大物实验复习

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文档简介

大物实验复习

?===========第1页

大学物理实验

期末考核

期末考核(

((

(笔试

笔试

笔试)

))

)

期末考核

期末考核(

((

(笔试

笔试

笔试)

))

)

占总评成绩

40%

A.物理实验的目的

物理实验的目的

物理实验的目的、

、、

、基本原理

基本原理

基本原理(

((

（图

图图

图）、

）、

）、测试公式

测试公式

测试公式；

物理实验的目的

物理实验的目的、

、、

、基本原理

基本原理

基本原理（

（（

（图

图图

图）、

）、

）、测试公式

测试公式

测试公式；

B.根据误差的概念来记录

根据误差的概念来记录

根据误差的概念来记录，

，，

,处理

处理

处理，

，，

,表达实验结果

表达实验结果

表达实验结果；

根据误差的概念来记录

根据误差的概念来记录,

，，

,处理

处理

处理，

，，

,表达实验结果

表达实验结果

表达实验结果；

根据不确定度决定结果数据的有效位数

====================================第3页

考题类型

选择题

计算改错题

========================================第4页

本学期做过的实验

本学期做过的本学期做过的实验

本学期做过的实验

惠斯通电桥

惠斯通电桥前

-U、，.

刖刖

刖

个实验

电子示波器的使用

占总评

45%

薄透镜焦距的测量

分光计的调整与使用

金属丝杨氏模量的测量

、基本仪器的调节与读数

基本仪器的调节与读数

、基本仪器的调节与读数

基本仪器的调节与读数

游标卡尺

((

(使用

使用

使用、

、、

、读数

读数

读数、

、、

、误差

误差

误差)

))

)

(

((

(使用

使用

使用、

、、

、读数

读数

读数、

、误差

误差

误差)

))

)

螺旋测微器

(

((

(使用

使用

使用、

、、

、读数

读数

读数、

、、

、误差

误差

误差)

))

)

(

((

(使用

使用

使用、

、、

、读数

读数

读数、

、、

、误差

误差

误差)

))

)

分光计及角游标

((

(调节

调节

调节、

、、

、读数读数

读数

读数、

、、

、误差

误差

误差)

))

)

(

((

(调节

调节

调节、

、、

、读数

读数

读数、

、、

、误差

误差

误差)

))

)

钢直尺

钢直尺(

((

(读数

读数

读数、

、、

、误差估计

误差估计

误差估计)

))

)

钢直尺

钢直尺(

((

(读数

读数

读数、

、、

、误差估计

误差估计

误差估计)

))

)

惠斯通电桥

(

((

(

调零

比例臂选择

比较电阻使

((

(

调零

比例臂选择

比较电阻使

======================================第6页

========================================第7页

========================================第8页

===================================第9页

==================================第10页

========================================第11页

等厚干涉条纹的观测

========================================第12页

========================================第13页

光杠杆镜测量微小变化的原理

========================================第14页

、认识实验装置

认识实验装置

认识实验装置、

、、

、元件与作用

元件与作用

--、

、、

、认识实验装置

认识实验装置

认识实验装置、

、、

、元件与作用

元件与作用

光杠杆镜

光杠杆镜光杠杆镜

光杠杆镜

电子毫秒计

挡光片

((

杆

杆杆

杆

))

双面镜

三棱镜

.\、

、、

、实验的基本原理与现象分析

实验的基本原理与现象分析

、、

、实验的基本原理与现象分析

实验的基本原理与现象分析

微小位移的测量

微小位移的测量，

，，

,有什么方法

有什么方法

有什么方法？

微小位移的测量

微小位移的测量，

，，

,有什么方法

有什么方法

有什么方法？

弦振动原理

弦振动原理、

、、

、波长测量方法

波长测量方法

波长测量方法？

?驻波现象

驻波现象

驻波现象，

弦振动原理

弦振动原理、

、、

、波长测量方法

波长测量方法

波长测量方法？

?驻波现象

驻波现象

驻波现象，

包络形状

包络形状?

