0物理实验绪论

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《大学物理实验绪论》课件

《大学物理实验绪论》课件

案例二:验证牛顿第二定律
实验目的
通过实验验证牛顿第二定律,即物体加速度与作用力成正比,与质量成反比。
实验原理
在相同力的作用下,质量越大,加速度越小;在相同质量的情况下,作用力越 大,加速度越大。通过测量力和加速度的关系,可以验证牛顿第二定律。
案例二:验证牛顿第二定律
实验步骤
1. 准备实验器材,包括小车、滑轮、砝码、弹簧测力计等。
实验步骤 1. 准备实验器材,包括计时器、尺子、重物等。
2. 将尺子固定在墙上,让重物从尺子顶端自由下落。
案例一:测量重力加速度
3. 使用计时器记录重物下落的时间。
实验结果:通过测量和计算,可以得 出重力加速度的值,并与其他已知值 进行比较,验证实验的准确性。
4. 根据测量数据计算重力加速度的值 。
实验结果分析
数据处理
对实验数据进行整理、计算和图表绘制,确 保数据的准确性和可读性。
结果分析
根据实验数据,分析实验结果是否符合预期 ,探讨可能影响实验结果的因素。
误差分析
对实验中的误差来源进行分析,评估误差对 实验结果的影响。
实验结论与建议
实验结论
根据实验结果和误差分析,总结实验的主要发现和结论。
实验原理
当两束或多束相干光波在空间某一点叠加时,会产生加强或减弱的现象,形成明 暗相间的干涉条纹。光的干涉是光学中的重要现象之一。
案例三:光的干涉实验
实验步骤
1. 准备实验器材,包括激光器、分束器、反射镜 、光屏等。
2. 将激光器发出的光束通过分束器分成两束相干 光波。
案例三:光的干涉实验
1
3. 让两束光波在空间某一点叠加,并观察干涉现 象。
防止机械伤害
在使用机械设备或进行具有危险性的实验操作时,应佩戴防护眼镜、手套等个人防护用品,遵守安全操作规程。

大学物理实验绪论课电子教案

大学物理实验绪论课电子教案

大学物理实验绪论课电子教案一、教学目标1. 让学生了解大学物理实验课程的重要性,认识到实验在物理学研究中的地位和作用。

2. 使学生掌握实验基本原理、方法和技巧,为后续实验课程打下坚实基础。

3. 培养学生的实验兴趣,提高动手能力、观察能力和创新能力。

二、教学内容1. 大学物理实验课程的地位和作用2. 实验基本原理和方法3. 实验技巧与注意事项5. 安全常识及实验仪器使用规范三、教学过程1. 导入:通过提问方式引导学生思考实验在物理学研究中的重要性。

2. 讲解:详细阐述大学物理实验课程的地位和作用,介绍实验基本原理、方法和技巧。

3. 互动:学生提问,教师解答;讨论实验过程中可能遇到的问题及解决方法。

5. 总结:强调实验安全常识及仪器使用规范,提醒学生在实验过程中注意事项。

四、教学方法1. 讲授法:讲解实验基本原理、方法和技巧。

2. 互动法:引导学生提问、讨论,提高课堂参与度。

4. 实践操作:课后安排实验操作练习,巩固所学知识。

五、教学评价1. 课堂参与度:观察学生在课堂上的提问、讨论情况,评价学生的参与程度。

3. 实践操作:评估学生在实验过程中的动手能力、观察能力和创新能力。

六、教学资源1. 教材:大学物理实验教程2. 课件:实验基本原理、方法和技巧的PPT3. 实验设备:常见的物理实验仪器4. 网络资源:相关实验视频、论文等七、教学时间1课时(45分钟)八、课后作业1. 阅读教材,了解实验基本原理和方法。

