大学物理实验的基础知识
《大学物理实验课件》
实验中仪器和器材的准备要 提前规划，确保充分准备， 并按要求使用。
实验中人身安全和设备安全 都至关重要。在实验中，必 须要严格遵守实验室安全规 定。
常见物理实验数据处理方法
统计学方法
对实验数据进行分析和处理，使用 统计学方法是常见的数据处理方法 之一。
计算机模拟方法
对于复杂的物理现象，利用计算机 进行模拟，可以帮助我们更好地理 解现象和数据。
乐器共鸣的实验
通过共鸣质点的实验，研究乐器共 鸣原理，识别共鸣频率以及分析其 特征。
噪声的实验
从噪声的概念、产生原因、危害以 及对策等方面展开研究，提高对环 境保护和健康保护的认识。
现代物理实验实例介绍
康普顿散射实验
通过康普顿散射的实验方式，了 解电子的波动性质及其与光的相 互作用等相关知识。
夫琅禾费衍射实验
通过探究磁场的基本特性和 形成原理，更好地了解电学 与磁学之间的关系。
探究电磁感应现象和法拉第 电磁感应定律原理，深入了 解电磁学的实际应用。
通过实验探究电磁波的基本 特性和传播规律，加深理解 电磁波的重要意义。
声学物理实验实例介绍
声音的产生和传播
从声音的产生、传播以及声音特性 角度来研究声音，了解声音在空气 中传播的基本规律。
研究夫琅禾费衍射和其它衍射现 象，探究光的波动模型。
扫描隧穿显微镜
通过扫描隧穿显微技术，了解原 子和分子表面的电子结构和图像。
实验室安全知识和技巧
安全演练
在实验室中定期开展安全演练， 提高应急处置水平。
戴手套、警示牌、护目 镜等
在实验过程中，需要注意佩戴 手套和护目镜等防护措施。
备份实验资料
在进行实验前，需要备份实验 数据和文献资料等重要信息。
大学物理基础知识
大学物理基础知识引言大学物理是一门研究自然界中物质和能量相互作用的科学，涉及广泛的知识领域。
本文将介绍大学物理基础知识的核心内容，包括力学、热学、电磁学和光学。
力学力学是研究物体运动和受力情况的分支学科。
在这一领域中，我们需要了解牛顿三大运动定律、坐标系与参考系、速度和加速度、力的概念等内容。
同时，还需要掌握物体平衡与不平衡状态下的受力分析以及静力学和动力学。
热学热学是研究能量转化和传递方式以及温度变化规律的科学。
其中，我们将涉及温度与摄氏度、热功和内能、热容量与比热容等基本概念。
此外，还需要了解传热过程中的导热、对流和辐射等机制，并且掌握理想气体状态方程、焦耳-汤姆逊效应等相关内容。
电磁学电磁学是研究电荷与电场、电流与磁场、电磁波等相互作用的学科。
在大学物理基础中，我们将介绍库仑定律、电势差和电势能以及电场强度和电位移。
此外，还需要了解磁场的性质、安培环路定理和法拉第定律，并且掌握交流电路中的欧姆定律和皮肤效应等内容。
光学光学是研究光的传播以及光与物质相互作用的学科。
在这一领域中，我们将涵盖几何光学和波动光学两个方面。
几何光学主要讲述光线在直线运动过程中的折射、反射以及成像等原理。
而波动光学则探讨干涉、衍射以及光的色散现象等内容。
结论大学物理基础知识包括力学、热学、电磁学和光学四个重要领域，在科技发展日新月异的时代，其应用价值不言而喻。
通过对这些知识的深入了解与应用，我们可以更好地认识和解释自然界中发生的现象，并为未来的科学研究和技术创新做出贡献。
以上是大学物理基础知识的简要介绍，希望对您有所帮助。
如果您还有其他问题或需要进一步了解，请随时告诉我。
大学物理实验基础知识(1)
大学物理实验
§1.3 实验者须知
1.实验课前应充分做好预习工作，真正了解本次实验“做什么、 怎么做、为什么这样做”，并设计好数据表格，完成“实验 报告册”上“预习部分”内容。教师上课时将检查学生预习 情况，凡未预习或预习不充分的学生，不可实验。 2.实验时应严肃认真，养成严谨求实的工作作风，不得伪造实 验数据或相互抄袭实验结果。 3.实验课应注意安全，爱护仪器，如有遗失或损坏仪器等情况 发生，请及时向指导教师报告，教师将酌情按有关章程制度处 理。实验结束应将仪器、桌凳等整理好后再离开实验室。
大学物理实验
4.每次实验必须携带实验讲义、实验报告本、图纸、计算器及 必备的文具 。
5.每次实验的数据，请记录在“实验报告册”的“实验部分”， 实验完毕须经指导教师审核实验结果(包括数据处理)并签阅后 方可结束实验。
6.选做内容可网上自行选择，在规定的范围内，可自由选择实 验内容和实验时间。由于选择了实验时间,即占用了实验资源, 因此，选了实验却没有做的同学，后果自负。
大学物理实验
§1.2 物理实验课的基本程序
预 习
实验操作
撰写报告
大学物理实验
预习
• 仔细阅读实验教材和有关的资料，明确实验目的、原理和方法，
了解主要的实验步骤。对实验中使用的仪器，要弄清操作方法和 注意事项。
• 在统一的实验报告册上书写实验预习报告，包括:目的、原理、内
容、注意事项；要求简明 • 书面回答预习思考题 • 另备纸张绘制好数据记录表格（实验数据不能直接记入实验报告）
在实际测量中，将多次测量的算术平均值作为 测量结果的近真值，即测量结果的最佳估计值。
大学物理实验
f ( x)
置信概率:
p
x2
大学物理实验_基础(二)
2 2 2
UN 1 ∂f 2 ∂f 2 ∂f 2 EN = = U x + U y + Uz + L ∂y N N ∂x ∂z
有效数字的运算规则 几个运算原则： 几个运算原则：
有效数字与有效数字运算 = 有效数字 可疑数字与可疑数字运算 = 可疑数字 （进位数可视为可靠数） 进位数可视为可靠数） 可疑数字与可靠数字运算= 可疑数字与可靠数字运算 可疑数字 可靠数字与可靠数字运算 = 可靠数字
四．间接测量结果的有效数字——有效数字的运算 间接测量结果的有效数字 有效数字的运算 规则 减运算——计算结果的小数点后应保 1 ． 加 、 减运算 计算结果的小数点后应保 留的位数与所有参加运算中小数点后位数最少的那 个相同。 15. 372 个相同。例：41.8＋15.41－8.372＝ 41.
