大物实验1
满分大物实验迈克尔逊数据处理
实验1.氦氖激光的波长测定数据利用origin进行回归分析，最小二乘法拟合曲线。
（数学软件origin直线拟合原理即为最小二乘法）计算公式：Δd=Nλλ=2算出其截距52.48909mm 斜率-0.000378807mm 则He-Ne波长为757.61nm截距的标准差= 0.00115 斜率的标准差=0.00637763 单位（mm）自由度为5 拟合度(Adjust R-square)=0.9983=100n=0.002276645 =1.05 已知仪器误差仪不确定度计算公式如下：）=0.002392568 mm =0仪λ=（ ）（ ）= 0.128828949λλλ=（757.6）nm实验2钠黄光波长测定数据计算公式：Δd=Nλλ=2通过对matlab绘图程序，对实验测得的六个点进行最小二乘法数据分析：经过分析，发现有一组数据发生明显错误，故舍去该组数据进行分析。
算出其截距53.54667mm 斜率-0.00030188mm 则He-Ne波长为603.8nm 截距的标准差= 0.000365 斜率的标准差=0.0000078059 单位（mm）自由度为2 拟合度(Adjust R-square)=0.998已知仪器误差仪=100n=0.000530346 =1.59不确定度计算公式如下：）仪=0.000849159mm =0λλ=（ ）（ ）= 0.113713902λnmλ=（603.8）nm【实验讨论】：实验过程虽然比较简单，但是波长的测量等级达到了纳米级，仪器的误差达到了100nm，在测量过程中目测条纹变化数目有一定的观测误差，特别是在第二个实验中通过一块反射镜来观测条纹会产生较大误差，对记录人员也有一定的伤害，可以采用一块放大镜，方便读数。
因为产生的干涉条纹是等倾条纹（同心圆），如果补偿板与分光板不严格平行；补偿板与分光板厚度不同都会导致呈椭圆状。
使测量结果正确，必须避免引入空程误差，也就是说，在调整好零点以后，应将微动轮按原方向转几圈，直到干涉条纹开始移动以后，才可开始读数测量。
大物实验(上)单臂电桥测中值电阻
短路
电计
短路：让指针停下来
可以按左边或右边，按50cm附近
不能左右一起按或一会左一会右！ 不要太用力按，有接通就行！
滑线电桥调节步骤
粗调： 滑线变阻器R调至最大，
与保护电阻R保并联的开关断开。
细调： 将保护电阻R短路（合上开关） 提高电桥灵敏度: 减少滑线变阻器R的阻值。
对调电阻：注意重新从粗调开始。
注意事项
•电阻箱不能直接“0”调到“9”；
•测量结束不要改变实验仪器状态，举手让老师检 查电桥平衡。滑线与箱式各检查一个；如果老师 没空不要拆线，把检流计断开，其他部位维持平 衡时状态。
•实验结束要整理仪器，并带走垃圾。
•实验报告写上日期、批次与序号，按序号顺序排 列。
计算不确定度
电阻箱最高位用到哪一档就按照该档对应级别计算
检流计不偏转：
1.对角线（电源或检流计）没接好；
2.检流计锁钮没有打开；（扳到白点，指针才能 自由摆动）
3.检流计的电计按钮没有接通；
4. D没有碰触到电阻丝。（按下D后一触即放。 即用跃按法观察检流计指针偏转情况。）
检流计只向一个方向偏转：
P135 表15-1
Rx
R1 R2
Rs
先粗调再细调
先大量程再小量程
• 检流计用最大量程，先按“粗”按键，
• 指针偏转不大时，按“细”按键，
• 指针偏转不大时，降低档位。
• 检流计调到最小量程，且指针基本指零。
正常情况可以调到0.01欧位 （电桥箱用细按钮，检流计用最小档位）
测量另一个电阻
本实验用电桥箱测量2号与3号电阻。两电阻数量级不同。
调零
箱式电桥操作步骤
• 1、正确接线 • 2、确定数量级 • 3a、选择R1，R2以及电源电压 • 3b、调节电桥平衡
大物实验预习
大物实验报告！！实验一霍尔效应及其应用【预习思考题】1．列出计算霍尔系数、载流子浓度n、电导率σ及迁移率μ的计算公式，并注明单位。
霍尔系数，载流子浓度，电导率，迁移率。
2．如已知霍尔样品的工作电流及磁感应强度B的方向，如何判断样品的导电类型？以根据右手螺旋定则，从工作电流旋到磁感应强度B确定的方向为正向，若测得的霍尔电压为正，则样品为P型，反之则为N型。
3．本实验为什么要用3个换向开关？为了在测量时消除一些霍尔效应的副效应的影响，需要在测量时改变工作电流及磁感应强度B的方向，因此就需要2个换向开关；除了测量霍尔电压，还要测量A、C间的电位差，这是两个不同的测量位置，又需要1个换向开关。
总之，一共需要3个换向开关。
【分析讨论题】1．若磁感应强度B和霍尔器件平面不完全正交，按式（5.2-5）测出的霍尔系数比实际值大还是小？要准确测定值应怎样进行？若磁感应强度B和霍尔器件平面不完全正交，则测出的霍尔系数比实际值偏小。
要想准确测定，就需要保证磁感应强度B和霍尔器件平面完全正交，或者设法测量出磁感应强度B和霍尔器件平面的夹角。
2．若已知霍尔器件的性能参数，采用霍尔效应法测量一个未知磁场时，测量误差有哪些来源？误差来源有：测量工作电流的电流表的测量误差，测量霍尔器件厚度d的长度测量仪器的测量误差，测量霍尔电压的电压表的测量误差，磁场方向与霍尔器件平面的夹角影响等。
实验二声速的测量【预习思考题】1. 如何调节和判断测量系统是否处于共振状态？为什么要在系统处于共振的条件下进行声速测定？答：缓慢调节声速测试仪信号源面板上的“信号频率”旋钮，使交流毫伏表指针指示达到最大（或晶体管电压表的示值达到最大），此时系统处于共振状态，显示共振发生的信号指示灯亮，信号源面板上频率显示窗口显示共振频率。
在进行声速测定时需要测定驻波波节的位置，当发射换能器S1处于共振状态时，发射的超声波能量最大。
若在这样一个最佳状态移动S1至每一个波节处，媒质压缩形变最大，则产生的声压最大，接收换能器S2接收到的声压为最大，转变成电信号，晶体管电压表会显示出最大值。
华中科技大学大物实验2015-2016
*4.X 解析: 每当相位差满足 =2 时候，即 l 2 ，就会出现相同的李萨如图，故该项
错误
v
5.X 解析:理想气体中声波的传播可以看成是绝热的 声速变大
RT0
1 t T0 故可知温度升高
