大学物理实验 数据处理和实验基本要求.ppt

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1、大学物理实验数据处理和实验基本要求山东大学理科公共课2/94一、实验的基本程序和要求二、实验数据处理的基础知识绪论3/94第一节物理实验及其重要性一、物理实验的基本程序和要求1、开设物理实验课的重要性物理学是一门实验科学,其任何规律和理论都从实践和实验中来，并受到实践的反复检验，由此而不断发展。伽利略把实验和逻辑引入物理学,使物理学最终成为一门科学。经典物理学规律是从实验事实中总结出来的。近代物理学是从实验事实与经典物理学的矛盾中发展起来的。GalileoGalilei1564～16424/9480%以上的诺贝尔物理

2、学奖给了实验物理学家。20%的奖中很多是实验和理论物理学家分享的。实验成果可以很快得奖，而理论成果要经过至少两个实验的检验。1956李政道（1926年11月24日－）、杨振宁（1922年10月1日－）提出弱相互作用中宇称不守恒，同年，吴健雄组织进行实验，验证了结果，1957获奖以诺贝尔物理学奖为例：5/94第二节物理实验课程的目的通过对实验现象的观察、分析和对物理量的测量，学习物理实验知识和设计思想，进一步加深对理论课程的理解。培养从事科学实验的初步能力培养勇于探索和钻研精神希望同学们能重视这门课程的学习，真正能学有

3、所得。6/94第三节物理实验课的基本程序和要求实验预习实验总结基本程序上实验课阅读教材及资料写出预习报告关键（1）实验预习1、实验题目2、目的3、原理4、仪器5、内容6、记录表格7、注意事项（写在实验报告纸上，作为实验报告的一部分）课上教师要检查预习情况实验报告纸一本50页，包括10页封面和40页内容；实验原始记录纸一本20页。/94（2）上实验课接受老师对预习情况的检查。听课做实验，2人1组，相互协作。整理仪器、打扫卫生实验数据签字-教师签字后该次实验才有效第三节物理实验课的基本程序和要求基本程序实验预习实验总结上

4、实验课8/94（3）实验总结完成实验报告第三节物理实验课的基本程序和要求基本程序预习报告中已有的原理、图、步骤等不必重写数据处理时必须先重新整理原始记录，然后进行计算分析(应包含主要过程)、作图。实验预习实验总结上实验课课前写的预习报告数据处理；结论；小结；+=课上的原始数据记录纸+1份完整的实验报告9/94要求1、实验原理要整理总结2、实验仪器要注明型号3、报告中的数据要与原始记录数据一致4、数据处理包括：写出公式、代入数据计算结果、误差及不确定度分析、图线等5、报告中必须附有指导教师签字的原始记录6、实验小

5、结，讨论、分析和心得体会10/94第四节学生实验注意事项1、请假必须在课前；课后补假无效。2、损坏仪器要赔偿。3、有下列情况之一者，原始记录无效。铅笔记录的原始记录无效。更换记录纸重新抄写的原始记录无效。用橡皮、胶带纸或修正液修改过的原始记录无效。4、实验报告迟交者扣分，不交报告者实验成绩不及格。交报告时间与地点：做完实验后一周内交课代表，由课代表交任课教师实验室上。11/94第二章实验数据处理的基础知识测量与测量误差测量结果的不确定度有效数字的运算数据处理的几种常见方法12/94第一节测量与测量误差测量:将待

6、测量直接或间接地与另一个同类的已知量相比较，把后者作为计量单位，从而确定被测量是该计量单位的多少倍的物理过程。分类:直接测量间接测量等精度测量不等精度测量要素：待测对象、测量者、环境条件、测量仪器、测量方法1、测量及其分类13/941、真值与测量值被测量在一定条件下的真实大小，称为该量的真值，记为A。，而把某次对它测得的值称为测量值，记为A2、绝对误差3、相对误差绝对误差与相对误差的大小反映了测量结果的精确程度表示绝对误差在整个物理量中所占的比重，一般用百分比表示1000米—1米—0.1%100厘米—1厘米—1%二测

7、量误差及其分类表示方法：1000±1米；100±1厘米14/94按照误差产生的原因和基本性质可分为：系统误差随机误差粗大误差1、系统误差在相同条件下多次测量同一量时，测量结果出现固定的偏差，即误差的大小和符号始终保持恒定，或者按某种确定的规律变化，这种误差就称为系统误差。系统误差按产生原因的不同可分为:（1）仪器误差（2）方法误差（3）个人误差（4）环境条件误差原因可知，有规律注意：依靠多次重复测量一般不能发现系统误差的存在。15/94误差的大小以及正负误差的出现都是服从某种统计分布规律的。我们称这种误差为随机误差。

8、2、随机误差相同的实验条件下系统误差产生的因素每次测量结果可能都不一样，测量误差或大或小、或正或负，完全是随机的次数足够多正态分布（高斯分布）16/94随机误差主要是由于测量过程中一些随机的或不确定的因素所引起的(电源电压、气流、个人感官)。随机误差的出现带有某种必然性和不可避免性。系统误差与随机误差有着不同的产生原因和不同的性质。因此，它们对