大学物理实验绪论教案

题数象点器的7..容.点1.点2学核与时三个察间

；占“”或“网包目仪器格等占20％）学习和绩占70％）绩×10%+操作×20%+报告×70%期末绩验绩总÷验数处上迟到5不取资；有以下情况之一期末实验成记为不及格一学期迟到3次或课次以上的；模仿指导师对数据记录、操作、报告签字的；③实验报中随意拼凑、编造和抄袭数据的；(3)不按定仪而仪损者，须照价赔偿予应的学；与注意因病不能上课者必须具系事后主动联老师在期间

末跟做实验。上要①时实验教材、原始记录纸、实验报告纸、科学计算器、草稿纸、直尺、橡皮擦、笔等。②实验报告上交要求：必须下周交上周的实验报告不迟交否则成绩记为零上交实验报告包含：实验报告纸、原始记录纸、作图纸，用胶水把它们规范的粘在一起。不能用订书钉回针透明胶等粘在一起否则上交的不范报告成绩减半。③补做实验要求：因病因事缺课的自行抽出空余时间随机随堂跟班补做实验，原始记录纸要有当次上课实验教师的签名。④转专业、重修、留级学生实验要求：做好网上教实。法”一.分)、属性（1）国家教规定必修课之一（2）是独立课的门动践课程（3）是进行本实方法验技能的端（4）实际工以及事科验的重要础用，。学—地验与（伽由验间

伽验牛解验卡验马干验傅—摆验密根验卢粒验（0）托马斯杨的光干—电验论关人双鸟双缺不理验诺奖（诺奖为例80%以上的诺尔奖——理家0奖—和论理学分享验成—很得奖、课环间

有论成果——至（2据自年实验物理近年表明①首诺贝理学主，，1923因于1895年发现射1923诺贝物理学得，立，—1953，美国人，获奖原因：于年确测量基本元电荷值与证明爱斯光效方。杨振宁、李政道，杨振宁与政道于年出的“弱相互作用中宇称不守恒观被吴健雄的实证明由杨振宁与李政道共同获得诺贝尔物理学奖。丁肇中～实验物理学家，与美国物理学家希特因发现J/ψ粒子得1976年尔物奖。朱棣文，实验物学家，因“发展用激光冷却和捕原子的方法”而获得1997年诺贝尔物理学奖。物理实验课程不于一般的探索性科学实验研究每个实题目都经过精心设计安可使同学获得基本的实验识，在实方法和实验技能等方面得到为系统、严格的练，是大学里从科学实验的起步，同时在培养科学作者的良好素质科学世界观方面物实验课程也起着潜移默化的作。希望同学们一定重视这门课程的习，经过半或一年的时间真正能学有所得。二.实分测分)测定义为了获得被测物理的量值而实施的全部操作说测是将待测量作标同类进行得数值该量为倍数值为。测量的素：、方、单确定度测量的：00类。量量。量类。②非等精度测量：在特定的条下，用不同的仪器、不同的测量方、不同的测量次数、派不同的人进的测量和研究。(2)差a.表示方法：①绝误差：x0

（1-1）②相误差：E/x学

（1-2）与间

来源性质：随机差：系统误差：0

（1-3）随机误差特参阅随机误实验）（1-4）粗大误差(读错、记)剔除坏数据

（无法计算））(3)真值与约真值(最佳值：x0

（1-6）(4)偏差：(5)结果

（1-7）)单，xx),(x

（1-8）(6)确度含由于差存而被能程量值区测量结这区现。：A类：x(x)x)/A

（1-9）B不确定度：(x)B

仪

（）③不确度的合：xu2x2A

x)

（）(7)差差x)

i

(in

））表示意义i在x(xx(x上概i在s(xx(x))上的率i在((xx(x))上的概学②平均值的标准偏差与间

s(x)

s)n

)iin

（）表示意：被测真值在x(xx))上的概68%被测量真值在x(),())上概率95%(8)扩确定度是确测量果区间的量。这个区间含了合理予被量值大部，比所确定的区间有大的信概来包被测量之值。我们定：u22(x)cA

仪3

（）测量真在xx)上的概率测的准、度与精确度测差大小的程度②度：测差大小的程度(1=+20学=0.0596m与间

000映仪必即估1.35cm尺值0.1cm估0.01cm1.35cm很米定米千尺④科书方式浮书写31克=31000?错应写31千克3.1104克原变！3义定41/105学与间

