物理实验绪论-cao.pptVIP

大学物理实验绪论课 一·物理实验课程的基本情况 物理学是在长期实践和大量实验的基础上产生、发展和逐渐完善起来的。因此，物理学是一门实验科学，物理实验是发现和利用物理规律的基础。作为大学中一门课程的物理实验，是学生受到系统的实验技能训练的开端。大学物理实验的教学目的主要有以下几点： 1 进行实验方法和实验技能的基本训练。 2 综合能力的培养。 3 培养严肃认真的作风、实事求是的态度，以及优良品德。 在物理学的发展中，人类积累了丰富的实验方法，创造设计出了各种精巧的实验仪器，涉及到广泛的物理现象。希望大家在学习的过程中，不但要注意锻炼自己分析问题解决问题的能力，更应注意从中学到创造性的思维方式。 杨振宁教授： “物理学是以实验为本的科学”。 “大学物理实验”是理工科院校各专业的一门必修的、独立设置的基础实验课；是学生在大学接受系统实验方法和实验技能训练的开端。 80%以上的诺贝尔物理学奖给了实验物理学家。 20%的奖中很多是实验和理论物理学家分享的。 二·物理实验课的基本程序 （一）课前预习 阅读教材、资料，看懂实验原理、清楚内容. 在统一的实验报告册上书写实验预习报告，包括:目的、仪器、原理、注意事项；简明画出实验原理图。 （二）课堂实验操作 实验者应准时来到实验室进行实验。首先，在实验前应认真对照讲义上的仪器介绍或听老师的讲解熟悉仪器，禁止盲目动手。其次，在进行实验操作时，严格遵守实验规则，爱护实验仪器，未经许可不得调换仪器。实验过程中如果发现仪器设备出现故障，应及时报告指导教师。最后，实验结束后要实事求是地记录实验数据，实验数据一律用钢笔或圆珠笔填写。实验完毕后，实验数据需经教师检查签字后方可离开。 （三）实验报告书写 一份完整的实验报告应包含以下几个内容： 1、实验名称 2、实验目的 3、实验仪器 4、实验原理（简要叙述相关的物理学内容，画 出原理图、装置示意图或电路图、光路图，写出主要计算公式及公式中各量的物理含义和公式限定的条件等）。 5、实验内容与步骤 6、数据处理及结果。数据处理要有完整的计算、作图和不确定度的估算，而且计算要有简洁的计算式子；代入的数据要有根有据，作图要美观、规范。最后要给出实验结果，得出实验结论，写出表达式。 7、回答问题或讨论。 8、原始数据（完整的预习报告和签字的实验记录） 如发现原始数据有错、漏等情况，应予以重测或补测。实验报告书应字迹工整、措词简练、步骤完整、数据真实、图表齐全、书写规范。 [其中1 2 3 4 5为实验预习报告内容] （四）实验成绩考核办法 （1）本课程实验考核方式是考查。 （2） 平时考勤和预习10%,实验操作成绩30%，实验报告30%, 期末操作考试30%。 期末操作考试方式为:从指定的几个实验 中抽取一个实验;先进行此实验理论答题, 再进行操作考试,最后完成此实验数据处理。 第二节 测量、误差和不确定度 一·测量 测量的分类 直接测量:可直接从测量仪器（或量具）上读出待测量的值. 从一个或几个直接测量结果按一定的函数关系计算出来的的过程，称为间接测量。 由于测量方法、测量仪器、测量环境、测量者的观察力等种种因素的局限，使测量结果都可能有误差。 误差的产生及其原因是多方面的，我们一般从其性质和来源，将误差分为三类： 1.系统误差 2.偶然误差 3.过失误差 1.系统误差 在相同条件下，多次测量同一量值时，绝对值和符号保持不变；或在条件改变时，按一定规律变化的误差---称为系统误差。（服从因果规律）其来源包括以下几个方面： （1）仪器误差。由于仪器本身的缺陷或没按规定条件调整、使用所造成的误差（如天平、砝码、电压电流表未按规定定期送检，以及仪器零点校正不准）。 （2）方法误差。由于实验方法本身或理论不完善所造成的误差（如用伏安法测电阻时未计及电表的内阻）。 （4）环境误差。由于外界环境（如温度、光照、电磁等）的恒定偏离规定条件时而产生的误差。 系统误差具有确定性，它总向一个方向偏离或按一定规律变化。在实验中可以通过校准仪器、改进实验设备、选择更好的实验方法或进行理论修正来消除或尽量使之减小。对于那些既不能修正，又不能消除的系统误差应根据具体情况在测量误差（或测量不确定度）中反映出来。 2.偶然误差 在实际测量中，由于某种偶然的原因，使测量结果在测量平均值附近起伏变化，由此产生的误差称为偶然误差。 3．过失误差 那些因为设计错误、操作不当、仪器损坏或测读错误等人为