2
g = 9.76m/s2 如 g = 9.74500m/s , 取3位有效数字
2
g = 9.74m/s
2
六．测量结果最终由不确定度定位 方法： 方法：
分度值1 分度值1mm
0 1 2 3 4
L=3.25cm 3.25
三位
分度值1 分度值1cm
0 1 2 3 4
L=3.2cm 3.2
二位
5
10
15
20
15.2mm
5
15.0mm
10
15
20
二、关于有效数字的几点说明： 关于有效数字的几点说明：
（1）非测量值（如公式中的常数，实验次 非测量值（如公式中的常数， 数等）不是有效数字， 数等）不是有效数字，如π，e等不是有效 数字。 数字。 在测量数据中， （2）在测量数据中，左边第一位非零数字 之前的零不是有效数字， 之前的零不是有效数字，但数据中间和末 尾的零应算为有效数字。 尾的零应算为有效数字。 ），0.00201（三位）， 例：0.0021（二位）， （二位）， （三位）， 0.002010（四位） （四位）
第二章大学物理实验基础知识
有效位数取决于仪器和被测量量本身的大小，仪器精度决定 存疑数字的位置（一般为仪器最小刻度的下一位），被测量量 的大小决定可靠数字的个数。
0 mm 10 20 30 40
L=14.6(mm)
第二章 大学物理实验基础知识
使用不同精度的测量仪器，得到的测量数据，其有效数字的 有效位数则不同，有效位数越多，说明测量结果越精确。
第二章 大学物理实验基础知识
过失误差 由于测量者在测量过程中粗心大意所发生的错误 或失误而造成的一种误差，只要认真、细心操作， 完全可以避免这种误差。
第二章 大学物理实验基础知识
§2.3测量结果的有效数字
对某一物理量测量时，由仪器中读取的准确数字称为可靠数 字，估读的欠准确数字称为存疑数字，可靠数字和存疑数字统 称为测量结果的有效数字，有效数字的个数叫有效位数。 有效数字一般都是由几位可靠数字和1—2位存疑数字构成。
用模拟法测绘静电场 气垫导轨上的实验 三棱镜折射率的测量 透镜焦距的测量
有效数字的读取和计算 光栅衍射实验
密立根油滴实验 测量及其结果表达式
实验基础理论知识 电学元件伏安特性的研究、
电位差计的使用 灵敏电流计的研究、
数据处理方法
自组装直流单臂电桥 基本实验方法 自组望远镜
基础性实验
综合性实验
实验项目 设计性实验
掌握测量误差的基本知识， 具有正确处理实验数据的 处理实验数据的常 用方法 基本能力
基本
要求
掌握基本物理量的测量方法。 了解和学会常用的物理实验方法。 掌握实验室常用仪器的性能。 掌握常用的实验操作技术 。
第二章 大学物理实验基础知识
§2.1 测量
测量
将待测量量与同类计量标准单位相比较的过程。 测量结果 由测量所得到的赋予被测量的值，具有单位和量纲 测量可分为直接测量和间接测量。 测量也可分为单次测量和多次测量。
大学物理知识点的总结
大学物理知识点的总结一、理论基础力学1、运动学参照系。
质点运动的位移和路程，速度，加速度。
相对速度。
矢量和标量。
矢量的合成和分解。
匀速及匀速直线运动及其图象。
运动的合成。
抛体运动。
圆周运动。
刚体的平动和绕定轴的转动。
2、牛顿运动定律力学中常见的几种力牛顿第一、二、三运动定律。
惯性参照系的概念。
摩擦力。
弹性力。
胡克定律。
万有引力定律。
均匀球壳对壳内和壳外质点的引力公式（不要求导出）。
开普勒定律。
行星和人造卫星的运动。
3、物体的平衡共点力作用下物体的平衡。
力矩。
刚体的平衡。
重心。
物体平衡的种类。
4、动量冲量。
动量。
动量定理。
动量守恒定律。
反冲运动及火箭。
5、机械能功和功率。
动能和动能定理。
重力势能。
引力势能。
质点及均匀球壳壳内和壳外的引力势能公式（不要求导出）。
弹簧的弹性势能。
功能原理。
机械能守恒定律。
碰撞。
6、流体静力学静止流体中的压强。
浮力。
7、振动简揩振动。
振幅。
频率和周期。
位相。
振动的图象。
参考圆。
振动的速度和加速度。
由动力学方程确定简谐振动的频率。
阻尼振动。
受迫振动和共振（定性了解）。
8、波和声横波和纵波。
波长、频率和波速的关系。
波的图象。
波的干涉和衍射（定性）。
声波。
声音的响度、音调和音品。
声音的共鸣。
乐音和噪声。
热学1、分子动理论原子和分子的量级。
分子的热运动。
布朗运动。
温度的微观意义。
分子力。
分子的动能和分子间的势能。
物体的内能。
2、热力学第一定律热力学第一定律。
3、气体的性质热力学温标。
理想气体状态方程。
普适气体恒量。
理想气体状态方程的微观解释（定性）。
理想气体的内能。
理想气体的等容、等压、等温和绝热过程（不要求用微积分运算）。
4、液体的性质流体分子运动的特点。
表面张力系数。
浸润现象和毛细现象（定性）。
5、固体的性质晶体和非晶体。
空间点阵。
固体分子运动的特点。
6、物态变化熔解和凝固。
熔点。
熔解热。
蒸发和凝结。
饱和汽压。
沸腾和沸点。
汽化热。
临界温度。
固体的升华。
空气的湿度和湿度计。
露点。
大学物理基础知识光的干涉与衍射现象
大学物理基础知识光的干涉与衍射现象光的干涉与衍射现象光的干涉和衍射现象是大学物理基础知识中的重要内容。
本文将介绍光的干涉和衍射的基本概念、原理以及实际应用。
一、光的干涉现象光的干涉是指两个或多个光波相遇时发生的现象。
干涉可以是构成性干涉（增强光强）或破坏性干涉（减弱或抵消光强）。
干涉现象可以通过光的波动性解释。