入凑偶”即尾5；5入；5若前奇入前偶但零仍入使入机将列42.14350→2.1442.14450→2.1442.14451→2.145251.3+24.45=275.75；作:583.5-41.23=542.27；作:562.31×；记作×103。。结1.。2.。。算时的：C=2π的对常π、、等的效数字位数可以认为是无制的，计中其有效数字位数一般取比参运算的各数中有效数字位数最少的还要多一位。不必死记硬背：只要在末位或，比较两个运算结果最先出现差异的那一，便是最后结果的末位。例如：sin30°=0.5000，sin31°=0.5150所以学效数字的取位原则与①定位间

定度但当U首是或可取两位按。②值x的位平定度所齐若平均值位达到U这应零。用量物长度用器得：定度U(L)=0.026392984cm平L=29.21cm应L=29.210±直据6分）s()u(x)(xn

)iinn

（1-15）i62分量i62分量为(x)B

仪

（1-16）x)u(2(xA

（1-17）要：个学有台备计算能科计器。题用eq\o\ac(△,例)仪=0.02mm的标尺量物的度量据下：试出量果最表式？测量数23456L(m29.1829.2629.2229.24解：①某物体长度的均为：6LLmmi②其A类不定度分量为：S()iu(L)(L)i666学与③B类不确定度：间

L)仪0.0123④合成不确定度为：u(L

L)0.018⑤扩展不定度为：L)2u0.04c⑥最后结表式：29.240.04(k或：LL(1

U(LL

)

k0.036：度的计算数据应为，是29.23729.24

0.14%，以因数据的修约给测量果来新的不确定度。1r1r126i61r1r126i6量钟)（）不定度播定()uy)c

(

u(x1

u(x2

2

（1-18）（）相对不确定度的传播定律相对误差传公式)u(y)y

(

lnfx212

x))2

2

（1-19）当cxxp

uyuu时，Ec1)12

2

（1-20）因当函数是乘除运算时y的相对确度是各分量相不确定度的方根。例：在℃条件下，用一千尺eq\o\ac(△,分)仪0.004mm测量金属圆柱体的体积，测量数据如下表。其体积计算公式为h/4，试写出测量结果的最后表达式？学数2346与间

d(cm)1.00701.0074h(cm)2.01122.0104解：根据题意，d和可用直接测量方法来计算其相应的不确定度量值。(1)、d的不确定度的计算通过计算器算得：iS()iu()(di66()

0.004仪3d)2d)(d)(2)的不确定度的计算iA)iA)11622：62.01065cmiS(hiu()(i0.00017660.004(h)仪cm)u2()

h)(3)、的不确定度的计算体积的最佳估计值为：1h0.254

2

1.60214cm

3法①由V为间接测量的物量，所以它的不确定由误差传递公式来计算。学与根误差传递公式：y)间

(x)21代入数据算得：u()22(d4u2cc扩展不定度为：U(V)u(V)0.0018cm3;c法②或者根据V的相对不确定度来行合成u()()()c20.054%0.05%则V的相对展不确度为：U2VV

(h)cm

3(4)、最后结果表达式：V)0.0018cm

3

;或表为：

()

)1.6021(1cm3;双数（16分钟）(1)图（图法）--直也可用来物此它时要，。格表U(V0.741.524.495.24I(A2.006.228.209.7515.92①选择合的坐标分度值坐标纸的大小标分度值的选应能基本反映测量的准确度或精度：根据表格据可选应于，I可选应于0.20mA，并可定坐纸的大（略大于坐标范围数范围）为130mm×130mm。②标明坐轴：用粗实线坐标，箭头标轴方向，坐标轴的名称或符号单位,再按顺序标出标轴整格上的量值。③标实点：学实点用“+”“”“●”符号（同一坐下不同曲线与间

用不的符号。④连图线：用直线板等点成直线光滑曲线一般不强求直线或曲线通过每个验点使图线边的验点图线为接且分大体匀图线穿过验点可以处。出图线：上明实验图上出的某些数用线可测阻大直线上取点A的标求出。标名：图线下位出线的名要图。(2)法（分求）值最近于验。--

0.0001.0002.0003.0004.0005.0006.0007.000

x0

x1

x2

x3

x4

x5

x6

x7)xxxx......x

x)xxx)xx学与间

xxxx

xxxx

xxxxxx

件之具yx等,x个改x观便表格示定K(3)二n（1-22xxyx22nn（1-22xxyx22nniiiyyiiiiiii2nniii2设两理量满线关系，等度地得一相独立的实据：{xi，i=1,2…，当所各值与拟合直线上的+bxi之间偏差平方和即

[)]2ii

最小Q叫偏差或残差，所得系数，b最，拟合i公式为最经公式。◆求：

ii

2[a)](ii2[a)]()iii

（1-21iiy2iiii学n与iiiiii

2

（1