大学物理实验课绪论ppt课件

1、 主讲人主讲人:XXXXX:XXXXX 位置位置 物理实验课覆盖面广，具有丰富的实验思想、方物理实验课覆盖面广，具有丰富的实验思想、方法、手段，同时能提供综合性很强的根本实验技艺训法、手段，同时能提供综合性很强的根本实验技艺训练，是培育学生科学实验才干、提高科学素质的重要练，是培育学生科学实验才干、提高科学素质的重要根底。它在培育学生严谨的治学态度、活泼的创新认根底。它在培育学生严谨的治学态度、活泼的创新认识、实际联络实践和顺应科技开展的综合运用才干等识、实际联络实践和顺应科技开展的综合运用才干等方面具有其他实际类课程不可替代的作用。方面具有其他实际类课程不可替代的作用。经过对实验景象的察看、

2、分析和对物经过对实验景象的察看、分析和对物理量的丈量，学习物理实验知识和设理量的丈量，学习物理实验知识和设计思想，进一步加深对实际课程的了计思想，进一步加深对实际课程的了解。解。 培育学生从事科学实验的初步才干培育学生从事科学实验的初步才干 培育学生勇于探求和研讨精神培育学生勇于探求和研讨精神物理实验课的根本程序和要求物理实验课的根本程序和要求1实验课前预习实验课前预习关键关键阅读教材及资料阅读教材及资料写出预习报告写出预习报告1、实验称号、实验称号 2、日期地点、日期地点 3、实验目的、实验目的 4、实验仪器、实验仪器 5、实验原理、实验原理 6、实验内容、实验内容 7、数据表格、数据表格8

3、、本卷须知、本卷须知根本程序根本程序 仔细阅读教材，明确实验义务和要求；仔细阅读教材，明确实验义务和要求； 正确了解原理、公式及采用的方法；正确了解原理、公式及采用的方法； 了解仪器构造及运用本卷须知；了解仪器构造及运用本卷须知； 在原始记录纸上设计好数据表格，写出预习报告教师在原始记录纸上设计好数据表格，写出预习报告教师要检查要检查,记录预习分。记录预习分。2课堂实验课堂实验注重实验才干培育，珍惜独立操作的时机。完成注重实验才干培育，珍惜独立操作的时机。完成根本内容，争取做提高内容。根本内容，争取做提高内容。强调记录数据时不得用铅笔，只需数据正确、仪强调记录数据时不得用铅笔，只需数据正确、仪

4、器复原、教师签字后该次实验才有效。器复原、教师签字后该次实验才有效。提倡研讨问题，留意平安操作。提倡研讨问题，留意平安操作。5、实验内容步骤、实验内容步骤 6、数据处置、数据处置7、结论与分析、结论与分析 1、实验称号、实验称号2、实验目的、实验目的 3、实验仪器、实验仪器4、实验原理、实验原理3撰写实验报撰写实验报告告 报告要求1、原理要本人进展整理总结；、原理要本人进展整理总结；2、仪器要注明型号；、仪器要注明型号；3、报告中的数据要与原始记录数据一致、报告中的数据要与原始记录数据一致,原始数据要重原始数据要重写一遍，最好表格化。写一遍，最好表格化。4、数据处置包括：数据分析、公式计算等过

5、程、误差、数据处置包括：数据分析、公式计算等过程、误差及不确定度分析、作图等！及不确定度分析、作图等！5、实验结果或结论讨论。、实验结果或结论讨论。6、实验小结。、实验小结。7、报告中必需附有指点教师签字的原始记录！、报告中必需附有指点教师签字的原始记录！ 学生实验本卷须知学生实验本卷须知 1、迟到超越15分钟者不准做实验。 2、无预习报告者不准做实验。 3、旷课者不予补课，成果按零分计。请假须经实验指点教师同意。 4、铅笔记录的实验数据无效。原始数据普通不准涂改； 6、无实验指点教师签字的实验记录无效。 7、实验报告迟交者扣分，不交报告者实验成果不及格。 8、实验内容少做或缺做2个以上含2个

6、的同窗，实验成果作不及格处置。 1、交报告时间：做完该实验的7天内交，超越7天会扣分，超越一个月没有分数。 2、交报告方式：交到3号楼A栋1楼地面实验柜。 3、实验分组：一人一组。 说说 明明 实验报告纸学校教材科不一致印发，班长或学习委员一致印好分给同窗，费用同窗本人担任。 1、实验成果构成主要 平常成果占80预习报告20、实验操作40、实验报告40 考试成果20。为简化考试手续，实验的操作技艺计为考试成果。 2、实验操作考试： 选定实验，教师不做提示，独立完成实验并做好实验报告交给教师。成果阐明成果阐明 根底类实验：根底类实验：1111选选5 51111选选5 5综合类实验：综合类实验：7