1. 干涉光的波动模型根据互相干涉的光波的波函数，可以使用叠加原理对光的干涉进行数学描述。
干涉是由于波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇而形成的，这种相遇会产生干涉图案。
2. 干涉的光程差干涉的关键参数是光程差，它是指两束相干光的传播路径的差值。
当光程差为整数倍的波长时，会出现构成性干涉；当光程差为半整数倍的波长时，会出现破坏性干涉。
3. 干涉的类型干涉现象可分为两种类型：薄膜干涉和双缝干涉。
薄膜干涉是指光线在介质的两个表面之间反射、透射产生的干涉现象；双缝干涉是指光通过两个相隔较近的缝隙后形成的干涉现象。
二、光的衍射现象光的衍射是指光线通过小孔或物体的边缘时发生的现象，光波会向周围扩散形成衍射图样。
衍射现象可以通过光的波动性解释。
1. 衍射光的波动模型光通过一个小孔或物体的边缘时，光波会发生弯曲，并在周围空间中形成散射波。
这些散射波的叠加就会形成衍射图样。
2. 衍射的特点衍射的特点是衍射波传播范围广，可以绕过物体的边缘，进入遮挡区域。
衍射图样的大小与孔径或物体边缘大小有关，小孔或细缝会产生较宽的衍射图样，大孔或宽缝会产生较窄的衍射图样。
3. 衍射的应用光的衍射现象在实际应用中具有广泛的意义，例如天文学中使用的干涉仪、显微镜的分辨率提升、光学存储器的读写操作等。
三、光的干涉与衍射的应用光的干涉与衍射现象不仅仅是基础学科的内容，也有着广泛的实际应用。
1. 干涉与衍射在光学仪器中的应用干涉仪是利用光的干涉现象进行测量和分析的仪器，如干涉计和迈克尔逊干涉仪等。
衍射仪是利用光的衍射现象进行实验和观测的仪器，如杨氏双缝干涉实验装置和夫琅禾费衍射装置等。
大一学生的物理实验基础与操作技巧
大一学生的物理实验基础与操作技巧物理实验是大学物理课程中不可或缺的一部分，通过实践操作，帮助学生深入理解物理原理和概念。
然而，对于大一新生来说，物理实验可能是一个全新的领域，缺乏经验和技巧。
本文将介绍大一学生在物理实验中所需的基础知识和实验操作技巧，以帮助他们更好地进行实验和提高实验成果的准确性和可靠性。
一、物理实验基础知识1. 实验预习在进行实验之前，学生应该充分进行实验预习。
预习的目的是了解实验的目的、原理和步骤，掌握必要的理论知识，并准备所需的实验装置和器材。
预习还包括对实验中可能出现的困难或问题进行思考和解决方案的准备。
通过充分的实验预习，学生可以更好地理解实验内容和要求，提高实验的效果。
2. 安全意识在进行物理实验时，安全意识是非常重要的。
学生应该明确实验室的安全规定和操作规程，正确佩戴实验室必需的安全装备，如实验眼镜和实验手套。
此外，学生还应该熟悉实验器材的使用方法，如玻璃仪器的注意事项和防护措施等。
保持安全意识，能够有效地避免实验中可能发生的危险，确保实验过程的安全性。
3. 实验记录在进行物理实验时，学生应该准确地记录实验过程和实验数据。
实验记录应该包括实验日期、实验目的、实验步骤、实验数据和观察结果等。
准确的实验记录不仅有助于复习和总结，还能提供有力的依据用于分析和判断实验结果的准确性和有效性。
4. 错误分析在物理实验中，可能会出现一些误差或偏差。
学生应该学会通过错误分析找出产生误差的原因，并提出相应的改进措施。
错误分析可以帮助学生更好地理解实验原理和实验结果的可靠性，促使他们在实验中不断改进和提高。
二、物理实验操作技巧1. 实验仪器的使用学生应该熟悉不同实验仪器的使用方法和操作要点。
例如，使用天平时应该注意取样的精确度和称量的准确性，使用电子计时器时应该注意开始和结束时间的记录等。
正确使用实验仪器能够提高实验的准确性和可重复性。
2. 实验环境的控制在进行物理实验时，学生应该注意实验环境的控制，如温度、湿度和照明等因素的影响。
大学物理知识点的总结归纳
大学物理知识点的总结归纳一、理论基础力学1、运动学参照系。
质点运动的位移和路程，速度，加速度。
相对速度。
矢量和标量。
矢量的合成和分解。
匀速及匀速直线运动及其图象。
运动的合成。
抛体运动。
圆周运动。
刚体的平动和绕定轴的转动。
2、牛顿运动定律力学中常见的几种力牛顿第一、二、三运动定律。
惯性参照系的概念。
摩擦力。
弹性力。
胡克定律。
万有引力定律。
均匀球壳对壳内和壳外质点的引力公式（不要求导出）。
开普勒定律。
行星和人造卫星的运动。
3、物体的平衡共点力作用下物体的平衡。
力矩。
刚体的平衡。
重心。
物体平衡的种类。
4、动量冲量。
动量。
动量定理。
动量守恒定律。
反冲运动及火箭。
5、机械能功和功率。
动能和动能定理。
重力势能。
引力势能。
质点及均匀球壳壳内和壳外的引力势能公式（不要求导出）。
弹簧的弹性势能。
功能原理。
机械能守恒定律。
碰撞。
6、流体静力学静止流体中的压强。
浮力。
7、振动简揩振动。
振幅。
频率和周期。
位相。
振动的图象。
参考圆。
振动的速度和加速度。
由动力学方程确定简谐振动的频率。
阻尼振动。
受迫振动和共振（定性了解）。
8、波和声横波和纵波。
波长、频率和波速的关系。
波的图象。
波的干涉和衍射（定性）。
声波。
声音的响度、音调和音品。
声音的共鸣。
乐音和噪声。
热学1、分子动理论原子和分子的量级。
分子的热运动。
布朗运动。
温度的微观意义。
分子力。
分子的动能和分子间的势能。
物体的内能。
2、热力学第一定律热力学第一定律。
3、气体的性质热力学温标。
理想气体状态方程。
普适气体恒量。