2. 观看实验视频,熟悉实验操作过程。

九、教学建议1. 注重实验安全教育,强调实验过程中注意事项。

2. 鼓励学生提问、讨论,提高课堂氛围。

3. 注重培养学生的动手能力、观察能力和创新能力。

4. 定期检查实验报告,及时反馈学生实验成果。

十、教学反思本节课结束后,教师应认真反思教学效果,针对学生的反馈情况进行调整教学策略,以提高教学质量。

关注学生在实验过程中的表现,为后续实验课程做好准备。

六、实验技能训练1. 目的:使学生熟悉并掌握基本实验技能,如测量、数据分析等。

大学物理实验 绪论

大学物理实验 绪论
实验报告整洁占实验成绩的10%
5 、关于数据涂改问题
6、交实验报告和 实验报告评分的说明
*每次实验后实验报告须在一周内由物理课 代表收齐集中交到物理实验室。
*实验报告评分标准:(共100分)
卷面 10分
报告格式 10分
操作和数据记录 30
数据处理 30分
结果表示 10分
问题讨论 10分
7、实验内容和 实验成绩评定的说明
B类不确定度 uB ——主要涉及系统误差。由 仪器误差造成。
六、直接测量不确定度的估算
1. A类不确定度——可用统计方法计算 一般用平均值的标准偏差来表示。即:
uA

S x
S x
1 n(n 1)
n i 1
( xi
x)2
六、直接测量不确定度的估算
2. B类不确定度——用非统计方法估算
消除系统误差产生的因素
四. 精密度、准确度和精确度
a) 精密度高, b) 准确度相对 c) 精确度高, 测量重复性好, 较高,测量结 随机误差、系 随机误差小。 果较接近真值。 统误差均小。
五、不确定度及其分类
——不确定度是对测量结果可信度的描述, 表征误差可能存在的范围。
A类不确定度 u A——对测量结果离散性的评价。 主要涉及随机误差。
在实验教学中约定:
uB

仪 3
仪 为仪器误差限,可按以下三个原则确定:
六、直接测量不确定度的估算
(1) 对可估读测量数据的仪器: △仪 = 最小刻度的1/2
(2) 对不可估读测量数据的仪器: △仪 = 仪器最小分辨读数
(3) 对有仪器说明书的仪器: △仪按仪器说明书计算
3、直接测量的合成不确定度 和相对不确定度:

大学物理实验绪论课电子教案

大学物理实验绪论课电子教案

大学物理实验绪论课电子教案一、教学目标1. 让学生了解大学物理实验课程的重要性,认识到实验课程对于理论知识的巩固和应用的作用。

2. 使学生掌握实验的基本原理、方法和技巧,为后续实验课程打好基础。

3. 培养学生的实验兴趣,提高学生的实验动手能力和创新能力。

二、教学内容1. 大学物理实验课程的定位与意义2. 实验课程的基本要求与评价标准4. 实验安全与实验伦理5. 物理实验常用仪器与设备三、教学过程1. 导入:通过提问方式引导学生思考实验课程的重要性,激发学生的学习兴趣。

2. 讲解:详细讲解大学物理实验课程的定位、意义、基本要求等内容。

3. 互动:让学生提问,解答学生在预习过程中遇到的问题。

5. 总结:对本节课内容进行总结,强调实验安全与实验伦理。

四、教学方法1. 讲授法:讲解实验课程的定位、意义、基本要求等内容。

2. 互动法:鼓励学生提问,解答学生在预习过程中遇到的问题。

4. 实践操作法:让学生在实验过程中亲自动手,提高实验技能。

五、教学评价1. 课堂参与度:观察学生在课堂上的发言和提问情况,评估学生的参与程度。

3. 实验操作:评价学生在实验过程中的动手能力、观察能力和问题解决能力。

4. 课后反馈:收集学生对实验课程的意见和建议,不断优化教学内容和方法。

六、实验技能训练1. 目的:使学生掌握基本的实验技能,包括仪器的使用、数据的采集与处理、实验误差的分析等。

2. 内容:a. 常用仪器的使用方法及注意事项b. 实验数据的采集与处理方法c. 实验误差的来源与减小方法d. 实验结果的判断与分析3. 教学过程:a. 讲解与示范:教师讲解并示范相关实验技能,让学生了解并掌握基本操作方法。

b. 学生练习:学生分组进行实验,亲自动手操作,巩固所学技能。

七、实验方案设计与实施1. 目的:培养学生的实验设计能力、创新能力和团队协作能力。

2. 内容:a. 实验方案的设计原则与方法b. 实验步骤的制定与执行c. 实验数据的处理与分析d. 实验结果的讨论与总结3. 教学过程:a. 课题发布:教师发布实验课题,引导学生思考并设计实验方案。

