大学物理_ (5).ppt

1、,欢迎同学们来上大学物理实验课,姓名：霍中生 特点：喜欢上实验课 专长：实验动手、电力电子 技术、产品开发、竞赛辅导 办公地点：2号科研楼A103 博客: 没有 微博：真没有 一对一当面交流：一定有 邮箱: （谢绝无主题邮件） 电话欢迎加入飞信好友,谢绝无主题短信） 本学期上课时间：周二2、3段，周三4、5段 其它实验课程：CPU散热/ANSYS/EFD/Flotherm/CFX/ Maxwell/建模系列综合设计型物理实验和课程设计,老师自我介绍,学 时 数： 31.2 学 分 数：2 上课次数：理论课2次（本周六+下周六）+实验课7次 平时成绩每次实验累积成绩7

2、课程成绩理论课成绩 50% 平时成绩50% （总分60分及格，如果没做够5个实验，平时成绩记0分） 理论课考试：910周与全校期中考试一起进行 不及格：没做够5个实验 重修，补够7个实验 做够了5个实验 补考理论,大学物理实验I基本情况,1、时间：双周班：4-17周，单周班：3-15周 周二4段(下午4:20-7:02 ) 5段(晚上7:30-10:12) 5段(晚上7:30-10:12) ，单周三4段、5段 周二2段(上午10:20-13:02) 3段(下午1:20-4:02) 2、第一次实验（二号科研楼A108室） ： B1组：实验3密立跟油滴实验； B2组：用拉伸法测金属丝的杨氏模量 下

3、一次B1组和B2组交换实验 3、实验循环：3-6周A108 7-10周A119 11-12周A116+118 13-14周A121 15-16周A104，17周A108（补课）,实验课时间、地点,B循环单周二2段：2010041010班31人（应用物理） B循环单周二3段：2010091020班29人（生物医学工程） +2010013150班？人（通信大类） B循环单周三4段：2010084010班34人（电器工程及自动化） B循环单周三5段：2010063040班32人（信息安全） B循环双周二2段：2010043010班28人（真空电子技术） B循环双周二3段：2010080030班28人

4、（机械设计及自动化） B循环双周三4段：2010001020班23人（英才实验班：大类） B循环双周三5段：2010021110班32人（电子信息工程） 各班班长要留电话，便于今后交流及紧急通知,我带的班级,学号为序,以下同学为B1组最后一位,之后的为B2组 应物1班 王敏 生物2班 邵世和 电气1班 刘健 信安4班 王鹏 真空1班 郝雪瑞 机械3班 马羽 英才2班 赵敏荐 信息工程1班 孙继炜,每班实验分组,B1组：密立跟油滴实验,B2组：用拉伸法测金属丝的杨氏模量,1、没有订教材的同学要尽快补订或向高年级同学借，没有教材无法预习！ 2、请各行政班派人以班为单位，下课后尽快到科A101室领取

5、2011版实验指导书、实验报告纸10张和坐标纸。每套8元。 3、具体发放时间：第一周星期六、星期天上午10点-下午4点）。,领取实验指导书等,应提前5分钟到达指定实验室。 上课应带齐教材、指导书、实验报告纸、坐标纸、科学计算器、0.5自动铅笔、直尺等。,第一次上实验课,1、考勤：学生进入实验室应坐到规定编号的座位上做实验，做完后数据必须经老师签字、整理好实验仪器后才能离开实验室。 2、迟到：迟到半小时以上算缺勤。 3、友情提示：（1）如果你因各种问题可能缺课，应提前规划、提前上课或补课，拖到期末有挂科风险！ （2）有出国计划或有奖学金要求的同学必须每次课都更加严格要求自己，分数是你自己努力得到

6、的，不是老师施舍的，老师不会凭空给你85分或90分以上。,实验课考勤,每次实验的成绩分成三部分，即预习20分、操作40分、实验报告40分（平均成绩一般为16分、32分、32分）。 学生须在做完实验的下周一前将实验报告交给科代表。 科代表按分组、实验号整理后周二下午4点在实验室交给霍老师（未按时交的要登记）。,关于实验报告和成绩,教材：第一章为理论部分必须学好。其它各章，实验层次跨度较大，内容很强很丰富。可作为基础实验方法工具书。 指导书：是一本必备的实验 傻瓜书，内容、步骤、数据 表格、数据处理公式尽在其中， 更新很快，一般不含实验原理。,物理实验课教材、指导书,测量、 误差、 不确定度、 有

7、效数字、 数据处理。,理论课内容,理论 考试题 范解,理论课要解决的问题,如何描述测量和测得物理规律的可靠性？ （1）用全世界认同的专业术语描述不确定度定义、标准偏差、不确定度合成和传递、有效数字等 （2）这种可靠性指的是统计意义上的确定性 如何描述测得的物理规律？ （1）列表法（2）作图法（3）逐差法（4）最小二乘法 如何提高测量和测得规律的可靠性？ 多次测量、与公认值比较、发现系统误差、修正系统误差（很多方法在以后的实验中逐步学习和体会）,不可靠的测量和规律将导致科研生产、各行各业带来及其巨大的困难和不可估量的损失，甚至造成政府管理决策的巨大难题,唐山大地震后几位专家拿出了应力变化数据、地