理想气体状态方程的微观解释（定性）。
理想气体的内能。
理想气体的等容、等压、等温和绝热过程（不要求用微积分运算）。
4、液体的性质流体分子运动的特点。
表面张力系数。
浸润现象和毛细现象（定性）。
5、固体的性质晶体和非晶体。
空间点阵。
固体分子运动的特点。
6、物态变化熔解和凝固。
熔点。
熔解热。
蒸发和凝结。
饱和汽压。
沸腾和沸点。
汽化热。
临界温度。
固体的升华。
空气的湿度和湿度计。
大学物理基础知识点
大学物理基础知识点大学物理基础知识点【篇一】一、电荷量和点电荷1、电荷量：物体所带电荷的多少，叫做电荷量，简称电量。
单位为库仑，简称库，用符号C表示。
2、点电荷：带电体的形状、大小及电荷量分布对相互作用力的影响可以忽略不计，在这种情况下，我们就可以把带电体简化为一个点，并称之为点电荷。
二、电荷量的检验1、检测仪器：验电器2、了解验电器的工作原理三、库仑定律1、内容：在真空中两个静止的点电荷间相互作用的库仑力跟它们电荷量的乘积成正比，跟它们距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。
2、大小：方向在两个电电荷的连线上，同性相斥，异性相吸。
3、公式中k为静电力常量，4、成立条件①真空中(空气中也近似成立)②点电荷【篇二】1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷：(e=1.60×10-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍。
2.库仑定律：F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:点电荷间的作用力(N)，k:静电力常量k=9.0×109N?m2/C2，Q1、Q2:两点电荷的电量(C)，r:两点电荷间的距离(m)，方向在它们的连线上，作用力与反作用力，同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引｝3.电场强度：E=F/q(定义式、计算式){E:电场强度(N/C)，是矢量(电场的叠加原理)，q:检验电荷的电量(C)｝4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2{r:源电荷到该位置的距离(m)，Q:源电荷的电量｝5.匀强电场的场强E=UAB/d{UAB:AB两点间的电压(V)，d:AB两点在场强方向的距离(m)｝6.电场力：F=qE{F:电场力(N)，q:受到电场力的电荷的电量(C)，E:电场强度(N/C)｝7.电势与电势差：UAB=φA-φB，UAB=WAB/q=-ΔEAB/q8.电场力做功：WAB=qUAB=Eqd{WAB:带电体由A到B 时电场力所做的功(J)，q:带电量(C)，UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关)，E:匀强电场强度，d:两点沿场强方向的距离(m)｝9.电势能：EA=qφA{EA:带电体在A点的电势能(J)，q:电量(C)，φA:A点的电势(V)｝10.电势能的变化ΔEAB=EB-EA{带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值｝11.电场力做功与电势能变化ΔEAB=-WAB=-qUAB(电势能的增量等于电场力做功的负值)12.电容C=Q/U(定义式，计算式){C:电容(F)，Q:电量(C)，U:电压(两极板电势差)(V)｝13.平行板电容器的电容C=εS/4πkd(S:两极板正对面积，d:两极板间的垂直距离，ω：介电常数)14.带电粒子在电场中的加速(Vo=0)：W=ΔEK或qU=mVt2/2，Vt=(2qU/m)1/215.带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下)类平垂直电场方向：匀速直线运动L=Vot(在带等量异种电荷的平行极板中：E=U/d)抛运动平行电场方向：初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2，a=F/m=qE/m注：(1)两个完全相同的带电金属小球接触时，电量分配规律：原带异种电荷的先中和后平分，原带同种电荷的总量平分;(2)电场线从正电荷出发终止于负电荷，电场线不相交，切线方向为场强方向，电场线密处场强大，顺着电场线电势越来越低，电场线与等势线垂直;(3)常见电场的电场线分布要求熟记〔见图[第二册P98];(4)电场强度(矢量)与电势(标量)均由电场本身决定，而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关;(5)处于静电平衡导体是个等势体，表面是个等势面，导体外表面附近的电场线垂直于导体表面，导体内部合场强为零，导体内部没有净电荷，净电荷只分布于导体外表面;(6)电容单位换算：1F=106μF=1012PF;(7)电子伏(eV)是能量的单位，1eV=1.60×10-19J;(8)其它相关内容：静电屏蔽〔见第二册P101〕/示波管、示波器及其应用〔见第二册P114〕等势面〔见第二册P105〕。
大学物理学基础知识
大学物理学基础知识介绍：大学物理学基础知识是物理学专业学习的重要基础，它涵盖了力学、热学、电磁学、光学等方面的基本概念和原理。
