，但物理实验决不是单纯的测量。它包含着：理论实验方法仪器选择测量数据处理结果分析等环节。测量过程中必须满足的两个必要条件(1)预定的标准必须是精确的已知量，并为人们所公认；(2)

6、用以进行这种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§2.2测量的分类直接测量：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。国际计量组织规定的基本物理量的计量单位单次测量多次测量相同条件不同条件间接测量：利用它与另外一些可直接测出的物理量之间的函数关系间接求取。§2.3读数规则仪器的可读度1．对于一般线性刻度的仪器仪表(连续式的)，应估读至其分度值的十分之几。2．对于下列几种类型的仪器仪表，一般不进行或不可能

7、估读：(1)对于非线性刻度的仪器仪表一般不要求估读。(2)对于不确定度与分度值非常接近的仪器，进一步估计其读数将无实际意义。(3)对于示值产生跳变的仪表(不连续式的)，读数时不可能进行估计。读数举例：2.02cm0.919KΩ§3测量不确定度测量不确定度是物理量的测量结果表述中不可缺少的部分。长期以来,经过无数的数学家和物理学家们的研究，得出了多种误差表示方法及相应的理论，各个国家及不同学科间有不同的看法和规定，有关术语的定义也很不统一，影响了国际间的交流和对各种成果的相互利用。1992年四大权威计量组

8、织为协调国际工商业测量误差表达的一致性，与七个国际组织协调一致，按《实验不确定度的规定建议书INC-1（1980）》制定了协调的、具有国际指导性的《测量不确定度表达指南（GUM）》（亦可称“导则”）。我国也明令自1992年10月1日起将其作为技术规范，因此我们的实验中也相应采用。§3.1基本概念测量不确定度(uncertaintyofmeasurement)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。真值a:一个物