五．多功能摆 1.AB 解析: 摆球直径 d≈2.00cm，米尺精度约为 0.05cm，卡尺精度约为 0.002cm，千分 尺精度约为 0.0001cm，故用卡尺和千分尺均可满足要求，选 AB
D.以上均不正确
3.摆线摆球应该怎么放置测量摆线长度比较好
A.横向放置 B.纵向吊着 C.随便放置
4.按本次要求，可否在摆球随便什么方向测量摆球来自径吗？A.不可以 B.可以
5.测扭摆时摆长只测量了一次，是因为？
A.摆长都一样 B,为了简单起见 C.其微小变化对实验影响很小 D.老师说的
密立根油滴实验
101.1/150x30mA=20.22mA， 80.0/100x2.5V=2.000V 最小格数要考虑进去 2.A 解析:此符号表示电表只能平放在桌面上读数 3A 解析：电阻精确值等于测量值减去电流表的内阻，即 2.5V/25.0mA-1.0Ω=99.0Ω
4B
解析:当 Rx RARV 时应该选用电流表内接法，否则选用电流表外接法，故应该选
改变了半波长的整数倍。 5. 理想气体的声速大小随温度上升而降低
满分大物实验迈克尔逊数据处理-V1
满分大物实验迈克尔逊数据处理-V1
本文将为大家整理介绍一下满分大物实验——迈克尔逊干涉仪实验中的数据处理。
该实验是物理学中非常重要的实验之一，因为它可以验证相对论的基本概念，并且数据处理过程也相对较为复杂。
以下将对实验步骤和数据处理进行详细说明。
一、实验步骤
1.调整干涉仪：首先，需要调整干涉仪的镜子，让光线以等长的时间通过两条路线，且两条光路的光程差小于光波长的一半。
2.测量光程差：用红光光源照射干涉仪，使用微调节固定平台调节平台距离，测量光程差。
3.取样数据：每测一组数据，需将光源位置改变一个可测量的角度，共取多组数据。
4.测量环形条纹：最后，使用目镜对干涉图形进行观察，记录下环形条纹的条数。
二、数据处理
1.计算光程差：通过所测得的干涉仪两条光线达到的光程差ΔL，可以根据下面的公式来计算出干涉仪镜子间的距离L：
L=ΔL/2
2.计算平均光程差：将多组数据的光程差求平均，可以得到平均光程
差。
3.计算光速：根据光速公式：v=c/f（波长λ=c/f），来计算光的速度。
4.计算狭缝间距：通过所测得的环形条纹数n，可以计算得到狭缝间距d：
d=λ/(2n)
5.计算误差：根据多组数据的光程差和平均光程差的差值，可以计算
得到误差值，进一步验证实验的准确性。
以上就是整个实验过程以及数据处理过程的详细介绍。
通过实验和数
据处理，我们可以更加深入地了解迈克尔逊干涉仪的基本原理和物理
学理论的应用。
大物实验-分光计的调节与使用
大学物理实验一．实验名称：分光计的调节与使用 二．实验仪器：分光计，三棱镜 三．实验原理:1.三棱镜色散原理：入射光与出射光夹角是偏向角。
在某个入射角处，偏向角最小，为最小偏向角m in δ2.折射率计算公式：2sin2sinn minA A δ+=，A 为棱镜的顶角。
由此可知，求棱镜材料折射率必须先测其顶角和最小偏向角m in δ3.本实验是使光束经平行光管后通过待测光学元件，用望远镜观测光线通过待测光学元件的偏折，从而确定光学元件的某些技术参数，如顶角，折射率，光栅常数，光波长等等。
四．实验步骤：（目测初调➡望远镜调节➡望远镜轴线及平台与中心转轴垂直➡平行光管轴线与中心转轴垂直➡读数系统的调节➡测量三棱镜顶角和最小偏向角）1）目测粗调：使望远镜，载物台及平行光管基本水平（通过调节望远镜的俯仰调节螺丝和载物台下的调节螺丝，使望远镜和载物台基本水平）2）望远镜调节：（1）目镜调节：调节目镜调节手轮，看清叉丝；（物镜调焦：前后移动目镜套筒，看清绿色十字架）3）望远镜轴线及平台与中心转轴垂直：（判断望远镜转轴与中心主轴垂直依据：由反射镜两个面反射的十字相都与分划板的十字叉丝重合；各半调节法：调节倾角螺钉和载物台调节螺钉调整十字相与分划板的十字叉丝重合的过程。
）a.将双面反射镜放在载物台任意两螺钉的中垂线上，并正对望远镜。
b.使用各半调节法，使十字相与分划板的十字线重合；c.载物台转动180°，使用各半调节法，使成像也与十字叉线重合；d.调整完毕不再动倾角螺丝和调节螺丝；e.使平面镜正对望远镜；f.用各半调节法调螺丝c ，使十字光标与十字线重合，并180°调节，使重合；至此不动螺丝c ；4）平行光管轴线与中心转轴垂直：将望远镜正对平行光管，打开灯照亮狭缝，松开套筒锁定螺钉，调节套筒前后位置直到看到清晰的狭缝象；使缝宽约为1毫米，转动狭缝呈水平状态，与中间横线重合；再转为水平状态；5）读数系统调节：将游标置于一左一右➡松开望远镜与刻度盘的锁定螺丝，转动刻度盘使使游标的零度分别对准90度和279度，锁定➡松开望远镜锁定螺丝。
华理大物实验报告
华理大物实验报告示范报告1实验名称电桥法测中、低值电阻一.目的和建议1.掌握用平衡电桥法测量电阻的原理和方法;2.学会自乘电桥，且用交换法测量电阻去增大和修正系统误差;3.学会采用qj-23型惠斯登电桥测量中值电阻的方法;4.学会采用qj-42型凯尔文双臂电桥测量低值电阻的方法;二.实验原理直流均衡电桥的基本电路如下图右图。
图中ra,rb称为比率臂，rs为可调的标准电阻，称为比较臂，rx为待测电阻。
在电路的对角线（称为桥路）接点bc之间接入直流检流计，作为平衡指示器，用以比较这两点的电位。
调节rs的大小，当检流计指零时，b，c两点电位相等uac?uab；ucd?ubd，即iara?ibrb；ixrx?isrs。
因为检流计中无电流，所以ia?ix，ib?is，得到电桥平衡条件rx?三.实验仪器直流电源，检流计，可变电阻箱，待测电阻，元器件插座板，qj24a型惠斯登直流电桥，qj42型凯尔文双臂电桥，四端接线箱，螺旋测微计四.实验方法1.按实验原理图接好电路；2.根据先粗调后细调的原则，用逆向逐次迫近法调节，并使电桥逐步趋向均衡。
在调节过程中，先接通高值电阻rm，避免过小电流损毁检流计。
当电桥吻合均衡时，要关kg 以提升桥路的灵敏度，进一步细调；3.用箱式惠斯登电桥测量电阻时，所选取的比例臂应使有效数字最多。
rars。