本文将针对这些基础知识进行详细的解释和阐述。
一、力学力学是物理学的基础分支之一，它研究物体的运动和相互作用。
力学分为经典力学和量子力学，其中经典力学是物体在相对较低速度和宏观尺度下的运动规律的描述，而量子力学则是研究微观粒子的运动和相互作用。
1. 力和运动力是引起物体产生加速度的原因，通常用矢量表示。
牛顿第一定律说明了物体在受力作用下会发生运动，而没有外力作用时，物体将保持静止状态或匀速直线运动。
2. 牛顿定律牛顿第二定律指出，物体的加速度与作用在它上面的力成正比，与物体的质量成反比。
这一定律用公式F=ma表示，其中F为物体受到的力，m为物体的质量，a为物体的加速度。
3. 动能和势能动能是物体运动时具有的能量，它的大小等于物体的质量乘以速度的平方的一半。
势能是物体由于位置而具有的能量，主要包括重力势能和弹性势能。
4. 行星运动行星运动是力学中的一个重要研究对象，它遵循开普勒三定律。
第一定律指出，行星沿椭圆轨道绕太阳运动；第二定律说明行星在轨道上飞行时速度是不断变化的；第三定律表明行星绕太阳的轨道周期平方与平均轨道半径的立方成正比。
二、热学热学是研究热量和温度变化以及它们对物体性质影响的科学。
热学的基本定律是热力学定律，它包括热平衡定律、热力学第一定律和热力学第二定律。
1. 温度和热量温度是描述物体热平衡状态的物理量，常用单位是摄氏度。
热量是能够传递给物体或从物体中传出的能量，它的单位是焦耳。
2. 热力学第一定律热力学第一定律指出，能量在物体内部的转化是可以实现的，但总能量的量不变。
这一定律可以用公式ΔU = Q - W表示，其中ΔU表示物体内能的变化，Q表示吸热，W表示对外做功。
3. 热力学第二定律热力学第二定律是热学中最重要的定律之一，它指出热量不能自发地从低温物体传递到高温物体，而是会自发地从高温物体传递到低温物体。
大学物理基础知识点大全
大学物理基础知识点大全
本文档旨在提供大学物理基础知识点的全面概述。
以下是一些主要知识点的简要介绍：
1. 运动学
- 位移、速度和加速度的关系
- 直线运动和曲线运动的区别
- 物体在斜面上的运动
- 自由落体运动
2. 力学
- 牛顿三定律
- 力的合成与分解
- 静力学和动力学的区别
- 简单机械的作用原理
3. 动能和势能
- 动能和势能的定义
- 动能和势能之间的转化
- 动能定理和势能定理
4. 热学
- 温度和热量的概念
- 理想气体状态方程
- 热传递方式（传导、对流和辐射）5. 波动和光学
- 机械波和电磁波的特性
- 波的传播和干涉
- 光的反射和折射
- 镜子和透镜的特性
6. 电磁学
- 电荷和电场的关系
- 静电场和电场力线
- 电流和电路的基本概念
- 麦克斯韦方程组
7. 原子物理学
- 原子结构和元素周期表
- 原子核和放射性衰变
- 量子力学和波粒二象性
- 原子核反应和核能
8. 相对论
- 狭义相对论和广义相对论的基本原理- 相对论对时空的影响
- 质能方程（E=mc²）的意义
上述知识点仅为大学物理基础的核心要点，更详细的内容和相关例题可在教科书和其他资料中找到。
希望本文档能够为物理学学习者提供一个全面的参考。
理解动量与动量守恒定律大学物理基础知识
理解动量与动量守恒定律大学物理基础知识理解动量与动量守恒定律一、引言在大学物理的学习中，动量与动量守恒定律是非常重要的基础知识。
本文将深入探讨动量的概念、动量守恒定律的原理以及其在实际应用中的重要性。
二、动量的概念动量是物体运动状态的量度，它描述了物体运动的快慢和力量大小。
动量的数学表达式为：动量（p）=质量（m）×速度（v）。
动量是一个矢量量，方向与速度方向一致。
三、动量守恒定律的原理动量守恒定律是物理学中的一个重要定律，它描述了一个封闭系统中动量的总量在时间上保持不变。
如果系统中没有外力作用，系统内物体的总动量将保持恒定不变。
四、动量守恒定律的应用动量守恒定律在实际应用中有着广泛的应用。
以下是一些实际场景中动量守恒定律的应用案例：1.碰撞问题：在碰撞过程中，物体间的动量守恒定律对于解决碰撞后物体的速度和方向等问题非常有用。
例如，在汽车碰撞事故中，通过应用动量守恒定律可以计算撞击后汽车的速度变化。
2.火箭推进原理：火箭推进原理是基于动量守恒定律的。
在火箭发射过程中，燃料的向下排放的动量会推动火箭向上运动，从而实现火箭的升空。
3.体育运动：在各类体育比赛中，动量守恒定律也有着广泛的应用。
例如，篮球运动中，投篮时球员的手臂向上推动篮球，球在空中进一步保持动量守恒，最终命中篮筐。
五、动量守恒定律的实验验证为了验证动量守恒定律，我们可以进行一系列的实验。
例如，可以使用两个小车进行碰撞实验，测量碰撞前后小车的速度和质量，验证动量守恒定律是否成立。
六、结论动量与动量守恒定律是大学物理基础知识中重要的内容。
动量的概念及其守恒定律的原理对于解决实际问题非常有帮助。
通过实验验证动量守恒定律可以加深对其理解。
在日常生活中，我们能够观察到动量守恒定律的应用，了解其在物理世界中的强大作用。
总之，掌握和理解动量与动量守恒定律是大学物理学习中至关重要的一部分。
通过深入学习和实践，我们能够更好地应用这一原理解决实际问题，提高物理学习的效果。
大学物理实验的基础知识
在测量条件变化时，按一定规律变化的误差。
主要原因： ① 仪器误差。仪器本身的缺陷。 ② 理论误差。理论及方法上的不完善。 ③ 环境误差。外界环境因素的影响。 ④ 个人误差。测量者的习惯和偏向。
特点： 测量结果向一个方向偏离，其数值按一定规律