包络形状

包络形状？

等厚干涉条纹

牛顿环纹

缺陷判断与检

等厚干涉条纹

牛顿环纹

缺陷判断与检

========================================第16页

光路调整原则

光路调整原则：

：同轴等高

同轴等高

同轴等高，

,后级调整不影

后级调整不影

光路调整原则

光路调整原则：

:同轴等高

同轴等高同轴等高

同轴等高，

，，

,后级调整不影

后级调整不影

响前级已调状态

检流计读数为零

检流计读数为零，

9，

,测量电阻

测量电阻

测量电阻，

，，

,什么原理

什么原理

什么原理？

检流计读数为零

检流计读数为零,

，，

,测量电阻

测量电阻

测量电阻，

，9

,什么原理

什么原理

什么原理？

汞原子谱线

汞原子谱线，

，，

,出现紫

出现紫

出现紫、

、、

、绿

绿绿

绿、

、、

、黄线

黄线

黄线，

，，

,排列规

排列规

汞原子谱线

汞原子谱线,

，，

,出现紫

出现紫

出现紫、

、、

、绿

绿绿

绿、

、、

、黄线

黄线

黄线，

排列规

则

则则

则？

?几何关系

几何关系

儿何关系

儿何关系(

((

(光栅方程

光栅方程

光栅方程)？

则

则则

则？

?儿何关系

几何关系

几何关系(

((

(光栅方程

光栅方程

光栅方程)？

气垫导轨平衡判断

误差来源

验证性实

气垫导轨平衡判断

误差来源

验证性实

========================================第17页

误差理论

误差理论;

误差理论

误差理论;

不确定度

((

(

实验结果的表达式

)

))

四

四四

四、

、、

、数据处理理论

数据处理理论

四

四四

四、

、、

、数据处理理论

数据处理理论

========================================第18页

((

一)

))

)误差理论

误差理论

(

((

(一

一)

))

)误差理论

误差理论

((

(

)

))

)

测量

测量:

测量

测量:

确定被测量量值大小的过程

确定被测量量值大小的过程,

确定被测量量值大小的过程

确定被测量量值大小的过程,

可分为

直接测量

和

和和

和

间接测量

第19页

绝对误差

绝对误差:

绝对误差

绝对误差:

测量值与真值的差

测量值与真值的差,

,用正值表示

用正值表示

用正值表示(

((

测量值与真值的差

测量值与真值的差,

，，

,用正值表示

用正值表示

用正值表示(

((

(

△

△△

△

)

))

)

相对误差

相对误差:

相对误差

相对误差:

为绝对误差与测量值之比

为绝对误差与测量值之比,

，，

,常以百分数表示

常以百分数表示

常以百分数表示：

为绝对误差与测量值之比

为绝对误差与测量值之比,

，，

,常以百分数表示

常以百分数表示

常以百分数表示：

100

第20页

实验误差的分类

过失误差

过失过失误差

过失误差

系统误差

第21页

((

))

)系统误差

系统误差

仪

仪仪

仪

:（

单次测量时的

极限误差

）

在对同一被测量的多次测量中

在对同一被测量的多次测量中,

，保持恒定的或可预

保持恒定的或可预

知变化规律的测量误差的分量称为

系统误差

分类

分类:

可定系统误差

调整误差

理论误差

方法误差

被测量的环境误

========================================第22页

(

((

))

)随机误差

随机误差

随机误差(

((

(又叫偶然误差

又叫偶然误差

又叫偶然误差)

))

)

用

用用

用

值来描述

在相同条件下多次测量同一个量时

在相在相同条件下多次测量同一个量时

在相同条件下多次测量同一个量时，

,误差的绝对值时大

误差的绝对值时大

时小

时小,

,符号时正时负

符号时正时负

符号时正时负，

,不可预定而随机出现的误差

不可预定而随机出现的误差

不可预定而随机出现的误差。

测量次数为有限时

描写分布函数的特征参数为

描写分布函数的特征参数为:

========================================第23页

标准误差在概率分布曲线中的意义

置信度

置信度(

((

(置信概率

置信概率

置信概率)

))

)

置信度

置信度(

((

(置信概率

置信概率

置信概率)

))

)

根据数理统计，测

量值出现的概率：

在

±±

±£

范围内的概率为：

68.5

========================================第24页

(

((

(二

二)

))

)数据处理

数据处理

(

((

(二

二)

))

)数据处理

数据处理

物理量的大小是由有单位的

有效数字来表示的

有效数字来表示的，

测量的结果

有效数字来表示的

有效有效数字来表示的,

，，

,测量的结果

测量的结果

(

((

(即测量值

即测量值

即测量值)

))

)都包含有误差

都包含有误差

都包含有误差(

((

(即

即即

即

(

((

(即测量值

即测量值

即测量值)

))

)都包含有误差

都包含有误差

都包含有误差(

((

(即

即即

即

存疑数

而其有效位数则由测

存疑数

而其有效位数则由测

第25页

1、

、不确定度值位数的确定

不确定度值位数的确定

、不确定度值位数的确定

不确定度值位数的确定

不确定度本身只是个估计值

不确定度本身只是个估计值,

,一般情况下

一般情况下

一般情况下，

,取

取取

取

不确定度本身只是个估计值

不确定度本身只是个估计值,

，，

,一般情况下

一般情况下

一般情况下，

，，

,取

取取

取

-2

位

位位

位,

位

位位

位，

，，

,采

采采

采

取进位法

取进位法(

((

(

只进不舍

保留位后有非零数则进位

首位有效数字

首位有效数字W

3时

时时

时，

，保留

保留

保留2

2位

位位

位

首位有效数字

首位有效数字〉

首首位有效数字

首位有效数字

首位有效数字〉

3时

时时

时，

，保留

保留

保留1

1位

位位

位

2、

、、

、测量值有效数字的确定

测量值有效数字的确定

、测量值有效数字的确定

测量值有效数字的确定

测量值尾数所在位应与不确定度尾数所在位对齐

========================================第26页

7.651

±±

0.605

单位

)

7.6255

±±

0.0251

单位

)

7.625

±±

0.055

单位

))

7.7

士

±±

0.6（

单位

）

E=0.6/7.7=7.8%=8%

7.626

±±

土

0.026（

单位

）

E=0.026/7.626=0.3409%=0.34%

7.62

土

±±

0.06（

单位

）

E=0.06/7.62=0.78%=0.8%

===================================第27页

数据处理的基本方法

列表法

逐差法

========================================第28页

列表法

列表法是每个实验都要用到的方法

列表法是每个实验都要用到的方法。

O要

rH~frt~K

要

列表法是每个实验都要用到的方法

列表法是每个实验都要用到的方法。

O要

聚rH-f聚rHi

要

根据实验数据记录的先后及数据处理的方便

根据实验数据记录的先后及根据实验数据记录的先后及数据处理的

方便

根据实验数据记录的先后及数据处理的方便；

根据实验数据记录的先后及数据处理的方便

根据实验数据记录的先后及数据处理的方便；

自变量最好按顺序排列

自变量最好按顺序排列,

，，

,以便发现规律

以便发现规律

以便发现规律；

自变量最好按顺序排列

自变量最好按顺序排列,

，，

,以便发现规律

以便发现规律

以便发现规律；

各

各各

各

栏目均应标明物理量的名称和单位

=================================第29页

IIII

逐差法

设有

个等间距间隔的测量数据（

为偶数）

nn-11

非逐差法处理时

非逐差法处理时:

非逐差法处理时

非逐差法处理时:

========================================第go页

逐差计算法

逐差计算法：

逐差计算法

逐差计算法:

它把

为偶数的等间隔测量列

平分为

平分为低值组

低值组

低值组和和高值组

高值组

高值组，即

,即

和和

========================================第31页

III

IIIIII

min

作图法

图示法

图示法、

、、

、图解法

图解法

图示法

图示法、

、图解法

图解法

图示法

图示法：

图示法

图示法:

用图示法来表示自变量和因变量间的

函数关系

函数关系。

O也就是用图线来显示实验测量的函

也就是用图线来显示实验测量的函

函数关系

函数关系。

o也就是用图线来显示实验测量的函

也就是用图线来显示实验测量的函

数关系

=======第32页

作图时注意

作图时注意！！!

