大学大物实验总结2013.6供期末考试使用.pptVIP

物理教学实验中心 大学物理实验总结 学到了什么　 　　在物理实验的基本知识、基本实验技能和基本方法上受一定的训练。（8个注重数据处理 4个注重知识拓展 ） 要求学生掌握什么　 　　在仪器使用、实验技能、测量方法和误差及数据处理等方面达到一定的基本要求 。 一、正确读数与正确处理有效数据 1.读数 螺旋测微器A 、读数显微镜A、迈克尔逊干涉仪A 、游标卡尺B 、分光计B 、 电表C等 A—估读 B—不估读 C—量程 注意：0在其中的作用和地位 （霍 米尺忘记估读） （1）单次测量 胶片长度、非平衡电桥、伏安特性、表头测量等 极限误差 的取法 a.仪器标定的最大允差（天平） b.估计一个极限误差（钢尺弯曲） 两者中取数值较大的作为 值。 根据不同仪器、测量对象、环境条件、仪器灵敏阈等 2. 数据处理步骤： 用不确定度评价测量结果 给出最后测量结果 或列表给出（如：伏安特性） （a）求测量数据的算术平均值： （b）修正已知的系统误差，得到测量值（如螺旋测微器必须消除零误差 拉 正反向取平均） （c）用贝塞尔公式计算标准差： （2）直接多次测量： （d）查表求置信参数 A类不确定度 （评价随机误差） P7 表2 置信参量 测量次数 标准偏差 （e）根据仪器标定的最大允差 确定B类不确定度（评价仪器） （f）求出直接多次测量的合成不确定度 给出最后测量结果 为计量器具的误差限值 仪器的误差限 （b）电表的级别乘量程 0.5级电压表 在量程为15V时，仪器误差限为15*0.5%=0.075(V) 量程为75V时, 仪器误差限为75*0.5%=0.375(V) （a）仪器铭牌或说明书中给出。 （c）取仪器的最小精度。 在伏安法测电阻实验中均为单次测量（表头测量精度低，没必要多次测量） (3)间接测量 a、 b、不确定度的传递 上式适用于N是和差形式的函数， 下式适用于N是积商形式的函数。 利用以上公式可以计算得出P10表4的不确定度传递公式。 给出最后测量结果 若 说明：间接测量量为幂指数 其不确定度的简便式为： 例：某一长度N=a+b+c-2d, 其中 a =50.00+0.08cm b =4.05+0.05 cm c =12.63+0.05cm d =1.003+0.005cm 试表达出N的测量结果。 解： 例：用一级螺旋测微计测一个小钢球的直径，测得数据如下 d（mm） 9.345 9.344 9.343 9.348 9.347 9.343 螺旋测微计的初始读数为0，试求小钢球的体积？ 解：1. 计算小钢球的直径的平均值： 2.求得直径的标准偏差 S=0.0021mm 6.所以小钢球的直径结果表达式为 4.一级螺旋测微计的仪器最大允差 5.用方和根合成，得直径的总不确定度 3. n=6 时，取 ，则 计算小钢球的体积： 小钢球体积测量结果为 ： 代入不确定度合成公式（表3） 例2：用游标尺测量一空心圆柱体尺寸，测得其外径为D2=3.300cm内径为D1=1.504cm ，高为h=4.810cm。试计算其体积？ 解：游