变化，具有重复性、单向性。
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大学物理实验绪论
0 .0 0 8 1 0 .8 1 %
VEV 9 .4 3 6 0 .8 1 % 0 .0 8 c m 3
测量结果
16:45
V(9.440.08)cm 3
E0.8%
2.1.5 随机误差的估计
1. 测量结果的最佳值
多次测量的算术平均值(约定真值) 。
X
1 n
n
Xi
i 1
Xi X 称为偏差或残差
2. 多次测量的随机误差估计
标准偏差 X
n
( Xi X )2
i 1
n 1
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大学物理实验绪论
3. 算术平均值的标准偏差
f (X)
X
X
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大学物理实验绪论
E
V V
( lD n V 1)2 D 2 ( lD n V 2)2 d 2 ( l n h V )2 h 2
(D 1 2 2 D 1 D 2 2 D 1 )2 (D 1 2 2 D D 2 2 2 D 2 )2 (h 1 h )2
[ ( 3 .6 2 2 3 2 .. 6 8 8 2 ) 2 ( 3 . 6 2 2 2 2 ..8 8 8 8 2 ) 2 ( 2 .5 1 7 5 ) 2 ] 0 .0 0 4 2
1. 预习 写预习报告(写在实验报告上) (无预习报告不允许做实验)
物理实验的基础知识
计算和、差形式的函数关系方便
1nf （2） x y 1 uc , y 1nf 2 ( uc , x1 ) x 2
2
1nf 2 ( uc , x 2 ) x 3
2
2 ( u ) c , x 3
测量不确定度一般包含几个分量，按其数值评定 的方法，可分为两大类：采用统计方法评定的A类不确 定度分量和采用其他方法评定的B类不确定度分量。
一、不确定度的A类分量 采用统计方法计算的不确定度称为不确定度的A类分量， 以实验标准差 Si 表征。对于多次等精度测量：S i S x 二、不确定度的B 类分量 全部误差中所有用非统计方法计算的分量归为不确定度 的B类分量，以等价标准差 uj 表征。 uj =Δj / C 三、合成不确定度
置信区间和置信概率
置信概率
置信区间
P1
P2
f ( ) d 68 .3 %
2
[ , ]
[ 2 , 2 ]
2
f ( ) d 95 .5 %
3
p3
3
f ()d 99.7%
[ 3 ,3 ]
可以证明，算术平均值 x 的误差落在区间（- Sx 内的概率为68.3%。
系统误差的处理
• 发现系统误差的方法：
理论分析法 实验对比法 数据分析法
• 系统误差的减小与消除：
误差根源：减小、消除 实验技巧：交换法、替代法、异号法等。
仪器误差的处理 1. 仪器的示值误差（限）
国家技术标准或检定规程规定的计量器 具最大允许误差或允许基本误差，经适当 的简化称为仪器的误差（限），用 Δ 仪 表 示。它代表在正确使用仪器的条件下，仪 器示值与被测量真值之间可能产生的最大 误差的绝对值。
大学物理实验基础知识
工科开放时间
2-1开放54次； 2-1预约安排如下：3月6号（周 日）12:00开始预约，总数限制 为3个，每周只允许预约1个实 验，3月8号12:00之后，自由预 约。 强调：保证实验选课系统中学 生信息与教务系统中的一致性， 如不一致或出现变动请一定到 306登记，否则成绩将无法上报。
6
特别注意
重点浏览学习网站内容有：使用说明、预约查询、上课须知、预 约指南、预习辅导等等。 2.课前预习(必要性)，写出预习报告，列出数据记录表格。 （合格的预习报告可作为实验报告的前半部分） 3.进行实验时，爱护实验仪器。实验完毕，教师检查数据。
实验地点：基础实验楼D区。 4.课后完成实验报告，一周内交上。
精度的高低，对于不同被测量以及不同的物理量， 采用相对误差来评定较为确切。
（3）引用误差(Fiducial error) 绝对误差与测量范围上限（或量程）的比值。
引用误差=绝对误差/测量范围上限
rm
xm
已定系统误差：大小和符号都知道的系统误差。如千分尺和电表的 零点差，可引入修正量修正。 未定系统误差：大小、符号或大小与符号都不知道的系统误差。一 般只能给出它的限值或范围，具体大小是得不到的，如表级误差 （电压表、电流表等）。难以作出修正，只能估算，尽量减小。
无论哪种系统误差， 根据其特点可知不可 能通过多次测量来减 小或消除误差。 注意消除零点差
１.误差的定义
误差＝测量值－真值
20
几点说明：
（1）误差是普遍存在的（或者说任何测量都存在误差）， 误差存在于一切测量之中——误差公理。
（2）误差可正可负。它的正负取决于测量值偏离真值的 方向。
（3）误差的具体大小是不可知的。真值：在某一时刻、 位置或状态下，某量的客观值或实际值，它是一个理想 的概念，测量值永远不是真值，真值一般是不可知的， 特殊情况下是已知的（理论真值、约定真值、相对真值 等）。根据误差的定义，误差是无法求得的。通常用 x 作为作为真值的最佳估算值称为近真值。
大学物理实验基础知识_2
三、间接测量结果的表示： N = N ± U N 单位
U E N = N ×100% N
(
)
四、一元函数可以套用以上公式：
例1：和差关系N=kx+my-nz，k ，m ， n是常数
