大学物理实验一绪论PPT学习教案

1、会计学1大学物理实验一绪论大学物理实验一绪论 Imagination is more important than knowledge.- A l b e r t Einstein 开设物理实验课程目的南京大学 院系 物理学院 物理基础教学中心 下载第1页/共51页第2页/共51页第3页/共51页实验注重：实验能力 ：动手，思维，协作，独立性，表达方法：思维方法，测量方法，兴趣：好奇心，耐心意识：创新意识，实验意识实验意识上述过程中，会使得你综合能力得到培养。上述过程中，会使得你综合能力得到培养。 当然实验：可能成功，可能失败，因为这是实验！交叉学科发展，物理学成为必备的基础交叉学科发展，物理

2、学成为必备的基础第4页/共51页第5页/共51页 而物理学从根本上来说是一门实验科学而物理学从根本上来说是一门实验科学物理学中实验与理论物理学中实验与理论 理论依赖于实验，再好的理论没有实验证明都是无效的。 理论永远推翻不了实验，但实验可以推翻理论。当实验把理论推翻了之后，可以寻找新的理论。任何物理理论总是临时性的：你永远不可能证明它。 理论是认识事物的依据，实验是事实。所以实验在物理研究中具有突出地位。第6页/共51页一、实验安排二、实验要求三、实验数据处理基本方法四、误差与有效数字理论第7页/共51页一、实验的安排一、实验的安排第6周第8周：物理实验（3个） 第9周：实验小结第10周17周

3、 物理实验第18周 实验考试时间安排时间安排：第4周：实验绪论课（9月22-25日）第8页/共51页下午 14：0016：30晚上 17：5020：20 （如下午7-8节有课时间可与老师商 量） 星期六实验室有选择开放星期六实验室有选择开放 8：4014：40（具体看丙区电（具体看丙区电梯间通知梯间通知）可自由进行实验或预习及补做实验 实验课时间实验课时间：购买实验讲义：地点：纪忠楼 丙区316时间：9月25日（星期五）9：00-16：40 电话：周老师 江老师 教材（包含实验中坐标纸等）21元报告纸 5元 总计26元请年级长或班长统计人数收费购买第9页/共51页实验序号、内容、地点表实验序号

4、、内容、地点表 力力 学学实验序号实验序号实验题目实验题目实验地点实验地点实验一拉脱法测量液体表面张力系数丙302实验二用光杠杆法测量钢的杨氏模量丙301实验三弦振动丙305实验四冷却法测量金属比热容丙303第10页/共51页实验序号实验序号实验题目实验题目实验地点实验地点实验五地磁水平分量的测量乙309实验六霍耳效应乙314实验七直流万用电表设计与组装乙307实验八示波器的使用乙316第11页/共51页实验序号实验序号实验题目实验题目实验地点实验地点实验九用分光计测量玻璃的折射率丙317实验十平行光束在球形界面的反射与折射丙321实验十一牛顿环丙320实验十二单缝衍射丙323第12页/共51

5、页1234567181一一二二三三实实验验小小结结与与讨讨论论五五六六七七实验实验考试考试2二二三三四四六六七七八八3三三四四一一七七八八五五4四四一一二二八八五五六六5五五六六七七九九十十十十一一6六六七七八八十十十一十一十十二二7七七八八五五十一十一十二十二九九8八八五五六六十二十二九九十十9九九十十十一十一一一二二三三10十十十一十一十二十二二二三三四四11十一十一十二十二九九三三四四一一12十二十二九九十十四四一一二二第13页/共51页注意：注意： 名单上没有的同学可以在一组同学少于名单上没有的同学可以在一组同学少于20人的人的名单上自己选择时间加上（标注院系）并在第一次名单上自己选择

6、时间加上（标注院系）并在第一次实验时间与带老师联系。实验时间与带老师联系。第14页/共51页第15页/共51页第16页/共51页第17页/共51页第18页/共51页第19页/共51页致（4）用有效数字填写原始数据原始数据第20页/共51页第21页/共51页第22页/共51页电流I/mA1020 30 4050A(I1,V1)B(I2.V2)电压U/V图一 交流回路中电压与电流关系第23页/共51页nnxxxyyyk 2121第24页/共51页第25页/共51页第26页/共51页误差：误差：测量值与真值差称为误差测量误差测量值真值测量误差测量值真值XXA第27页/共51页第28页/共51页第29

7、页/共51页xaxaxaxaxaxa精密度低 精密度高 准确度低 准确度高精确度低 精确度高第30页/共51页第31页/共51页第32页/共51页第33页/共51页第34页/共51页（1）单次测量）单次测量 可按仪器注明的误差作为单次测量的误差，或者取仪器上最小刻度的一半作为单次测量的误差。例如： LL L（）mm第35页/共51页 niinxxn)xxxxxx(nx12111niiXnX11（2）多次测量）多次测量第36页/共51页XXX用算术平均偏差表示：用算术平均偏差表示： 用标准差表示：用标准差表示：当测量数足够多时，随机误差满足一定的分布。通常用平均值标准偏差来表示：2、物理量（测量

8、结果）的表示：、物理量（测量结果）的表示：)1()(12nnXXnii XX第37页/共51页%100 xxEr绝对误差与相对误差绝对误差与相对误差绝对误差（误差）：绝对误差（误差）：相对误差（百分误差）：相对误差（百分误差）：x第38页/共51页),(zyxfp x, y, z 为直接测量量，其结果为为直接测量量，其结果为:间接测量量由直接测量量的算术平均值代入函数间接测量量由直接测量量的算术平均值代入函数关系计算得到。关系计算得到。设物理量：设物理量：zyxzzyyxx3、间接测量的误差估算：、间接测量的误差估算：),(zyxfp p 的测量结果为的测量结果为:第39页/共51页p 的误差

9、的误差由x, y, z 测量误差传递形成222222)()()(zyxpzfyfxf p 的相对误差的相对误差:222222)ln()ln()ln(zyxpzfyfxfP第40页/共51页第41页/共51页zyxzyxf),(乘除运算的相对误差等于各直接测得量的相对误差之和。zzyyxxzyxzzyxyzyxxzyxff111对应于算式平均误差间接测量值其相对误差为：例zzyyxxff第42页/共51页第43页/共51页3、有有效效数数字字及及其其运运算算一一、 有有效效数数字字的的定定义义测量结果中数位可靠数字和一位具有误差的可疑数字，统称为测量结果的有效数字。如图0-2（a） ，测量结果是

10、4. 5厘米，第二位5是估计读数，是可疑数字，用下划线表示。不同人可能读出结果不一样，可能是4. 4厘米也可能是4. 6厘米。一般来说，可疑数字只取一位。如果采用更精密的尺子来测量上述同一物体，如图0-2（b）所示。物体长度测量结果为4.43cm，有效数字的位数为三位。由于3是估读可疑的，因此3以下数字的估计就没有必要。(b)(a)65432106543210图 0-2（a）测量结果是4.5厘米，两位有效数字。（b）8厘米，三位有效数字。一般来说，可疑数字只取一位。有效数字的基本知识有效数字的基本知识第44页/共51页第45页/共51页第46页/共51页结果只保留一位可疑数：即 2 7 . 5 1 9 41 9 4 . 4- 1 3 . 62 0 82 7 . 5 1 9+ 9 . 7 31 3 . 44 . 3 8 9(c) 结 果 ： 2 2.6(b) 结 果 ： 1 7 3(a) 结 果 ： 7.82 2.6 4 2 42 1 9 1 27 3 0 46.23.6 5 21 0 26 5 17 5 31