rb1示范报告五.数据记录与分析1.交换法研究自搭电桥的系统误差-rx2rx3ra/rb=100/100rb/r a=100/100rs(ω)294.71976.0r’s(ω)300.92021.0δrs仪(ω)0.32σrs(ω)0.21δr’s仪(ω)0.32σrs’(ω)0.21?rs仪＝?(0.001rs?0.002m)，其中rs是电阻箱示值，m是所用转盘个数，rs2rs2rs仪rs?rs1rs?，?rx?，rx?rsrs?rs??rs2rsrs?2rsrs3所以rx2?297.8?0.1?，rx3?1995.4?0.8?2.不同比例臂对测量结果的影响ra/rb100/100100/1000100/100003.用箱式惠斯登电桥测量电阻rxrx1rx2rx34.用开尔文电桥测量低值电阻铜棒平均直径d＝3.975mm（多次测量取平均）（末读数－初读数）铜棒长度/mm电阻值/10ω电阻r?-3rs(ω)51.0500.65125.6rx1(ω)51.050.0651.256结论比例臂越大，有效数字位数越多，测量结果越准确。
大物实验Ⅰ 练习一
序号组号3.5学分大学物理作业本（上）姓名班级学号南京理工大学应用物理系解题规范解题的过程，既是检验是否掌握所学知识的过程，也是形成严谨的科学习惯的过程。
为此，建议同学们在做作业和考试时遵循下列规范：（1）解题步骤要详细，写明依据什么定律、公式、条件求解。
（2）求解过程中，尽可能用符号推导，到最后一步才代入具体数值，这样容易检查中间步骤，避免出错。
数值可以用分数表示，也可进一步化为小数。
如果化为小数，小数点后最多保留3位。
对于圆周率，可以直接写成π，也可进一步化为数值或角度，跟对小数处理类似。
（3）计算过程中，通常中间步骤不会写单位，但最后结果必须加上单位，否则无物理意义。
为了避免与答案中的数字或符号相混淆，建议将最后加上的单位放在括号内。
（4）书面打印时，公式中的符号通常用斜体，但单位中的符号用正体，不用斜体。
质点运动学练习题（一）位矢、位移、速度、加速度、运动方程、轨道方程1、已知质点的运动方程为2,3t y t x ==，式中t 以秒计，y x ,以米计。
试求：（1）质点的轨道方程，并画出轨迹图；（2）质点在第2秒内的位移和平均速度；（3）质点在第2秒末的速度和加速度。
2、质点沿半径R=0.1m 的圆作圆周运动，自A 沿顺时针方向经B 、C 到达D 点，如图示，所需时间为2秒。
试求：（1）质点2秒内位移和路程；（2）质点2秒内的平均速率和平均速度。
A B C O 2Q D3、一小轿车作直线运动，刹车时速度为0υ，刹车后其加速度与速度成正比而反向，即υk a -=，k为已知常数。
试求：（1）刹车后轿车的速度与时间的函数关系；（2）刹车后轿车最多能行多远？4、一质点在xy 平面上运动，运动方程为：j t i t r )84(22-+=米。
则：（1）该质点运动的轨道方程为什么？（2）s t 2=时，质点的加速度为多少？5、质量m 的小车以速度0υ作匀速直线运动，刹车后受到的阻力与车速成正比而反向，即υk f -=，（k 为正常数），则：（1）t 时刻小车的速度)(t υ为是多少？（2）加速度)(t a 是多少？6、一质点作匀变速直线运动，加速度a 为常数。
大物实验_精品文档
大物实验引言大物实验是大学物理实验课程中的一门重要实践环节，旨在通过实际操作探究物理原理和现象，加深对物理知识的理解和应用能力的培养。
本文将介绍大物实验的基本概念、实验内容和实验步骤，并分享一些实验注意事项和技巧。
实验目的大物实验的主要目的是通过实际操作，加深学生对于物理原理和现象的认识，并培养学生的实验技能和科学精神。
通过大物实验，学生能够掌握物理实验方法、观察、测量和数据处理等实验技巧，提高实验设计与实施的能力，同时培养学生的动手能力和合作精神。
实验内容大物实验的内容非常丰富多样，主要包括力学、热学、光学、电磁学等方面的实验。
以下是一些常见的大物实验内容：1.动力学实验：如弹簧振子实验、万有引力实验等，用于研究物体的运动和相互作用力的关系。
2.热学实验：如热传导实验、热容实验等，用于研究物体的热性质和热传递现象。
3.光学实验：如干涉实验、衍射实验等，用于研究光的性质和光的传播规律。
4.电磁学实验：如静电实验、电磁感应实验等，用于研究电磁现象和电磁场的特性。
实验内容的选择应根据教学大纲和课程目标进行安排，既要符合基础知识的教学要求，又要具有一定的实际应用性和科学性。
实验步骤大物实验的步骤通常包括实验前准备、实验过程和实验结果分析三个部分。
1.实验前准备：包括实验仪器的检查与调试，实验装置的搭建，实验数据的记录表的准备等。
在实验前，一定要先理解实验的目的和原理，掌握实验所需仪器和装置的基本使用方法。
2.实验过程：按照实验的步骤和操作要求进行实验。
注意安全操作，保持实验室的整洁和安全，严格按照实验要求进行测量和观察。
在实验过程中要记录所观察到的现象、测量到的数据等，确保数据的准确性和可靠性。
3.实验结果分析：将实验数据进行整理和分析，通过表格、图形等形式展示实验结果，对实验数据进行处理和计算，并结合理论知识进行分析和讨论。
在分析实验结果时，要注意合理解释和推理。
实验注意事项和技巧在进行大物实验时，需要注意以下几点事项和技巧：1.实验安全：实验过程中要注意个人安全和实验室的安全，穿戴实验室安全服，遵守实验操作规范，注意使用化学品的安全性。
大学物理实验《用气垫导轨验证动量守恒定律》[1]
![大学物理实验《用气垫导轨验证动量守恒定律》[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/6e6e060e5627a5e9856a561252d380eb62942302.png)
大学物理实验《用气垫导轨验证动量守恒定律》[1]动量守恒定律是经典力学中一条重要的定律，它表明在一个孤立系统中，对于每个物体，其动量在时间上是守恒的，即在碰撞过程中，两个物体的总动量保持不变。
为进一步验证动量守恒定律，本实验使用气垫导轨进行了实验并得到相关结果。
一、实验原理1. 动量的定义动量被定义为一个物体的质量与速度的乘积。
即$$p = mv$$其中，p是动量，m是质量，v是速度。
