实验绪论-大学城课件

一、实验课的要求1．实验前预习2．实验操作3．实验数据处理（2）根据实验安排的时间顺序，要求实验前仔细阅读相关实验讲义的内容，做好预习报告，预习报告包括：实验时要检查预习报告，指导老师要在预习报告上签字！1.实验前预习

实验目的、器材、原理、内容、预习思考题等。（即实验报告具体内容的1–5项）（1）上网下载实验报告模板、A4纸打印！注严格遵守实验室规则，按实验的注意事项和操作步骤，认真观察和测量，如实记录数据。爱护仪器，如有损坏仪器，应及时向实验室老师汇报，并按规定的标准赔偿。实验结束后，要整理好仪器。班长按学号顺序安排几位同学打扫卫生。数据记录在原始数据记录表格上，不得涂改；原始数据表格要经带课老师签名后才可带走！2.实验实验后，及时整理实验数据，写好实验报告。实验后的下一周把完整的实验报告（附上原始记录表格！）交到课代处。3、实验数据的处理(1)原始数据记录表格的数据填入实验数据记录和处理表格中，并按要求进行处理。(2)交实验报告时，原始记录表格附在该实验报告后面一起交。(3)实验报告要按顺序装订！注实验名称：__实验日期：__，班级：__，姓名：__，学号：__一、实验目的：二、实验器材：（名称、编号）三、实验原理：（简明厄要）四、实验步骤（或实验内容）：五、预习思考题：实验前完成实验报告的格式（第一部分）八、讨论与分析九、课后思考题主要分析自己实验数据的可信度、误差大小及引起实验误差的原因。实验后完成实验报告的格式（第三部分）（1）六个实验的实验报告成绩实验报告评分标准：实验前的预习报告——20%实验时操作与数据记录——40%实验后数据的处理——20%讨论与分析、思考题——20%实验考核方法（2）实验操作考试实验总成绩第3周第5周第7周第9周第11周第13周前半学号实验2-1实验2-2实验2-9实验2-15实验3-5实验2-11后半学号实验2-2实验2-1实验2-15实验2-9实验2-11实验3-5中药学15：周三下午第4周第6周第8周第10周第12周第14周前半学号实验2-1实验2-2实验2-9实验2-15实验3-5实验2-11后半学号实验2-2实验2-1实验2-15实验2-9实验2-11实验3-5实验时间安排中药制药15：周三下午二、测量误差相关知识测量的分类：直接测量间接测量

反映物质自身各种特性的物理量在客观上所具有的真实数值。测量的目的就是要力求得到真值!

真值：1．测量：误差的分类2．误差：测量值与真值之间存在的差异。A．系统误差B．随机误差（或偶然误差）C．过失误差

——真值通常用平均值来代替真值。B．随机误差：原因:主要由人的感官分辨能力不同，外界环境的干扰既不能消除，又无法估量，影响测量的次要因素不尽全知等造成的。特征是随机性。方法：增加测量次数可以减小随机误差，但无法消除随机误差。随机误差的分布：（1）测量次数足够多时，服从正态分布；（2）测量次数较少时，服从t分布。处理：对随机误差进行估算。C．过失误差：原因：由于实验者使用仪器的方法不正确，实验方法不合理，粗心大意，过度疲劳，记错数据等引起的。在实验过程中应该杜绝过失误差。处理：发现测量结果不合理或不正确时，应剔除异常数据，重新测量，纠正错误。是人为错误。有效数字是由可靠的几位数字(如4.2cm)加上最后一位存疑数字(如0.02、0.03或0.04cm)组成。012345L＝4.22cm、4.23cm或4.24cm三、有效数字1．有效数字的概念2．有效数字的规定：单位改变，有效数字位数不变。如果由于单位变换而使有效数字末尾多出现“0”时，应将有效数字写成K×10n形式，使K保持原来的有效数字位数不变。从左边第一个非零的数字算起。在数字的中间或末尾的“0”都是有效数字。m＝1.23(Kg)

＝1230(g)