8、磁变化数据、地电导率变化数据等，都说自己预测到了唐山大地震，但认真分析后，地震的时间、震中位置、级别都有很大误差。 汶川512地震后也冒出了无数专家和砖家,相机设计生产容得较大的误差吗？,汽车设计、制造呢？请看,ITER国际核聚变发电合作项目,屏蔽层,第一节 测量与误差,一、测量与误差的基本概念,100米2003世界冠军-圣吉斯-科林斯-10秒07 田径世锦赛男子110米栏 重温0.01秒的差距,刘翔 12秒91第一枚田径金牌,复杂、有趣的测量覆盖了人类科研生产生活的方方面面,9秒76刷新百米纪录加特林成第一飞人,9秒69牙买加选手博尔特鸟巢新飞人,2009年8月17日，牙买加飞人博尔特最后以

9、9秒58成绩夺得冠军（风速0.9m/s），并创造新的世界纪录,大学物理实验是所有的、大量的、复杂的测量的基础是其他实验课的基础课程内容包括测量理论、实验两部分学习本课程要求理论分析和动手实践能力都得到充分锻炼,（一）测量,1.测量的含义,1. 测量的含义,测量就是把待测物理量与作为计量单位的同类已知量相比较，找出被测量是单位的多少倍的过程。,倍数 读数+单位数据,1. 测量的含义,测量就是把待测物理量与作为计量单位的同类已知量相比较，找出被测量是单位的多少倍的过程。,测量的要素：对象，单位，方法，精度。,倍数 读数+单位数据,2. 测量的分类,按方法分类：,按条件分类：,直接测量,直接测量,直

10、接测量,直接测量 基本,间接测量,间接测量,间接测量,间接测量 大量 转化成直接测量,等精度测量,等精度测量,等精度测量,等精度测量,非等精度测量,非等精度测量,非等精度测量,非等精度测量,（二） 误差的基本概念,2. 绝对误差与相对误差,4误差的分类,5误差的几个基本概念,3误差来源,1. 真值,1. 真值,物理量F(t,X,f)客观值,真值,真值,2. 绝对误差与相对误差,真值,真值,a.绝对误差,真值,气垫导轨:,2. 绝对误差与相对误差,a.绝对误差,测量重力加速度,例：,单摆:,三线摆:,单摆：,修正值=真值-测量值= -误差,气垫导轨:,三线摆:,例：真值,b.相对误差,例：,3.

11、 误差的来源,a.仪器误差,天平测质量,砝码准确性,标尺刻度准确性,天平的不等臂,天平的变动性,a.仪器误差,2. 误差来源,b.方法误差,两女同学： 测得100.68米 男女同学 测得100.06米 两男同学： 测得99.33米,例：测量100米跑道长度,电流表外接,电流表内接,例：伏安法测电阻,a.仪器误差,2. 误差来源,b.方法误差,c.环境误差,例：在马路旁测扬声器的灵敏度？！噪声环境在打桩机旁测地震信号？！振动环境在电焊机旁测手机的灵敏度？！电磁干扰环境,a.仪器误差,2. 误差来源,b.方法误差,c.环境误差,d.人员误差,眼睛斜看指针，不正确放置电表,不同的人测得值可能有差异及

12、 可靠程度不同,a.系统误差,4. 误差的分类,特点：确定性,螺旋测微计测小球直径,例：,电压表测电压,a.系统误差,4. 误差的分类,特点：确定性,螺旋测微计测小球直径,例：,电压表测电压,随机性,螺旋测微器测钢丝直径,例：,特点：,b.偶然误差,c. 系统然误差与偶然误差的关系,偶然误差,随机性,可通过多次测量来减小,系统误差,确定性,可用特定方法来消除,：精密度与正确度的综合 反映,：实验结果与真值的符合 程度,：重复测量数据相互分散 的程度,准确度,准确度,准确度,准确度,准确度,正确度,正确度,正确度,正确度,正确度,精密度,精密度,精密度,精密度,精密度,5. 误差的几个基本概念,

13、系统误差,偶然误差,a.,c.,b.,图(A),图(B),图 (C),精密度高正确度低,精密度低正确度高,准确度高,本节小结,一 测量的含义，要素，分类 二 绝对误差，相对误差，修正值 三 误差的来源，误差的分类, 精度,根据获得测量结果的不同方法，测量可分为 _测量和_测量；根据测量条件 的不同，测量分为_测量_ 测量。 在试验中，进行多次(等精度)测量时，若每 次读数的重复性好，则_误差一定 小，其测量结果的_高。,直接,间接,等精度,非等精度,偶然,精密度,测量的四要素是_、_、 _和_。 误差按性质可分为_和_误差。,对象,方法,单位,准确度,系统,偶然,修正值=,真值 - 测量值,凡可用仪器量具直接读出某物理量值称为_测量，例如_；在直接测出与被量具有一定函数关系的几个量后,通过函数关系式确定被测 量的大小的测量称为_测量，例 如_。,直接,米尺测长度,间接,V=S/t 测速度,误差按其来源可分为: _误差；_误差_误差；和_误差