物理实验绪论

物理实验绪论
• 我们开出的物理实验绝大多数都是综合性实验, 利用多方面知识来达到一个目的。
一、物理实验课的地位与作用
物理学和自然科学的发展是以实验为基础的, 并且与实验技能和方法的进步相联系
1. 要求学生掌握一些常用物理量的测定方法
2. 了解物理实验中常用的仪器设备的构造原 理,主要性能和使用方法
3. 基本具备从观察现象、测量数据、分析处 理试验结果到编写实验报告的能力
物理实验绪论
物理实验绪论
一. 物理实验课的地位与作用 二. 测量和误差的基本概念 三. 测量不确定度和数据处理 四. 有效数字及其运算
五、物理实验课的基本程序 误差与有效数字练习题
绪论作业:P12:1,5,6,7
前言
• 物理实验是物理学发展的重要环节。
自然现象 总结提出假设
实验
理论
• 我们大多数实验都是训练同学如何利用物理仪 器和物理原理测量物理参数。例如重力加速度、 表面张力等等。
[例1]测量某一长度得到九个值: 42.35, 42.45, 42.37, 42.33, 42.30, 42.40, 42.48, 42.35, 42.29 (均以毫米为单位)
(这一组数据可能不太好,但作为示例还是可以的)
求置信概率为0.68, 0.95, 0.99时测量 列的平均值,标准差和A类不确定度?
4. 培养自己严肃认真的工作作风、实事求是 的科学态度
二、测量和误差的基本概念
1标准单位、2测量、3真值、4误差
1.测定物理量的大小
标准单位:为了进行测量,必须规定
一些标准单位,如选定质量的单位为公 斤,长度的为米,时间的单位为秒,电 流强度的单位为安培等
2.测量 就是将待测量与这些选作为标准单 位的物理量进行比较,其倍数即为物理量的 测量值。

大学物理实验绪论.

大学物理实验绪论.
标准偏差——随机误差的离散程度 具有随机误差的测量值将是分散的,对分散程度的定量表示用标 准偏差,在有限次测量情况下,单次测量值的标准偏差定义为
2 n xi x i 1 n 1
Sx


xi xi x
为偏差
二、测量结果的表示与不确定度
1.测量结果的表达形式与不确定度 测量结果的最终表达形式为
的特征是具有一定的规律性,服从因果律。
随机误差 在同一测量条件对同一物理量进行重复测量时,测量结果会
出现一些无规律的起伏,这是因为测量时存在随机误差,也
称偶然误差。
进行随机误差的估计时,算术平均值和标准偏差是两个重要的数字
特征量。
算术平均值——测量结果的最佳估计值,又称近似真实值
1 n x xi n i 1
3.数据处理
实验结束后要尽快整理好数据,数据整理工作应尽可能在实验课上完
成,这样可以根据数据整理中的问题作必要的补充测量,一般是在计算 结束之后,再收拾仪器。
4.实验讨论
实验讨论是培养学生的分析能力非常重要的部分。 5.实验报告 实验报告是实验工作的全面总结,是对实验目的和要求的回答,是 学生思索和提高的过程,不能是简单抄写记录和计算结果。
撰写实验报告要简明扼要,有自己的特色,注重条理性,有主要的
数据处理过程,有实验结果,以及对实验结果的评价,实验后的思考和 分析。
实验报告具体要求有:
(1)实验名称: 所做实验的名称; (2)实验时间:具体做实验的时间; (3)实验学生:做实验者本人姓名; (4)指导教师:指导实验的教师姓名;
(5)实验目的:完成本实验应达到的基本要求;
w W u
式中 为被测量, 为测量值, 为总不确定度,它们具有相同的单 u W 位。 测量值不等于真值,可以设想真值就在测量值附近的一个量值范围

大学物理实验绪论答案与解析

大学物理实验绪论答案与解析

大学物理实验绪论答案与解析北京理工大学物理实验绪论答案1. 下面哪种说法正确?DA. 间接测量结果有效数字位数的多少由测量仪器的精度决定。

B. 间接测量结果有效数字位数的多少由计算器数码显示位数的多少决定。

C. 间接测量结果有效数字位数的多少由所用的单位决定。

D. 间接测量结果有效数字位数的多少由其不确定度决定。

2. 某物理量的测量结果为n=1.6532(0.0007),下面对该结果的解释哪种是正确的?CA. 表明该物理量的数值有两种可能,即n=1.6525 或n=1.6539 。