7、 7选选3 37 7选选4 4专题类实验：专题类实验：3 3选选1 1如何选课如何选课 校本部校本部15个班级个班级676人，瓯江学院人，瓯江学院8个班级个班级403人。本部各班级均为人。本部各班级均为32学时；瓯江学院各班学时；瓯江学院各班级均为级均为34学时。其中实验误差实际课一致安排学时。其中实验误差实际课一致安排3学时学时实际课实际课1次，实验课校本部次，实验课校本部29学时，每位同窗需学时，每位同窗需各做各做9个实验内容；瓯江学院实验课个实验内容；瓯江学院实验课31学时，每位同学时，每位同窗需各做窗需各做10个实验个实验 。绪论课第绪论课第1、2周上课；实验课第周上课；实验课第4周开

8、场；周开场；专题实验第专题实验第13周开场。周开场。1学生根据本人的学习义务，每周每生最多可选实验内容2个，实验选好后要及时做好预习专题实验可向实验室约定到实验室预习，一切实验都要在课前写好预习实验报告，进实验室做实验前应对实验内容根本熟习，实验课前有预习检查，预习检查不合格者不准进展本次实验。2为使学校的教学资源有效运用，实验课每组同为使学校的教学资源有效运用，实验课每组同一次选满一次选满12人最多人最多20人才干开课，小于人才干开课，小于12人该人该次实验取消，请同窗们在选课终了后及时检查选课结果，次实验取消，请同窗们在选课终了后及时检查选课结果，假设某次人数少于假设某次人数少于12人的，

9、请及时取消该次所选内容，另人的，请及时取消该次所选内容，另行选择其他时间或内容。行选择其他时间或内容。选课阐明选课阐明 选课网开放时间与上课时间安排选课网开放时间与上课时间安排 选课网络将在第选课网络将在第2周周2月月24日周五下午日周五下午4：30时开通，时开通，到第到第3周选课时间，第周围为调整时间，第周围的周五周选课时间，第周围为调整时间，第周围的周五16：30时封锁选课系统查询依然可以；时封锁选课系统查询依然可以；/ ，登录选课系统后，先用学号注册，注册时请输入相关的个登录选课系统后，先用学号注册，注册时请输入相关的个人信息以便日后联络，并设置密码。第人信息

10、以便日后联络，并设置密码。第5周开场封锁选课周开场封锁选课系统。选课或调整实验内容时碰到困难，请与南校区系统。选课或调整实验内容时碰到困难，请与南校区3A-407室颜教师室颜教师 联络。联络。 网上的节次时间如下：网上的节次时间如下：下午第一批：下午第一批：4，5，6节节3课时课时,12:50-15:10 ； 下午第二批：下午第二批：7，8，9节节3课时课时,15:30-17:55 ；晚上：晚上： 9，10，11节节3课时课时, 18:30-20:45；专题实验：专题实验：4，5，6，7，8，9节需延续进展节需延续进展6课时。课时。NO实验内容实验内容类型类型次数次数地址地址任课教师任课教师1

11、制流电路与分压电路制流电路与分压电路基础基础实实验验273A-405王艳伟王艳伟2薄透镜焦距的测量薄透镜焦距的测量271A-111张栋张栋3气垫导轨实验气垫导轨实验273A-107黄晓虹黄晓虹4拉伸法测杨氏弹性模量拉伸法测杨氏弹性模量273A-307尉鹏飞尉鹏飞5电表的改装与校准电表的改装与校准273A-405王艳伟王艳伟6示波器的原理与使用示波器的原理与使用273A-305黄运米黄运米7硅光电池特性的研究硅光电池特性的研究271A-215邢祥军邢祥军8惠斯通电桥测量电阻惠斯通电桥测量电阻271A-112罗海军罗海军9牛顿环测量透镜的曲率半径牛顿环测量透镜的曲率半径273A-406尉鹏飞尉鹏飞