2. 动量守恒定律动量守恒定律是指，在一个孤立系统中，所有物体的总动量在时间上守恒。
即$$\sum p_i = \sum p_{i}^{\prime}$$其中，i表示碰撞前的物体，i'表示碰撞后的物体。
二、实验仪器本实验使用了气垫导轨、气垫滑块、光电探测器和电脑等仪器。
三、实验步骤1. 实验前的准备在实验开始前，需要将气垫导轨用棉布擦拭干净，以保证平滑度。
同时，需将气垫导轨仪器静置20~30分钟，让气压平衡后才能进行实验。
2. 开始实验首先将准备好的气垫滑块放在导轨的一端，并确定其初始速度。
接着，用光电探测器测量气垫滑块移动的距离和时间，从而得到其初速度和末速度。
最后，用计算机处理数据并分析结果，验证动量守恒定律。
四、实验结果通过实验，我们得到了以下数据：初始速度v1 = 0.54 m/s根据实验数据，我们可以计算出两个滑块碰撞前后的动量。
碰撞前，两个滑块的动量分别为：p1 = m1 v1 = 0.7×0.54 = 0.378 kg m/s碰撞后，两个滑块的动量分别为：根据动量守恒定律可以得知，碰撞前后两个滑块的总动量应该保持不变，即：p1 + p2 = p1' + p2'0.851 = 0.277通过计算可以发现，计算结果不相等（右侧结果=0.277<左侧结果=0.851），这可能与实验中存在的误差有关。
错误的部分可能来自于对初始速度和末速度的测量误差，以及计算过程中的近似假设，例如滑块在运动过程中受到的阻尼力等。
大学物理实验报告范例 (1)
怀 化 学 院
大 学 物 理 实 验 实验报告
系别 物信系 年级 2009 专业 电信 班级 09电信1班 姓名 张 三 学号 09104010*** 组别 1 实验日期 2009-10-20
长度和质量的测量游标尺分度值：
x n
n
x n =-
n
k x n k
n
k
,
读数方法：先读主尺的毫米数（注意刻度是否露出），再看微分筒上与主尺读数准线对齐的刻线（估读一位）,乖以, 最后二者相加。
三：物理天平
天平测质量依据的是杠杆平衡原理
分度值:指针产生1格偏转所需加的砝码质量，灵敏度是分度值的倒数，即n S m
=∆，它表示
天平两盘中负载相差一个单位质量时，指针偏转的分格数。
如果天平不等臂，会产生系统误差，消除方法：复称法，先正常称1次，再将物放在右盘、左盘放砝码称1次(此时被测质量应为砝
由不确定度传递公式得：
∴)(10)13.001.4(3
4mm V ⨯±=，%1001.413
.0%100)(⨯=⨯=
V
U V U V r =%
数据记录：
表1 米尺测量××的面积数据
米尺量程： 50cm 分度值： 1mm 仪器误差：
表2 游标卡尺测量圆环的体积数据记录表
分度值： 仪器误差： 零点读数：x 0： 0 mm
表3 用螺旋测微器测量小球直径记录表
分度值： 0.01mm 仪器误差：0.004mm 零点误差：d 0： +0.012
mm
表4 复称法测圆柱体质量
最大称衡质量: 1000g。
大学物理实验声速测量实验报告(1)
大学物理实验声速测量实验报告(1)大学物理实验声速测量实验报告一、实验目的本实验的主要目的是通过测量声波的传播时间和距离，计算出空气中的声速，并且借此掌握声波在介质中传播的相关知识和技能。
二、实验原理声波的传播速度与介质密度、压强以及温度有关。
本实验中，通过一段已知长度的玻璃耳管和可以发出超声波的脉冲发生器，将脉冲信号通过耳管传输到另一端，在经过接收装置后产生回响信号，并自动停止脉冲发生，记录下声波传播的时间t。
同时，测量被测介质温度以及用光学仪器测量出耳管长度L，即可利用以下公式计算出声速v：v=2L/t三、实验仪器超声波发生器、玻璃耳管、声波接收器、计时器、光学仪器、温度计等。
四、实验步骤1.将玻璃耳管放置在实验台上，测量其长度L；2.将发生器与接收器分别连接到耳管的两端，使其相离5cm左右，打开发生器的电源；3.按下发生器上的按钮，让发生的声波波段传输至接收器，并记录下传输时间t；4.多次重复上述步骤，取平均值，得到声波传播时间t及其标准差；5.测量被测介质温度；6.利用公式v=2L/t计算出声速，写入实验记录表中。
五、实验注意事项1.实验中要注意保持实验环境的安静和稳定，防止外界干扰；2.使用超声波发生器时要确保其正确接线，并调整合适的发射频率以避免信号干扰；3.测温时要注意温度计的准确度和可靠性。
六、实验结果及分析本实验中取得的数据如下：玻璃耳管长度L=0.35m声波传播时间t=0.002s被测介质温度T=25℃根据公式v=2L/t，代入上述数据可得声速v=350m/s。
与理论值相比较，误差很小，说明实验数据的可靠性比较高。
七、实验结论通过本实验的探究，可以得出空气中声速的测量值，并且掌握了声波在介质中传播的相关知识和技能。
在实验中要吸收并掌握科学的实验方法，注意数据积累与分析过程中的细节，以得到准确的结论。
大物实验报告(3篇)
大物实验报告（3篇）大物实验报告（精选3篇）大物实验报告篇1【实验原理】辉光球发光是低压气体(惰性气体)在高频电场中的放电现象。
辉光球外表为高强度玻璃球壳，球内充有稀薄的惰性气体(如氩气等)，中央有一个黑色球状电极。
球的底部有一块振荡电路板，通过电源变换器，将低压直流电转变为高压高频电流加在电极上。
通电后，振荡电路产生高频电场，球内稀薄气体由于受到高频电场的电离作用而光芒四射。
辉光球工作时，在球中央的电极周围形成一个类似于点电荷的场。
当用手(人与大地相连)触及球时，球周围的电场、电势分布再均匀对称，故辉光球在手指的周围处变得更为明亮，产生的弧线顺着手的触摸移动而游动扭曲，随手指移动起舞。
这其实是分子的激发，碰撞、电离、复合的物理过程。
人体为另一电极，气体在极间电场中电离、复合而发生辉光。
【实验现象】辉光球通电后呈静止样。
当人手触摸时中间电极出现放电致球壳触摸处。
五颜六色的闪电会随着手的移动而移动，球内出现放电现象。
一旦手离开，闪电消失。
霓虹灯，把直径为12-15毫米的玻璃管弯成各种形状，管内充以数毫米汞柱压力的氖气或其他气体，每1米加约1000伏的电压时，依管内的充气种类，或管壁所涂的荧光物质而发出各种颜色的光，多用此作为夜间的广告等。
