大学物理实验(下).ppt

《大学物理实验(下).ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、大学物理实验（下）本次课程内容Ⅰ、第一阶段实验小结Ⅱ、第二阶段实验介绍Ⅲ、Excel在处理物理实验数据中的应用一、力学实验1、学习基本物理量——长度（包括微小长度）、质量、时间的测量。2、学习数据处理的基本方法——列表法、图解法。3、学习误差处理方法——直接测量、间接测量、测量结果的不确定度估算；有效数字及其运算。4、学会使用基本测量仪器——用钢卷尺、游标卡尺、千分尺测量长度；用秒表（机械表、数字表、电子毫秒计）测量时间；用物理天平测量质量。第一阶段基础实验小结实验任务问题：如何根据测量量及精度要求选测量工具？测铜圆柱体高度、直径、质量、密度、金属丝直径。

2、问题：如何读数？有效位数多少？零点误差？2.5mm+22.2*0.01mm=2.722mm（一）、基本物理量——长度的测量实验原理与方法如何操作游标卡尺？如何读零点？正负号？如何读数？是否估读？结果保留到小数点几位？实验原理与方法：本实验用50分度游标尺，分度为1/50，不估读，即保留小数后2位。螺旋测微计如何操作？如何读零点？正负号？如何读数？是否估读？分度？结果保留到小数点几位？螺旋测微计分度为0.01mm，要估读1位，即要保留小数后3位。（二）、密度测量实验原理用物理天平称规则固体：计算体积不规则固体：流体静力称衡法测量数据处理举例：测得质量的铜圆柱

3、体，用0～125mm，分度值为0.02mm的游标卡尺测量其高度6次；用一级0～25mm千分尺（一级千分尺的仪器误差为0.004mm）测量其直径，也是6次，其测量值列入下表，求铜的密度。分析:铜的密度：公式中，m已知，D和h为直接测量，ρ为间接测量量。解1）h的最佳值、不确定度、测量结果：游标卡尺的仪器误差为:合成不确定度：则铜圆柱体高度h的测量结果为：2）同理得铜圆柱体直径D的测量结果：3)密度的算术平均值为：4）密度的不确定度5)密度测量的最后结果为：电学基本仪器的使用电流表、电压表、电阻箱、滑线变阻器、直流稳压电源、示波器、信号发生器。二、电学实验（1

4、）电表不确定度的计算级别:表示电表的准确程度，或测量误差的大小,常用电表的级别有0.1,0.2,0.5,1.0,1.5,2.5等，级别数越小,说明电表越准确.用Δ表示电表的极限误差，计算公式为不确定度B类分量为相对不确定度为由此得出电表量程的选择原则:在测量时,使电表的指示值尽量接近而不超过满刻度.另外，使用电表注意事项：①、根据所测电学量,正确选择电表.②、正确选择电表的量程.③、区分电表的正负极.(交流电表无此限制)④、读数方法要正确.⑤、电表的放置要得当.（2）电阻箱不确定度的计算方法电阻箱的内部结构电阻箱接线柱用法注意小电阻接线柱0-0.9Ω0-9

5、.9Ω（见图示）目的：减小使用小电阻时电阻箱旋钮簧片接点处的接触误差计算方法举例如下：ppmU(V)0.741.522.333.083.664.495.245.986.767.50I(mA)2.004.016.228.209.7512.0013.9915.9218.0020.01例题：伏安法测电阻实验数据表优点：能形象直观地显示物理量之间的函数关系数据处理方法之一---------作图法8.004.0020.0016.0012.0018.0014.0010.006.002.0002.004.006.008.0010.001.003.005.007.009

6、.00I(mA)U(V)1.选择合适的坐标纸3.标实验点4.连成图线5.标出图名及注解电阻伏安特性曲线作图法步骤：一般选用直角坐标纸。选择图纸时以不损失实验数据的有效位数并能包括所有实验点为限度。2.确定坐标轴，选择合适的坐标分度值注意：坐标分度时，忌用3、7等进行分度；坐标分度可不从零开始；尽可能使图线充满图纸。注意：连线时应该使用相应的工具；通常连线是平滑的；要注意剔除错误的数据点；直线尽量通过（x,y）这一点。I(mA)U(V)02.008.004.0020.0016.0012.0018.0014.0010.006.002.001.003.00电学元

7、件伏安特性曲线横轴坐标分度选取不当。横轴以3cm代表1V，使作图和读图都很困难。实际在选择坐标分度值时，应既满足有效数字的要求又便于作图和读图，一般以1mm代表的量值是10的整数次幂或是其2倍或5倍。不当图例展示：改正为：I(mA)U(V)o1.002.003.004.008.004.0020.0016.0012.0018.0014.0010.006.002.00电学元件伏安特性曲线定容气体压强～温度曲线1.20001.60000.80000.4000P(×105Pa)t(℃)60.00140.00100.00o120.0080.0040.0020.00图

8、纸使用不当。实际作图时，坐标原点的读数可以不从零开始。不当图例展示