大学物理实验第一次基础知识讲稿(20011.8月修改)课件.ppt

绪论 对大学物理实验的认知与了解 ＆1 物理实验课的重要性 物理实验课可以使我们： （1）加强对物理学理论知识的理解认知，巩固物理理论基础； （2）培养和锻炼综合实验能力： （a）科学研究能力； （b）动手能力； （c）冷静理智的思维判断能力； （d）正确专业的科学表达能力； （e）实验设计能力； （3）掌握常规测量仪器的使用方法和原理； （4）培养严谨的工作作风，提升工作素质与修养；; ＆2 物理实验的定义、目的与分类 一、定义 物理实验是为了达到特定目的在实验室里人为地重复自然界客观存在的物理过程。 二、目的及分类 目的 分类 观察物理现象——————观察性实验 测量未知物理量—————测量性实验 验证物理规律——————验证性实验 探索物理规律——————建立经验公式的实验;＆3 物理实验的基本程序;3、实验报告通常由以下几个部分组成： （1）实验名称；（２）实验目的；（３）实验原理、计算公式和原理图（非实物图）；（３）主要实验内容和步骤；（４）详细的实验数据处理过程；（７）实验思考题的回答及问题讨论；（８）实验心得；;第一章 误差与数据处理基本知识;;＆1—1 四个重要的基本概念 1、测量：利用仪器设备，通过正确的实验方法，确定待测物理量大小的过程。相关内容 2、误差：评定测量质量优劣的指标，表示测量结果与真值之间的差值。相关内容 3、测量不确定度：评定测量质量优劣的指标，通过测量不确定度的大小判断测量结果的好坏。相关内容 4、精度：精密度、正确度、准确度相关内容 ; ;间接测量：必须在直接测量的基础上，根据直接测量量与待测量之间的函数关系，经过运算后才能得到待测物理量，如通过测量长度确定矩形面积、通过测量电压和电流确定电阻的大小； 按测量条件的不同，可分为等精度测量和非等精度测量 等精度测量：在相同的测量条件下，对待测量进行的重复性测量； 非等精度测量：在不同测量条件下对待测量进行的重复性??量； 按被观测对象在测量过程中所处的状态，可分为静态测量和动态测量； 静态测量：待测量在测量过程中不随时间变化； 动态测量：待测量在测量过程中随时间变化；返回; ;3、误差的分类 误差一般可分为三大类：随机误差、系统误差、疏失误差 （3.1）随机误差 单次测量时，误差的大小和正负毫无规律可言，但在重复性多次测量时，误差的大小和正负遵守一定的统计规律。 规律: （a）单峰性：绝对值小的误差出现的机会（概率）比绝对值大的误差机会多； （b）对称性：绝对值相等的正误差与负误差出现的机会（概率）相等。 （c）有界性：误差的绝对值不能超过一定值。 ;（3.2）系统误差 在相同条件下，对同一测量量的多次测量过程中，误差保持恒定变化（大小、正负不变）或按特定规律变化的误差，如天平的零点不准，电表的刻度不均匀。 分类：按对误差的掌握程度，可分为已定系统误差和未定系统误差 （a）已定系统误差：误差大小和正负可以确定，对测量结果修正后消除对测量结果的影响，如米尺零点误差； （b）未定系统误差：符号和大小不能确定，只能估计出极限值和分布范围，如电表读数误差； 提示：对于已定系统误差，要进行修正后消除其影响；对于未定系统误差，要确定其误差范围的大小，将其影响降低到最小程度。 ; （3.3) 疏失误差 测量过程中，由于意外因素（仪器故障、人为原因、操作错误）造成的误差。其特点是测量值明显不符合测量规律，一旦发现，应及时消除。 4、误差的表示形式 1、绝对误差：用绝对大小给出的误差 绝对误差（δ）=测量值-真值 特点：可正可负，带有单位 2、相对误差：绝对误差与被测真值的比值 相对误差E=绝对误差/真值 特点：无量刚，用”%“表示 3、引用误差：绝对误差与测量范围上限（或量程）的比值 ;例：直尺测长度; ＆1—4 测量不确定度;直接测量？ 间接测量？; ＆1—4 测量不确定度 1、定义：表示测量误差可能出现的范围，评判测量质量好坏的指标，不确定度大，使用价值低，不确定度小，使用价值高。返回不确定度的概念图 2、不确定度的分量及计算： （？分类与分量的区别） （1） A类分量：用统计方法计算的分量。 计算：对于多次测量列x1，x2