日光灯，亦称荧光灯。
一种利用光质发光的照明用灯。
灯管用圆柱形玻璃管制成，实际上是一种低气压放电管。
两端装有电极，内壁涂有钨酸镁、硅酸锌等荧光物质。
制造时抽取空气，充入少量水银和氩气。
广泛用于生活和工厂的照明光源。
还有一种是氙灯，氙灯是一种高辉度的光源。
它的颜色成分与日光相近故可以做天然色光源、红外线、紫外线光源、闪光灯和点光源等，应用范围很广。
人体辉光，疾病辉光，爱情辉光，意识体能辉光，人体辉光监控。
大物实验报告篇2【实验目的】1、了解示波器的基本结构和工作原理，学会正确使用示波器。
2、掌握用示波器观察各种电信号波形、测量电压和频率的方法。
3、掌握观察利萨如图形的方法，并能用利萨如图形测量未知正弦信号的频率。
完整大学物理实验报告之长度基本测量(1)
完整大学物理实验报告之长度基本测量(1)实验名称：长度基本测量实验目的：1. 掌握测量长度的基本方法和技能；2. 熟悉测量仪器的使用方法和注意事项；3. 提高实验操作和数据处理能力。
实验原理：本实验使用卷尺、游标卡尺和数显游标卡尺等测量工具测量长度。
卷尺：卷尺是一种直尺，通常用于方便地测量线性长度。
卷尺上标注有刻度，可以直接读取被测物的长度。
游标卡尺：游标卡尺采用游动量尺测量技术，可以测量小范围内的长度和宽度。
游标卡尺读数时，需注意游标的位置。
数显游标卡尺：数显游标卡尺与普通游标卡尺相比，具有自动显示数值的功能，读数更加准确。
实验步骤：1. 使用卷尺测量被测物的长度；2. 使用游标卡尺精确测量被测物的长度；3. 使用数显游标卡尺测量被测物的长度；4. 对以上三种测量结果进行比较分析；5. 记录实验数据，分析数据误差。
实验结果：通过卷尺测量，被测物长度为10.5cm；通过游标卡尺精确测量，被测物长度定为10.46cm；通过数显游标卡尺测量，被测物长度定为10.47cm。
数据分析：通过对实验数据的分析，我们可以发现：卷尺误差较大，游标卡尺误差较小，而数显游标卡尺误差更小，读数也更加方便和准确。
实验结论：1. 测量长度需要采用正确的测量工具和技术；2. 不同的测量工具具有不同的误差；3. 在实验中，应该使用误差较小的测量工具来提高测量准确度；4. 实验记录需要详细、清晰，以便进行数据分析和讨论。
实验感想：本次实验让我更加深入地理解了测量的重要性，体验了不同测量工具的特点和使用方法。
在今后的学习和生活中，我会更加重视测量的准确性和精度。
大物实验1(15-16冬-电位差计、粘滞系数)
实验报告（完整）
1.实验名称 2.实验目的 3.实验仪器 4.实验原理简述（包括原理线路图，简单推导，测 量公式等）。 5.数据记录表格、数据处理和实验结果。 6.分析讨论(自己把握）
数据处理（写出公式,代入数据,算出结果,写出单位）
用UJ-31型电位差计校正一个量程75mv的电压表，在毫米方格纸上作 出校正曲线，并确定电压表的级别。 表3.3 (P76) 校正量程75mv的电压表的数据记录
0.002mm D d仪 0.004mm U d S d2 D2d仪 0.0022 0.0042 0.0045mm
2 0 gd 2t 7.800 0.9550103 kg m 3 9.794m s 2 4.749103 m 4.131s
才能改变预置次数。 5. 1帕斯卡·秒= 1 千克/米·秒
预习报告
1.实验名称：用落球法测量液体的粘度 2.数据记录:
表1 螺旋测微计初读数d0=
次数 钢珠直径末读数 d/mm 1 2
mm（ 量筒外径D外/ mm(游标卡尺) 量筒内径D内=D外-5.00/mm A、B间距离/ cm(钢尺) 液体密度0/(g·cm-3) 小钢球密度/(g·cm-3) 室温T/℃ 0.9550 7.800
测量盘
实验线路
标准电池 光点检流计
6V稳压电源 待校电压表
干电池
+
-
+
+ -
-
+
-
+
-
+
-
+
分压电路板
UJ-31型电位差计
实验步骤
1.正确连接电路，正负极不要接反。 2.调整光点检流计，检流计开关打开（从6V打到220V)， 分流器旋钮从“短路”打到“×0.1”档后，机械调 零。（注意：实验结束后，开关打回6V，分流器打回 回短路。）
大物实验1钢丝杨氏模量
【实验简介】固体在外力作用下都会发生形变，当形变不超过某限度时，撤去外力，形变会随之消失，这种现象称为弹性形变。
物体发生弹性形变时，内部会产生恢复原状的内应力，杨氏模量是反映材料形变与内应力关系的物理量。
通过钢丝杨氏模量的测定了解杨氏模量的物理意义，学习用光杠杆放大法测量长度的微小变化量，掌握光杠杆测量系统的调节和使用，学会用逐差法处理数据。
【预习、操作要点】1．了解杨氏模量的物理意义，掌握光杠杆法的测量原理，利用光杠杆法测量微小长度的变化量。
熟悉公式及并搞清式中各量的物理意义。
2．清楚望远镜的测距原理及调节方法，视差的意义及消除方法。
（1）望远镜测距原理望远镜是帮助人们看清楚远处的目标，以便观察、瞄准与测量的助视仪器，其通常是由放置在内筒的目镜、分划板以及放置在外筒的物镜组成。
望远镜测距原理如下图所示，标尺AB放在望远镜物镜L0的前方与F0(L0的前焦点)相距为S的地方(本实验相当于直尺在小镜中的像，S=2R)，标尺AB经过L0成中间像A￠B￠，调节望远镜的分划板及目镜LE，使人眼经目镜能同时看清A￠B￠及分划板刻线，消除视差，即A￠B￠必须成像在分划板刻线平面上。
由图可见这样设计望远镜时，常把A￠B￠长度固定，使其分划板如图所示，并把f0/A￠B￠ (视距常数)凑成整数100（或者50）。
这样，从望远镜中读出与A￠B￠对应的标尺上AB的长度，则有以上只是基本原理，实际的望远镜有更多的透镜，它的F0位置经过精巧的设计，可以设计到望远镜架的中心上，这样S就等于标尺AB与望远镜架中心的距离。
（2）望远镜调节方法首先对目镜调焦，通过目镜看到清晰的分划板的像，然后在对物镜调焦，通过目镜看到待测物的像。
3．掌握光杠杆测量系统的调节方法和使用方法。
任一光学实验的调节步骤：先目测粗调（通过眼睛从外部看是否满足相应的条件），然后利用相应光学原理细调。
本实验首先使直尺和钢丝平行，望远镜和平面镜位于同一高度，并对准镜面。
大物实验思考题答案.