2 2 U N = k 2U x + m2U y + n 2U z2
UN EN = ×100% = L N
（2）D的测量结果：
∑D D=
6
i
= L = 1.94655 cm = 1.9466 cm
∆ DA = S D =
( Di − D) 2 ∑ n −1
= 0.00012cm
△DB＝△仪=0.0004cm
U D = ∆2DA + ∆2DB = 0.00012 2 + 0.0004 2 = 0.00042 cm
∂f 偏导数： ∂x
对于函数
f = 3x + 4 y
2
∂f =3 ∂x
∂f = 8y ∂y
（ f = 3 x + 4 a 2）
（ f = 3b + 4 y 2）
已知：间接测量量
N = f ( x , y , zL)
x = x ±U
y = y ±U
x
E =
x
y
E =
y
U x U
x
y
z = z ±U
求： N ， N U
UD 0.004 ED = ×100% = ×100% = 0.031% ∴ ED = 0.03% 12.836 D
(2) 底面积S
2 1 1 2 S = π D = × 3.1416 × (12.836 ) = 129.40 mm 2 4 4
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B. 表示小数点位置的“0”不是有效数字。 L=12.8mm=0.0128m=1.2810-5km 1.28cm 1280m 1.28cm =1.28 103m
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大学物理实验绪论
2.3.2 有效数字的运算
1) 运算总则
① 不确定度决定有效数字 ② 结果只保留一位欠准数
2.2 测量结果的表示与不确定度
2.2.1 测量结果的表达形式与不确定度
Y X X
d 2.58 0.02 mm
Y 是待测量 ，X是测量值 ，ΔX是不确定度。
相对不确定度 E X 100% X
E 0.02 100% 0.8% 2.58
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大学物理实验绪论
2.2.2 直接测量结果的不确定度 1. 多次测量结果的不确定度
A类分量：多次重复测量后用统计方法算出 B类分量B：其它方法估算 总不确定度合成：方和根合成
X
2 A
2 B
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大学物理实验绪论
A X
n
( Xi X )2
i 1
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大学物理实验绪论
3. 正确记录和书写有效数字
Y X X
D (2.84 0.02) mm
测量结果X保留一位欠准数。不确定度X取 一位有效数字，X对齐X的最后一位。
相对不确定度一般取一位有效数字。建议首
位是1,2,3时取两位有效数字。如: 5%，2.6%。
大学物理实验绪论
江苏大学大学物理实验中心 /
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大学物理实验绪论
1绪 论
1.1 物理实验的意义和任务
(1)通过对实验现象的观察、分析及对物理量 的测量，学习物理实验知识，加深对物理学原理 的理解。
(2)培养与提高学生的科学实验能力。
m
V
误差的传递
dN f dx f dy f dz L x y z
ln N ln f ( x, y, z,L )
dN ( ln f )dx ( ln f )dy ( ln f )dz L
N x
y
z
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大学物理实验绪论
2.1.2 测量误差
真值：待测量在一定条件下具有的大小。 绝对误差：测量值X和真值A的差异。
X X A
约定真值： 公认值，测量值，测量值的算术平均值
相对误差：
E | X | 100% A
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大学物理实验绪论
2.1.3 测量误差的分类 1. 系统误差(规律误差)
大学物理实验绪论
3. 算术平均值的标准偏差
f (X )
X
X
n
n
( Xi X )2
i 1
n(n 1)
X o X X
测量算术平均值随机误差在区间 ( X , X )
的概率为68.3%。 一般实验中测量次数取6～10次。
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大学物理实验绪论
实验结束后，实验数据应经教师审阅认可，否则应重做或补做。 将仪器或实验装置恢复到实验前的状态。
3. 撰写实验报告
(1)补充仪器的规格和编号 (2)数据记录与处理 (3)结果分析和问题讨论等。
实验报告应保持字迹端正、书写整洁、条理 清楚、内容正确、完整。
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大学物理实验绪论
解：
V
1 4
π( D12
D22 )h
1 3.1416 (3.6002 2.8802 ) 2.575 4
2) 常见运算规则
①加减运算
欠准位对齐高位，“4舍6入5凑偶”
