物理学实验绪论(2)公开课一等奖优质课大赛微课获奖课件

1、物理学试验绪论第1页主要内容物理试验主要性测量与有效数字测量误差与误差估算试验数据惯用处理方法第2页物理试验主要性第3页物理学是一门试验科学，没有试验理论是空洞理论，没有理论试验是盲目标试验。物理试验课和物理理论课含有同等主要地位历届取得诺贝尔物理学奖科学家中，80%以上是试验物理学家 。第4页测量与有效数字第5页 物理试验以测量为基础。所谓测量，就是用适当工具或仪器，经过科学方法，将反应被测对象一些特征物理量（被测物理量）与选作标准单位同类物理量进行比较过程，其比值即为被测物理量测量值。什么是测量第6页直接测量：直接将待测物理量与选定同类物理量 标准单位相比较得到测量值；测量分类间接测量：利

2、用直接测量量与被测量之间 已知函数关系，求得该被测物理量。测量值读数值(有效数字)+单位有效数字可靠数字可疑数字第7页有效数字读取15.2mm15.0mm第8页有效数字运算加、减法：诸量相加（相减）时，其和（差）数在小数点后所应保留位数与诸数中小数点后位数最少一个相同。 4.178 + 21.3 25.478 = 25.5第9页有效数字运算乘、除法：诸量相乘（除）后其积（商）所保留有效数字，只须与诸因子中有效数字最少一个相同。 4.178 10.1 4178 4178 42.1978=42.2第10页乘方开方:有效数字与其底有效数字相同。普通函数运算： 将函数自变量末位改变1个单位,运算结果产

3、生差异最高位就是应保留有效位数最终一位. 例: sin302=0.500503748 sin303=0.500755559 二者差异出现在第4位上，故sin302=0.5005。 这是一个有效而直观方法，严格地说，要经过求微 分方法来确定函数有效数字取位。 有效数字运算第11页有效数字尾数舍入规则 四舍六入，五凑偶 拟舍弃数字最高位为4或4以下数,则舍去。 拟舍弃数字最高位为6或6以上数,则进一。 拟舍弃数字最高位为5时，前一位数为奇数， 则进一；为偶数，则舍去。 例： 4.327494.327 4.327514.328 4.327614.328 4.328504.328第12页测量误差与误差

4、估算第13页1.真值在一定条件下，任何一个物理量的大小都是客观存在的，都有一个移的客观量值，称为真值.不依人的意志为转 严格的完善测量难以做到，故真值就不能确定。第14页2.误差的分类系统误差：仪器误差、环境误差、 方法误差、个人误差偶然误差：不能确定产生原因，服从一定 规 律，大量次数重复测量 满足正态分布粗大误差：应该剔除第15页3.误差的计算直接测量误差计算绝对误差平均绝对误差第16页测量结果表示方法：第17页第18页第19页间接测量误差计算（误差传递）见 P 8第20页试验数据惯用处理方法第21页将试验数据列成表格，可简明表示出相关物理量之间关系，分析和发觉数据规律性，有利于检验和发觉

5、试验中问题。列表要求： （1）列表要简明明了，便于看出相关量之间关系，便于数据处理。 （2）必须交代清楚表中各符号所代表物理量意义，并写明单位。 （3）表中数据要正确反应测量值有效数字。列表法处理试验数据第22页 作图法可形象、直观地显示出物理量之间函数关系，也可用来求一些物理参数。作图时要先整理出数据表格，并要用坐标纸作图（或用计算机作图）。1.选择适当坐标分度值，确定坐标纸大小 坐标分度值选取应能基本反应测量值准确度或精密度。 依据表数据U 轴可选1mm对应于0.10V，I 轴可选1mm对应于0.20mA，并可定坐标纸大小（略大于坐标范围、数据范围） 。 作图步骤： 表1：伏安法测电阻试验

6、数据图示法处理试验数据第23页2. 标明坐标轴： 用粗实线画坐标轴，用箭头标轴方向，标坐标轴名称或符号、单位,再按次序标出坐标轴整分格上量值。I (mA)U (V)8.004.0020.0016.0012.0018.0014.0010.006.002.0002.004.006.008.0010.001.003.005.007.009.004. 连成图线： 用直尺、曲线板等把点连成直线、光滑曲线。普通不强求直线或曲线经过每个试验点，应使图线 两边试验点与图线最为靠近且分布大致均匀。3.标试验点： 试验点可用“ ”、 “ ”等符号标出（同一坐标系下不一样曲线用不一样符号）。 第24页5.标出图线特征： 在图上空白位置标明试验条件或从图上得出一些参数。如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 坐标就可求出 R 值。I (mA)U (V)8.004.0020.0016.0012.0018.0014.0010.006.002.0002.004.006.008.0010.001.003.005.007.009.00电阻伏安特征曲线6.标出图名： 在图线下方或空白位置写出图线名称