12、10电磁感应法测交变磁场电磁感应法测交变磁场273A-304邢祥军邢祥军11测定金属杆的线膨涨系数测定金属杆的线膨涨系数273A-207蔡建秋蔡建秋实验内容及任课教师安排情况实验内容及任课教师安排情况 12集成霍尔传感器测螺线管磁场集成霍尔传感器测螺线管磁场综合综合实验实验293A-405罗海军罗海军13迈克耳逊干涉仪的调整和使用迈克耳逊干涉仪的调整和使用283A-412尉鹏飞尉鹏飞14多普勒效应综合实验多普勒效应综合实验283A-209黄晓虹黄晓虹15热敏电阻特性的研究热敏电阻特性的研究293A-204邢祥军邢祥军16密立根油滴实验密立根油滴实验281A-207张栋张栋17超声测厚超声测厚2

13、91A-211黄运米黄运米18超声光栅超声光栅293A-406金清理金清理19压力传感器和氢原子光谱压力传感器和氢原子光谱专题专题实验实验201A-203张栋张栋20方波电信号的傅里叶分析方波电信号的傅里叶分析201A-211黄运米黄运米21真空的获得与镀膜真空的获得与镀膜203A-104金清理金清理 经过实验的丈量得到一批数据，然而从这些数据中得出有意义的结果就必需经过正确的数据处置。因此数据处置也物理实验的重要环节。 四.实验数据的处置方法第一节第一节 实验数据的列表法、图示法与图解法实验数据的列表法、图示法与图解法1、列表法、列表法 优点：可以粗略地看出有关量之间的变化规律，便于优点：可

14、以粗略地看出有关量之间的变化规律，便于检查丈量结果和运算结果能否合理。检查丈量结果和运算结果能否合理。 数据列表记录和处置时，应遵照以下原那么数据列表记录和处置时，应遵照以下原那么: (1)在表格的上方写出表格的标题在表格的上方写出表格的标题; (2)各栏目均应标注称号和单位各栏目均应标注称号和单位; (3)列入表中的主要是原始数据。有时，处置过程中的一列入表中的主要是原始数据。有时，处置过程中的一些重要的中间运算结果也可列入表中些重要的中间运算结果也可列入表中; (4)假设是有函数关系的丈量数据，那么应按自变量由小假设是有函数关系的丈量数据，那么应按自变量由小到或由大到小的顺序陈列。到或由大

15、到小的顺序陈列。2、图示法、图示法 利用曲线表示被测物理量以及它们之间的变化规律，这利用曲线表示被测物理量以及它们之间的变化规律，这种方法称为图示法。种方法称为图示法。 它比用表格表示数据更笼统、更直观。它比用表格表示数据更笼统、更直观。 从图示法中，有时从图示法中，有时也能得出定量的结也能得出定量的结果。果。静电场模拟实验 作图法可笼统、直观地显示出物理量之间的函数关系，也可用来作图法可笼统、直观地显示出物理量之间的函数关系，也可用来求某些物理参数，因此它是一种重要的数据处置方法。作图时要先整求某些物理参数，因此它是一种重要的数据处置方法。作图时要先整理出数据表格，并要用坐标纸作图。理出数据

16、表格，并要用坐标纸作图。实验曲线的作图程序及本卷须知实验曲线的作图程序及本卷须知 1选择种类适宜的坐标纸。选择种类适宜的坐标纸。 2选取坐标轴并标出各轴所代表的物理量及其单位，即选取坐标轴并标出各轴所代表的物理量及其单位，即标明坐标轴的称号。普通以横轴代表自变量，纵轴代表因标明坐标轴的称号。普通以横轴代表自变量，纵轴代表因变量。变量。 3根据实验数据的分布范围确定坐标轴的起始点根据实验数据的分布范围确定坐标轴的起始点(原点原点)与终值。起始点不一定从零开场。与终值。起始点不一定从零开场。 4选取各坐标轴每一小格代表物理量的数值。在坐标轴选取各坐标轴每一小格代表物理量的数值。在坐标轴上应标出各整

17、数标度。普通来说，应该使坐标轴的最小格上应标出各整数标度。普通来说，应该使坐标轴的最小格所代表物理量的数值与实验数据有效数字中最后一位可靠所代表物理量的数值与实验数据有效数字中最后一位可靠数字对应，以保证数据中的有效数字都能在图上得到正确数字对应，以保证数据中的有效数字都能在图上得到正确的反映，而不至于在作图过程中降低实验的准确度。的反映，而不至于在作图过程中降低实验的准确度。 5图的规划要合理。图的规划要合理。 6根据实验数据，在图上用“或“+等符号标出各实验数据点。在绘出曲线后，这些点仍需保管在图上，不要擦掉。 7根据实验点的分布，画出光滑曲线。由于各实验点代表丈量得到的数据，具有一定误差