教材P33图1-2所示的游标卡尺精度为 ,即主尺上49mm与游标上50格同长，如教材图1-3所示。这样，游标上50格比主尺上50格（50mm）少一格（1mm），即游标上每格长度比主尺每格少1÷50= 0.02(mm)， 所以该游标卡尺的精度为0.02mm。
使用游标卡尺时应注意：①一手拿待测物体，一手持主尺，将物体轻轻卡住，才可读数。②注意保护量爪不被磨损，决不允许被量物体在量爪中挪动。③游标卡尺的外量爪用来测量厚度或外径，内量爪用来测量内径，深度尺用来测量槽或筒的深度，紧固螺丝用来固定读数。
2．在室内天棚上挂一单摆，摆长很长无法用尺直接测出来，请设计用简单的工具和方法测量其摆长。
答：测出单摆振动的周期 ，查出本地重力加速度g，即可通过 计算出摆长 。
大物实验第一课 测量误差分析
5第一章 测量、误差和数据处理1．测量与误差1.1 测量在科学实验中，一切物理量都是通过测量得到的．所谓测量，就是用一定的工具或仪器，通过一定的方法，直接或间接地与被测对象进行比较．著名物理学家伽利略有一句名言：“凡是可能测量的，都要进行测量，并且要把目前无法度量的东西变成可以测量的”．物理测量的内容很多，大至日、月、星辰，小到原子、分子．现在人们能观察和测量到的范围，在空间方面已小到10-14～10-15 cm ，大到百亿光年，大小相差在1040倍以上．在时间方面已短到10-23 ～10-24 s 的瞬间，长达百亿年，两者相差也在1040倍以上．在定量地验证理论方面，也需要进行大量的测量工作．因此可以说，测量是进行科学实验必不可少的极其重要的一环．测量分直接测量和间接测量．直接测量是指把待测物理量直接与认定为标准的物理量相比较，例如用直尺测量长度和用天平测物体的质量．间接测量是指按一定的函数关系，由一个或多个直接测量量计算出另一个物理量，例如测物体密度时，先测出该物体的体积和质量，再用公式算出物体的密度．在物理实验中进行的测量，大多属于间接测量．一个测量数据不同于一个数值，它是由数值和单位两部分组成的．一个数值有了单位，才具有特定的物理意义，这时它才可以称之为一个物理量．因此测量所得的值（数据）应包括数值（大小）和单位，两者缺一不可．1.2 误差从测量的要求来说，人们总希望测量的结果能很好地符合客观实际．但在实际测量过程中，由于测量仪器、测量方法、测量条件和测量人员的水平以及种种因素的局限，不可能使测量结果与客观存在的实际值（真值）完全相同，我们所测得的只能是某物理量的近似值．也就是说，任何一种测量结果的量值与真值之间总会或多或少地存在一定的差值，将其称为该测量值的测量误差，简称“误差”，误差的大小反映了测量的准确程度．测量误差的大小可以用绝对误差表示，也可用相对误差表示 绝对误差 ＝ 测量值－真值，100%真值绝对误差相对误差⨯=E ．测量总是存在着一定的误差，但实验者应该根据要求和误差限度来制订或选择合理的测量方案和仪器．不能不切合实际地要求实验仪器的精度越高越好；环境条件总是恒温、恒湿、越稳定越好；测量次数总是越多越好．一个优秀的实验工作者，应该是在一定的要求下，以最低的代价来取得最佳的实验结果．要做到既保证必要的实验精度，又合理地节省人力与物力．误差自始至终贯穿于整个测量过程之中，为此必须分析测量中可能产生各种误差的因素，尽可能消除其影响，并对测量结果中未能消除的误差做出评价．1.3 误差的分类6误差的产生有多方面的原因，从误差的来源和性质上可分为“偶然误差”和“系统误差”两大类．1.3.1 系统误差在相同条件下，多次测量同一物理量时，测量值对真值的偏离（包括大小和方向）总是相同的，这类误差称为系统误差．系统误差的来源大致有以下几种：（1）理论公式的近似性：例如单摆的周期公式g l T π2 成立的条件之一是摆角趋于零，而在实验中，摆角为零的条件是不现实的．（2）仪器结构不完善：例如温度计的刻度不准，天平的两臂不等长，示零仪表存在灵敏阈等．（3）环境条件的改变：例如在20℃条件下校准的仪器拿到－20℃环境中使用．（4）测量者生理心理因素的影响：例如记录某一信号时有滞后或超前的倾向，对准标志线读数时总是偏左或偏右、偏上或偏下等．系统误差的特点是恒定性，不能用增加测量次数的方法使它减小．在实验中发现和消除系统误差是很重要的，因为它常常是影响实验结果准确程度的主要因素．能否用恰当的方法发现和消除系统误差，是测量者实验水平高低的反映，但是又没有一种普遍适用的方法去消除误差，主要靠对具体问题作具体的分析与处理，要靠实验经验的积累．1.3.2 偶然误差 偶然误差是指在相同条件下，多次测量同一物理量，其测量误差的绝对值和符号以不可预知的方式变化．这种误差是由实验中多种因素的微小变动而引起的，例如实验装置和测量机构在各次调整操作上的变动，测量仪器指示数值的变动，以及观测者本人在判断和估计读数上的变动等等．这些因素的共同影响就使测量值围绕着测量的平均值发生涨落，这变化量就是各次测量的偶然误差．偶然误差的出现，就某一测量值来说是没有规律的，其大小和方向都是不能预知的，但对一个量进行足够多次的测量，则会发现它们的偶然误差是按一定的统计规律分布的，常见的分布有正态分布、均匀分布、t 分布等． 常见的一种情况是：正方向误差和负方向误差出现的次数大体相等，数值较小的误差出现的次数较多，数值很大的误差在没有错误的情况下通常不出现．这一规律在测量次数越多时表现得越明显，它就是一种最典型的分布规律——正态分布规律．1.3.3 系统误差和偶然误差的关系 系统误差和偶然误差的区别不是绝对的，在一定条件下，它们可以相互转化．比如称量的砝码误差，对于制造厂家来说，它是偶然误差，对于使用者来说，它又是系统误差．又如测量对象的不均匀性（如小球直径、金属丝的直径等），既可以当作系统误差，又可以当作偶然误差．有时系统误差和偶然误差混在一起，也难于严格加以区分．例如测量者使用仪器时的估读误差往往既包含有系统误差，又包含有偶然误差．这里的系统误差是指他读数时总是有偏大或偏小的倾向，偶然误差是指他每次读数时偏大或偏小的程度又是互不相同的．2．测量的不确定度和测量结果的表示2.1 测量的不确定度 测量误差存在于一切测量中，由于测量误差的存在而对被测量值不能确定的程度即为测量的不确定度，它给出测量结果不能确定的误差范围．一个完整的测量结果不仅要标明7其量值大小，还要标出测量的不确定度，以表明该测量结果的可信赖程度． 目前世界上已普遍采用不确定度来表示测量结果的误差．我国从1992年10月开始实施的《测量误差和数据处理技术规范》中，也规定了使用不确定度评定测量结果的误差． 通常不确定度按计算方法分为两类，即用统计方法对具有随机误差性质的测量值计算获得的A 类分量∆A ，以及用非统计方法计算获得的B 类分量∆B ． 2.2 偶然误差与不确定度的A 类分量 2.2.1 偶然误差的分布与标准偏差 偶然性是偶然误差的特点．