＝1.23×103(g)例：4.000023.60×10390.7850.001040.90克＝(0.04090)千克 ＝( 40900

)毫克 ＝(4.090×104)毫克。（6）（3）（3）（2）3．有效数字的运算规则：（1）直接测得量有效数字的确定有效数字=可靠数字+1位可疑数字最后1位可疑数字的确定：（a）能连续读数的仪器：通常可估读到最小分度的1/10。例如：米尺、温度计等。注意例外！（b）不能连续读数的仪器：估读到仪器最小分度值。例如：游标卡尺等游标类仪器。（c）数字式仪表：仪器上显示的最后一位是可疑数字。乘除运算：

计算结果的有效数字位数和参与运算的各测量值中有效数字位数最少的相同。加减运算：

计算结果的最后一位和参与运算的各测量值中尾数位最高的取齐。（2）间接测得量有效数字的确定（368.5）例：（13.9）

运算结果后面的无效数按“四舍六入，五凑偶”的原则取舍。注例：13.625取4位有效数字。（13.62）13.615取4位有效数字。（13.62）13.62501取4位有效数字。（13.63）例1：（7.8）（9.5）改：＝0.000488=4.88×10－4

0.0221×0.0221＝0.00048841例2：6.248×2.17=13.55816例3：（173）（13.6）5、测量结果表达式中的有效位数测量结果表示式：注意：对齐！（1）总不确定度（或总绝对误差）的有效位数取“1”位，多出位数采用“只进不舍”的进位方法。例：估算结果ΔX=1.37时，取为ΔX=2（2）被测量值有效位数的确定被测量值

的末位要与不确定度的末位对齐！例：最终结果为：V=9.44±0.08cm3四、测量误差的估算A、单次直接测量那么各次测量值的绝对误差为：B、多次直接测量随机误差估算常取仪器误差算术平均值：平均绝对误差为：（1）平均绝对误差（算术平均误差）在本课程中，要求：注意！（1）当测量次数n＞5时，要求计算平均值的标准偏差，确定仪器误差，从而得到总的不确定度。（2）当测量次数n≤5时，只要求计算平均绝对误差。五、本课程数据处理要求（情况一）（1）

当测量次数总不确定度：直接测量量不确定度估算例：用螺旋测微计测某一钢丝的直径，6次测量值分别为：0.249,0.250,0.247,0.251,0.253,0.250;同时读得螺旋测微计的零位y0为：0.004,单位mm，已知螺旋测微计的仪器误差为Δ仪=0.004mm，请给出完整的测量结果。解：平均值平均值的标准偏差测量结果为：y=0.246±0.004mm总不确定度：直接测量量不确定度估算过程（小结）

求测量数据列的平均值求平均值的标准偏差，得uA

根据使用仪器得出uB

由uA、uB合成总不确定度u

给出直接测量的最后结果：修正已定系统误差后间接测量量的不确定度合成（方和根合成）加减运算：先算不确定度乘除运算：先算相对不确定度常见公式例：已知金属环的外径内径高度求环的体积V和不确定度uV。解：求偏导结果V=9.44±0.08cm3合成求uV取对数间接测量量的不确定度合成过程（小结）1.先求出各直接测量量的不确定度2.根据函数关系求或3.求或4.写出N的表达式：（2）当测量次数时，只要求计算平均绝对误差。相对误差：平均绝对误差：五、本课程数据处理要求（情况二）直接测量量的误差估算例：测量某一物体的长度，5次测量值分别为：8.57，8.55，8.58，8.52，8.56（cm）。解：相对误差：结果表达式：间接测量误差的一般传递（算术合成）常见函数的误差传递公式参考P23表1-2加减运算：乘除运算：加、减运算：先算绝对误差乘、除运算：先算相对误差例1：间接量的函数式N=x/3+y-z,各直接测量量的测量结果用绝对误差表示。其中x=90.6±0.1(cm)、y

=2.34±0.07(cm)、z=0.254±0.005(cm)，求间接测量量的绝对误差、相对误差，并写出测量结果表达式。解：平均值对间接量的函数式求全微分：则绝对误差：相对误差：间接测量量的结果表达式：例2：间接量的函数式,各直接测量量的测量结果用绝对误差表示。其中x=15.2