24.8+3.56 28.4 30.8+7.75 = 38.55 38.6 537-62.43 = 474.57 474
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24.8 + 3.56
28.36
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大学物理实验绪论
② 乘除运算 取最少位数 1.724.1 7.0 5.3923 = 0.2343 0.23
n(n 1)
算术平均值的标准偏差
B
仪
3
仪 称为仪器误差限值，P11表2-2
2. 单次测量结果的不确定度
X 仪
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大学物理实验绪论
2.2.3 间接测量结果的不确定度
x、y、z …表示各自独立的直接测量量。N表
示间接测量量
N f ( x, y, z,L )
定度传递公式。
解：
N x
1
(
x
y) (x
1( y)2
x
y)
(
x
2y y)2
N y
1
(
x
(
y) x
1 ( y)2
x
y)
2x ( x y)2N (N 来自x)2x
2
(
N y
)2
y
2
(
x
2 y)2
y2
2 x
x2
2 y
例： 4.82π 0.36754 34.012 14.910
4.82 3.142 12.5007 14.910
15.14 0.83842 15.98 16.0
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大学物理实验绪论
例2.4 已知金属环的外径D1=(3.600±0.004)cm，内 径D2=(2.880±0.004)cm，高h=(2.575±0.004)cm，求 金属环体积的测量结果表达式。
③ 乘方、开方运算 取底的位数 25.362 = 643.1296 643.1 25.360. 5 5.03587 5.036
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1.7 2 4.1 172 688 7052
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大学物理实验绪论
④ 对数运算 小数部分取真数的位数
log2.67 0.4265 0.426 log267 = log100+log2.67 2.000+0.426 = 2.426
1. 绝对值合成法
N
|
f x
x
||
f y
y
||
f z
z
| L
N N
| ( ln f x
) x
| | ( ln f y
) y
| | ( ln f z
) z
| L
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大学物理实验绪论
2. 方和根合成法(大学物理实验采用本方法)
解：（1）设N=x+y
N
(
f x
)2
x
2
(
f y
)2
y
2
x2
2 y
N
2 x
2 y
N
x y
（2）设N=x-y 略
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大学物理实验绪论
（3）设N=xy
N
(
f x
)2
x
2
(
f y
)2
y
2
y2 x2
x2
2 y
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大学物理实验绪论
2. 有效数字的意义
数字而言，1.55=1.550=1.5500 测量值而言，1.55m≠1.550m≠1.5500m
高
长
2.6±0.5mm 26.2±0.5mm
2.6±0.5mm
26±5mm
有效数字中欠准位的位置反映了不确定度的大小 有效数字的位数反映了相对不确定度的大小
大学物理实验绪论
2. 实验
对照课本和实验室提供的器材，了解仪器的结构、原理和使用方法。将仪器安装、 调试好，或按电路图连接线路。准备就绪后按实验步骤进行观察、测量和记录。
测量时，应按照有效数字规则进行读数，其有效数字的位数不能任意增减，如实记 录数据，实验数据记录在统一的原始数据记录表上，原始数据记录后不得任意更改。
2. 随机误差（偶然误差）
在测量条件不变时，大小和正负都具有随机性 的误差。
主要原因： ① 人的感官判断力的随机性。 ② 外界因素起伏不定。 ③ 仪器内部存在一些偶然因素。
特点： 随机误差具有统计规律。
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大学物理实验绪论
随机误差的统计规律
正态分布的概率密度函数
f (X )
N
x
y
z
N | cos x | x
N
x x
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大学物理实验绪论
2.3 有效数字及其运算
2.3.1 有效数字 1. 有效数字的概念
正确、有效地表示测量结果的数字。
21
22
读 数 为 21.78cm， 四 位
cm
有效数字，第四位8是
欠准数字
有效数字 = 准确数 + 一位欠准数
ln2.67 0.982 ln267 = ln100+ln2.67 4.605+0.982 = 5.987
⑤ 其它函数运算 遵循不确定度决定有效数字的原则，