18、，而实验曲线具有平均值的含义，所以，曲线并不一定经过一切的数据点，而应该使数据点大致均匀地分布在所绘曲线的两侧。 8 普通在横轴的下方或图的其它地方注明曲线称号。 9要用直尺、曲线尺或曲线板等画图，所画图线必需光滑、整洁。缺陷：缺陷： 手工绘图受人为要素影手工绘图受人为要素影响较大响较大4-2-2图解法处置实验数据图解法可笼统、直观地显示出物理量之间的函数关系，图解法可笼统、直观地显示出物理量之间的函数关系，也可用来求某些物理参数，因此它是一种重要的数据处也可用来求某些物理参数，因此它是一种重要的数据处理方法。作图时要先整理出数据表格，并要用坐标纸作图。理方法。作图时要先整理出数据表格，并要用

19、坐标纸作图。作图步骤：实验数据列表如下作图步骤：实验数据列表如下U (V ) 0.74 1.52 2.33 3.08 3.66 4.49 5.24 5.98 6.76 7.50 I (mA) 2.00 4.01 6.22 8.20 9.75 12.00 13.99 15.92 18.00 20.01 作图要求：作图要求：2 2、标明坐标轴：、标明坐标轴： 用粗实线画坐标轴，用箭用粗实线画坐标轴，用箭头标轴方向，标坐标轴的称号头标轴方向，标坐标轴的称号或符号、单位或符号、单位, ,再按顺序标出坐再按顺序标出坐标轴整分格上的量值。标轴整分格上的量值。4、 连成图线： 用直尺、曲线板等把点连成直线、

20、光滑曲线。普通不强求直线或曲线经过每个实验点，应使图线两边的实验点与图线最为接近且分布大体均匀。图线正穿过实验点时可以在点处断开。3、标实验点： 实验点可用“+、“*、“。等符号标出同一坐标系下不同曲线用不同的符号。5.标出图线特征： 在图上空白位置标明实验条件或从图上得出的某些参数。利用所绘直线可给出被测电阻R大小：从所绘直线上读取两点 A、B 的坐标就可求出 R 值。不当图例展现不当图例展现n(nm)1.6500500.0700.01.67001.66001.70001.69001.6800600.0400.0玻璃资料色散曲线图玻璃资料色散曲线图曲线太粗，曲线太粗，不均匀，不均匀，不光滑。

21、不光滑。应该用直应该用直尺、曲线尺、曲线板等工具板等工具把实验点把实验点连成光滑、连成光滑、均匀的细均匀的细实线。实线。n(nm)1.6500500.0700.01.67001.66001.70001.69001.6800600.0400.0玻璃资料色散曲线图玻璃资料色散曲线图横轴坐标分度选横轴坐标分度选取不当。普通以取不当。普通以1 mm 代表的量代表的量值是值是10的整数次的整数次幂或是其幂或是其2倍或倍或5倍。倍。电学元件伏安特性曲线电学元件伏安特性曲线矫正为：电学元件伏安特性曲线电学元件伏安特性曲线定容气体压强温度曲线图纸运用图纸运用不当。实不当。实践作图时，践作图时，坐标原点坐标原点

22、的读数可的读数可以不从零以不从零开场。开场。矫正为：矫正为：定容气体压强温度曲线1.00001.15001.20001.10001.0500 P(105Pa)50.0090.0070.0020.0080.0060.0040.0030.00t()3、图解法、图解法 利用图示法得到的丈量量之间的关系曲线，求出有物理意义的参数，这一实验数据的处置方法称为图解法。在物理实验中遇到最多的图解法的例子是经过图示的直线关系确定直线的参数-截距和斜率。 1确定直线图形的斜率和截距 2曲线的改直 第十节第十节 用逐差法处置实验数据用逐差法处置实验数据1、用逐差法处置数据的运用条件：、用逐差法处置数据的运用条件：

23、 1丈量量之间满足线性函数关系。有些虽不是线性关丈量量之间满足线性函数关系。有些虽不是线性关系，但经过数学变换可以化为线性关系。系，但经过数学变换可以化为线性关系。 2自变量自变量x 的变化是等间隔的的变化是等间隔的 。 3丈量偶数组数据。丈量偶数组数据。 2、逐差法的运用、逐差法的运用 以拉伸法测弹簧的顽强系数为例。设实验中等间隔地在弹簧下加砝码如每次加一克，共加 9 次，分别记下对应的弹簧下端点的位置9210,LLLL计算每加一克时弹簧的伸长量。计算每加一克时弹簧的伸长量。方法一：逐项差值法方法一：逐项差值法 99)()()()(0989231201LLLLLLLLLLL 可见，只需始末两