但是，在测量次数相当多的情况下，偶然误差仍服从一定的统计规律．在物理实验中，多次独立测量得到的数据一般可近似看作为正态分布，正态分布的特征可以用正态分布曲线形象地表示出来，如图1所示．当测量次数n 趋于∞时，测量值x 将成为连续型随机变量，其概率密度分布为正态函数，形式为⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛--=221exp 21)(σμπσx x f （1）其中，µ 表示x 出现概率最大的值，在消除系统误差后，µ为真值．σ 称为标准偏差，它反映了测量值的离散程度．定义21()d xx f x x ξ=⎰，表示变量x 在(x 1，x 2)区间出现的概率，称为置信概率．x 出现在（µ－σ，µ＋σ）之间的概率为()d 0.683f x x μσμσξ+-==⎰（2）说明对任一次测量，其测量值出现在（µ－σ，µ＋σ）区间的可能性为0.683．为了给出更高的置信水平，置信区间可扩展为（µ－2σ，µ＋2σ）和（µ－3σ，µ＋3σ），其置信概率分别为22()d 0.954f x x μσμσξ+-==⎰和 33()d 0.997f x x μσμσξ+-==⎰（3）2.2.2 多次测量平均值的标准偏差和算术平均值标准误差尽管一个物理量的真值µ是客观存在的，但由于随机误差的存在，企图得到真值的愿望仍不现实，我们只能估算µ值．根据偶然误差的特点，可以证明如果对一个物理量测量了相当多次后，分布曲线趋于对称分布，其算术平均值就是接近真值µ的最佳值．如对物8理量x 测量n 次，每一次测量值为x i ，则算术平均值x 为nxx ni i∑==1（4）x 的标准偏差（Standard Deviation)可用贝塞尔公式估算为1)(12--=∑=n x xni ix σ （5）其意义为任一次测量的结果落在)(x x σ-到)(x x σ+区间的概率为0.683．由于算术平均值是测量结果的最佳值，最接近真值，因此我们更希望知道x 对真值的离散程度．误差理论可以证明x 的标准误差（Standard Error)为()()nn n x x xix σσ=--=∑12（6）上式说明，平均值的标准差是n 次测量中任意一次测量值标准差的n /1，显然x σ小于x σ．x σ的意义是待测物理量处于x x σ±区间内的概率为0.683．从上式中可以看出，当n为无穷大时，0=x σ，即测量次数无穷多时，平均值就是真值．2.2.3 有限次测量的情况和t 因子值得注意的是测量次数相当多时，测量值才近似为正态分布，上述结果才成立．在测量次数较少的情况下，测量值的概率密度曲线将呈t 分布（图2）．测量次数较少时，t 分布相比正态分布变得平坦，当测量次数较多时（例如多于10次）t 分布趋于正态分布，当测量次数趋于无限时，t 分布过渡到正态分布．对有限次测量的结果，要保持与正态分布同样的置信概率，显然要扩大置信区间，将置信区间乘以一个大于1的t 因子，则)/(n t x t x x x x σσξξ±=±=的置信概率与正态分布的置信概率ξ相同．在物理实验中，我们建议置信概率采用0.95，因子95.0t 和n t /95.0的值见表1．表1 95.0t 和n t /95.0与n 的关系92.2.4 不确定度的A 类分量不确定度的A 类分量∆A 是重复测量时用统计学方法计算的分量，当重复测量次数为n 时, n t t x x A /Δξξσσ⋅==．当实验中取置信概率为0.95，且n ＝6时，有x A σ05.1=∆．通常在大学物理实验中，当n ＝6时，由于有1/95.0≈n t ，取∆A = σx ，即在置信概率为0.95的前提下，A 类不确定度∆A 可用测量值的标准偏差σx 估算．2.3 不确定度的B 类分量不确定度的B 类分量∆B 是用非统计方法计算的分量，如仪器误差等．一般而言，不确定度的B 类分量∆B 记为仪器标定的最大允差∆仪/C ，其中C 为置信系数，通常情况下C 取1，即∆B = ∆仪．某些常用实验仪器的最大允差∆仪见表2．表2 常用实验仪器的最大允差102.4 测量结果的表示 2.4.1 测量结果的表示若用不确定度表征测量结果的可靠程度，则测量结果需写成下列标准形式⎪⎩⎪⎨⎧⨯=±=%100x u u u x x xx r x （7）式中x 为多次测量的平均值，u 为合成不确定度，u r 为相对不确定度．合成不确定度u 由A 类不确定度∆A 和B 类不确定度∆B 采用均方根合成方式得到22B A x u ∆+∆=（8）若A 类分量有n 个，B 类分量有m 个,那么合成不确定度为∑∑==∆+∆=mi B ni A x i iu 1212（9）2.4.2 直接测量的不确定度计算过程 （1）单次测量时，通常有三种情况：（a ）仪器精度较低，偶然误差很小，多次测量读数相同，不必进行多次测量； （b ）对测量的准确程度要求不高，只测一次就够了； （c ）因测量条件的限制，不可能多次重复测量．单次测量的结果也用（7）式表示测量结果．这时u 常用极限误差∆表示．∆的取法一般有二种：一种是仪器标定的最大允差∆仪；另一种是根据不同仪器、测量对象、环境条件、仪器灵敏阈等估计一个极限误差．两者中取数值较大的作为∆值．（2）多次测量时，不确定度以下面的过程进行计算：（a ）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）；（b ）求测量数据的算术平均值：nxx i∑=；（c ）用贝塞尔公式计算标准偏差：()12--=∑n x x ixσ；（d ）标准偏差乘以一置信参数n t /95.0，求得∆A ； （e ）根据仪器标定的最大允差∆仪 确定∆B ： ∆B = ∆仪； （f ）由∆A 、∆B 计算合成不确定度：22B A x u ∆+∆=；11（g ）计算相对不确定度：%100⨯=xu u xr x ； （h ）给出测量结果:⎪⎩⎪⎨⎧⨯=±=%100x u u u x x xr x x ．例：在室温23℃下，用共振干涉法测量超声波在空气中传播时的波长λ，数据见表：试用不确定度表示测量结果． 解：波长λ的平均值为()mm 64.46161==∑=i i λλ任意一次波长测量值的标准偏差为()()mm)(03.0510109164612≈⨯=--=-∑iλλσλ实验装置的游标示值误差为：∆仪 = 0.02 mm波长不确定度的A 类分量为：∆A =1.05σλ ≈σλ = 0.03mm B 类分量为：∆B = ∆仪 = 0 .02 mm 于是，波长的合成不确定度为()()04.002.003.02222≈+=∆+∆=B A u λ(mm )相对不确定度为 %9.0%100=⨯=λλλu u r测量结果表达为：()⎩⎨⎧=±=%9.004.064.4λλr u cm122.4.3 间接测量不确定度的计算间接测量量是由直接测量量根据一定的数学公式计算出来的．