作图时注意

作图时注意！！!

选用毫米方格纸

，，

,函数关系非线性的需通过变

函数关系非线性的需通过变

,函数关系非线性的需通过变

函数关系非线性的需通过变

量置换使其成为线性函数

量置换使其成为线性函数，

，，

,以便直线作图

以便直线作图

以便直线作图。

量置换使其成为线性函数

量置换使其成为线性函数,

，，

,以便直线作图

以便直线作图

以便直线作图。

坐标原点

的选取和

坐标轴比例

的选择应使图线在

度之间

度之间,

，，

,且能

且能

度之间

度之间，

，，

,且能

且能

充分利用图纸

在

在在

在

坐标轴上必须注明物理量

的

的的

的

名称

和

和和

和

单位

(

((

(

单位应

(

((

(

单位应

=====================================第33页

=======================================第34页

)

))

)坐标轴的标记和分度

坐标轴的标记和分度

坐标轴的标记和分度：

轴上注明物理量的符号和单位

轴上注明物理量的符号和单位(

((

(国际

国际

符号字母

符号字母)，

),坐标原点

坐标原点

坐标原点(

((

(不一定取

不一定取

不一定取“

0”

)

))

)

分度的选取使作出的图布局合理

第35页

(

((

(三

三)

))

)测量结果表达

测量结果表达

(

((

(三

三)

))

)测量结果表达

测量结果表达

((

三要素

三要素)

))

)

三要素

三要素)

))

)

测量结果的最终表达式为

±±

((

单位

))

测量结果表达

测量结果待测物理量

))的三要素

的三要素

((

))

测量值

O。

((

单次测量值

成成

========================================第36页

不确定度

不确定度UU的确定

的确定

为总不确定度

，，

,根据

根据

，根据

根据

置信概率

及

及及

及

合成不确定

度

度度

度

选择不同的范围

=================================第37页

且约定

且约定：

且约定

且约定:

△

△△

△

二S

△

△△

△

=△

△△

△A

仪

仪仪

仪

比较

与

与与

与

大小

若小于一个数量

大小

若小于一个数量

=?+?

合成不确定度：

========================================第38页

1.直接测量的结果表达

直接测量的结果表达

直接测量

又分为

单次测量

和

和和

和

多次测量

多次多次测量

多次测量

单次测量时

单次测量时:

单次测量时

单次测量时:

测量值即仪器读数

测量值即仪器读数,

测量值即仪器读数

测量值即仪器读数,

常用

极限误差表示

极限误差表示:

极限误差表示

极限误差表示:

△

△△

△

仪

仪仪

仪

取

取取

取

仪器误差

========================================第39页

讨论直接测量的误差对间接测量结果的影响

讨论直接测量的误差对间接测量结果的影响,

,误差

误差

传递公式分以下两种情况

传递公式分以下两种情况:

传递公式分以下两种情况

传递公式分以下两种情况:

(

((

)

))

)全微分法

全微分法

全微分法(

((

(多适用于间接测量函数式为

多适用于间接测量函数式为

和

和和

和、

、差

差差

差

时

时时

时

)

))

)

22..间接测量的误差传递和不确定度的计算

间接测量的误差传递和不确定度的计算

间接========================================第40页

(

((

)

))

)对数微分法

对数微分法

对数微分法(

((

(多适用于间接测量函数式为

多适用于间接测量函数式为

多适用于间接测量函数式

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