24、次丈量值起作用，与一次加9克砝码的丈量完全等价。方法二：逐差法方法二：逐差法将等间隔丈量的值分成两组将等间隔丈量的值分成两组43210,LLLLL第一组：第一组：第二组：第二组：98765,LLLLL5)(5)()()(405491605iiiLLLLLLLLL优点：优点： 简单易懂、运算方便、充分利用了每个数据，比简单易懂、运算方便、充分利用了每个数据，比逐项差值法得到的结果误差小。逐项差值法得到的结果误差小。缺陷：缺陷： 要求自变量等间隔变化，精度也遭到限制。要求自变量等间隔变化，精度也遭到限制。iGi（kg）xi（cm）xi=xi+5- xi （cm）00.00.002.4411.00.

25、562.2522.00.972.3333.01.422.3044.01.902.6555.02.4466.02.8177.03.3088.03.7299.04.55逐差法常用的表格方式如下逐差法常用的表格方式如下:第十一节第十一节 用最小二乘法处置数据用最小二乘法处置数据 如何作出一条能最正确的拟合所得数据的直线，以反映上述两变量间的线性关系？ 1、最小二乘法原理、最小二乘法原理等精度丈量得一组数据为：等精度丈量得一组数据为： ),.,2, 1(),(niyxii最小二乘法以为：最小二乘法以为： 假设最正确拟合的直线假设最正确拟合的直线 y = f(x) ，那么所测各，那么所测各 值与拟合直线

26、上相应的各估计值值与拟合直线上相应的各估计值 之间之间偏向的平方和为最小，即偏向的平方和为最小，即iy)(iixfy最小niiiyyQ12 最小二乘法思想的几何意义 利用知的丈量数据点来确定一条最正确曲线，这条曲线离一切的丈量点的间隔平方之和为最小。xkybxxxyyxk ,22解得：解得：2、用最小二乘法确定线性函数的参数最正确值、用最小二乘法确定线性函数的参数最正确值线性拟线性拟合合bkxy 等精度丈量得一组数据为：等精度丈量得一组数据为： ),.,2, 1(),(niyxii设知线性函数的方式为：设知线性函数的方式为：其中：其中：niiiniiniiniiyxnxy xnx yny xn

27、x11221111113相关系数相关系数 相关系数用来判别一组实验点与所求拟合最正确直线的接近程度。相关系数的定义为：相关系数的定义为：)(2222yyxxyxxy相关系数相关系数 介于介于+l 和和-1 之之间间 k 0 时时 0，阐明回归直线斜率为正时相，阐明回归直线斜率为正时相关系数为正，叫正相关关系数为正，叫正相关; 当当k 0时时 3 3时，普通取时，普通取1 1位位 首位为首位为1 1、2 2时，普通取时，普通取2 2位位32122436. 9)(4cmhDDV 3cm0.08V最终结果为：最终结果为：V=9.44V=9.440.08cm30.08cm3C)丈量结果最终表达式中的有

28、效位数 (1)直接丈量值的有效数字读取直接丈量值的有效数字读取 有效数字的位数与丈量仪器的最小分度值有亲密关系。有效数字的位数与丈量仪器的最小分度值有亲密关系。 普通来说，必需读到仪器最小分度值的下一位上。普通来说，必需读到仪器最小分度值的下一位上。 在有效数字末尾的“0要留意 123.0mm 与 123mm2有效数字的单位换算规那么有效数字的单位换算规那么 改动有效数字单位时，只能改动有效数字中的小数点改动有效数字单位时，只能改动有效数字中的小数点位置，而有效数字的位数应坚持不变。位置，而有效数字的位数应坚持不变。 m10050. 1m10050. 1m01050. 0mm50.10423 有效数字的修约规那么有效数字的修约规那么1.2499 1.2503 0.9960 1.350 1.0501.2 1.3 1.0 1.4 1.0两位：两位：规规那那么么 4舍舍6入入5凑偶凑偶 对算术平均值5后有非零数字进后有非零数字进1留意留意 非零数字之前的“0不算有效数字，而在非零数字之间或之后的“0都是有效数字，0.01050 的位数为四位。 3不确定度的有效数字位数的取法不确定度的有效数字位数的取法 规定：不确定度的有效数字普通取规定：不确定度的有效数字普通取 1位。位。 相对不确定度的有效数字取相