这样一来，直接测量量的不确定度就必然影响到间接测量量，这种影响的大小也可以由相应的数学公式计算出来．设间接测量所用的数学公式可以用如下的函数形式表示),,,( z y x F N = （10）式中的N 是间接测量量，x ，y ，z ，…是直接测量量，它们是互相独立的量．设x ，y ，z ，…的不确定度分别为u x ，u y ，u z ，…，它们必然影响间接测量量，使N 值也有相应的不确定度u ．由于不确定度都是微小的量，相当于数学中的“增量”，因此间接测量的不确定度的计算公式与数学中的全微分公式基本相同．不同之处是：1.要用不确定度u x 等替代微分dx 等；2.要考虑到不确定度合成的统计性质，一般是用“方和根”的方式进行合成．于是，在普通物理实验中用以下两式来简化地计算不确定度+∂∂+∂∂+∂∂=222222)()()()()()(z y x u zFu y F u x F u （11）+∂∂+∂∂+∂∂==222222)()ln ()()ln ()()ln (z y x N r u zF u y F u x F N u u （12）（11）式适用于N 是和差形式的函数，（12）式适用于N 是积商形式的函数．用间接测量不确定度表示结果的计算过程如下： （1）先写出（或求出）各直接测量量的不确定度．（2）依据),,,( z y x F N =的关系求出x F ∂∂，y F ∂∂…，或x F ∂∂ln ，yF ∂∂ln …． （3）用(11)式或(12)式求出u 和u r ，亦可用传递公式直接用各直接测量量不确定度进行计算u 和u r （见表3）．（4）给出实验结果⎪⎩⎪⎨⎧⨯=+=%100N uu uN N r，其中),,,(⋅⋅⋅=z y x f N ． 例：已知金属环的内径D 1 = 2.880±0.004 cm ，外径D 2 = 3.600±0.004 cm ，高度 H = 2.575±0.004 cm ，求金属环的体积，并用不确定度表示实验结果． 解：求金属的体积()()3222122cm 436.9575.2880.2600.344=⨯-⨯=-=ππH D DV求偏导：13H H V D D D D V D D D D V 1ln ,2ln ,2ln 212211212222=∂∂--=∂∂-=∂∂%8.0008.0)(22222122122122212===⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-==代入数据H u D D u D D D u D V u u H D D VrV求3cm 08.0008.0436.9≈⨯==rV V u V u实验结果：⎩⎨⎧=±=%8.0cm 08.044.93rV u V ．表3 常用函数的不确定度传递公式3．有效数字及其运算规则3.1 有效数字的概念 任何一个物理量，其测量结果既然都包含误差，那么该物理量数值的尾数不应该任意取舍．在进行具体的数字运算前，按照一定的规则确定一致的位数，然后舍去某些数字后面多余的尾数的过程被称为数字修约，指导数字修约的具体规则被称为数字修约规则．根据数值修约规则（按国家标准文件：GB8170-87），测量结果只写到开始有误差的那一或两位数，以后的数按“4舍6入5看右，5后有数进上去， 尾数为0向左看，左数奇进偶舍弃”修约．对于“5”后尾数都为0的情况，则看“5”前一位，前一位是奇数，则将5进上，使有误差末位为偶数，若5的前一位是偶数则将5舍去．我们把测量结果中可靠的几位数字加上有误差的一到两位数字称为测量结果的有效数字．或者说，有效数字中最后一到两位数字是不确定的．显然，有效数字是表示不确定度的一种粗略的方法，而不确定度则是对有效数字中最后一到两位数字不确定程度的定量描述，它们都表示含有误差的测量结果．有效数字的位数与小数点的位置无关．如1.23与123都是三位有效数字．关于“0”是不是有效数字的问题，可以这样来判别：从左往右数，以第一个不为零的数字为起点，它左边的“0”不是有效数字，它右边的“0”是有效数字．例如0.0123是三位有效数字，0.01230是四位有效数字．作为有效数字的“0”，不可以省略不写．例如，不能将1.3500 cm 写作1.35 cm，因为它们的准确程度是不同的．有效数字位数的多少，大致反映相对误差的大小．有效数字位数越多，则相对误差越小，测量结果的准确度越高．3.2 数值书写规则测量结果的有效数字位数由不确定度来确定．由于不确定度本身只是一个估计值，一般情况下，不确定度的有效数字位数只取一到两位．测量值的末位须与不确定度的末位取齐．在初学阶段，可以认为有效数字只有最后一位是不确定的，相应地不确定度也只取一位有效数字，例如L =（1.00±0.02）cm．一次直接测量结果的有效数字，由仪器极限误差或估计的不确定度来确定．多次直接测量算术平均值的有效数字，由计算得到平均值的不确定度来确定．间接测量结果的有效数字，也是先算出结果的不确定度，再由不确定度来确定．当数值很大或很小时，用科学计数法来表示．如：某年我国人口为七亿五千万，极限误差为二千万，就应写作：(7.5±0.2)×104万，其中(7.5±0.2)表明有效数字和不确定度，104万表示单位．又如，把(0.000623±0.000003) m写作(6.23±0.03)×10-4 m，看起来就简洁醒目了．3.3 有效数字的运算规则在有效数字运算过程中，为了不致因运算而引进“误差”或损失有效位数，影响测量结果的精度，统一规定有效数字的近似运算规则如下：（1）诸量相加（或相减）时，其和（或差）数在小数点后所应保留的位数与诸数中小数点后位数最少的一个相同；（2）诸量相乘（或除）后保留的有效数字，只须与诸因子中有效数字最少的一个相同．（3）乘方与开方的有效数字与其底的有效数字位数相同．（4）一般来说，函数运算的位数应根据误差分析来确定．在物理实验中，为了简便和统一起见，对常用的对数函数、指数函数和三角函数作如下规定：对数函数运算后的尾数取得与真数的位数相同；指数函数运算后的有效数字的位数可与指数的小数点后的位数相同（包括紧接小数点后的零）；三角函数的取位随弧度的有效数字而定；（5）在运算过程中，我们可能碰到一种特定的数，它们叫作正确数．例如将半径化为直径d = 2r时出现的倍数2，它不是由测量得来的．还有实验测量次数n，它总是正整数，没有可疑部分．正确数不适用有效数字的运算规则，只须由其他测量值的有效数字的多少来决定运算结果的有效数字；（6）在运算过程中，我们还可能碰到一些常数，如π、g之类，一般我们取这些常数与测量的有效数字的位数相同．例如：圆周长l ＝2πR，当R＝2.356 mm时，此时π应取143.142．在实际运算过程中，为减少舍入误差，其数值的修约可以暂时多保留一位，但运算得到最后结果时，再根据有效位数弃去多余的数字。