B. 表明该物理量的数值是(1.6525,1.6539)区间内的任何值。

C. 表明该物理量的真值有较大的概率位于(1.6525,1.6539)区间内。

D. 表明该物理量的真值不在(1.6525,1.6539)区间内。

3. 在相同的测量条件下,对同一物理量进行多次重复测量,并以各次测量值的算数平均值作为该物理量的测量结果,以下哪种说法是正确的?BA. 这样做可以减小系统误差。

B. 这样做可以减小随机误差。

C. 这样做可以得到该物理量的真值。

D. 这只是处理测量数据的一种方法,不能减小误差,与真值也没关系。

4. 以下关于系统误差的说法哪个是正确的?DA. 系统误差是没有规律的误差。

B. 系统误差就是指来源于测量仪器的误差。

C. 系统误差是正性误差。

D. 系统误差是可正可负的。

5. 用最小分度为0.2s 的计时器测量时间,一次测量的结果是56.4s,正确的表达式是哪一个?CA. 56.4(0.1)s C. 56.40(0.06)sB. 56.40(0.10)s D. 56.4(0.2)s6. 已知D HM24πρ = ,其中M = 276.180(0.020)g ,D = 3.662(0.005)cm,H = 12.180(0.010)cm,M、D、H 这三个测量量中哪一个量的测量对ρ的不确定度影响最大?AA. M 的测量对ρ的不确定度影响最大。

物理绪论

物理绪论

刻度分成若干等份( 10等份常用) ,对11~12mm之 间的位臵进行估计,让左、中、右排同学估读可得 11.4,11.5,11.6, ……。
10 20
钢笔一侧的位置
可知,11是准确数字,后面的数字为欠准数(有争议 的数)。表明该位臵与位于11~12mm之间的其它位 臵是有区别的。称为描述该位臵的有效数字。
实验地点:
基础实验馆3楼、4楼东侧相应房间。
物理实验应达到的目的
1.系统了解实验的基本理论 测量及有效数字 误差理论的基本知识 数据处理的基本方法 2.培养实验的基本技能 掌握基本仪器的调整与使用 培养独立分析解决问题的能力 正确完整写出合格的实验报告 3.结合操作掌握实验的基本方法和特点
一、测量及有效数字
例如:2位有效数字的平方仍得2位有效数字,所 以有252=6.2102 。根据四舍、六入、五凑偶的 原则,5若进得奇数,只能舍掉,而不能写成6.3或 6.25。
例题(1)98.745+1.3=98.74+1.3=100.0 (2)76.000/ (40.00-2.0)=76.00 / 38.0=2.00 (3)4.2572=18.122(首数乘积有进位的特例) (4)(252+943.0)/479.0=(6.2+9.43)/4.79=3.27 运算时应有约简这一步。 把下列各数取3位有效数字 (1)1.075=1.08(5凑偶) (2)0.86249=0.862 (3)27.052=27.1(5后面有数时要直接进位) (4)3.14159=3.14
(二)、测量及有效数字 测量是对物体固有属性或运动规律的定量描述。 有效数字是测量结果的客观表述。测量过程中我 们会遇到两类数字:准确数字(如人数、次数,公式 中的常数等);近似数字(实验得到的测量值)。

物理实验绪论

物理实验绪论
没有预习并写好预习报告者,老师有权停止其实验或实 验成绩降一档!
2 .实验的进行—中心环节 检查预习报告,交上次实验报告,听老师讲解实验原理 及注意事项等。 动手实验,使用仪器测量时,必须按操作规程进行,不 明确操作规程,千万不要动用仪器。
仔细观察和认真分析实验现象;准备就绪后就开始测 量,要求实验者精力集中,仔细观察,精心操作。
N的不确定度 uN ( fx)2ux2( fy)2uy2 N的相对不确定度
EruN N(lnxf)2ux2(lnyf)2uy2
当函数 f (x, y, )中各量间是乘除关系时,利用相对
不确定度传递公式计算方便。
间接测量的结果表示
N NN
Nf(x,y, )
uN只取一位有效数字,尾数只进不舍。 N’的最后一位应于uN末位对齐。
10

di
d i1 19.75mm
10
Sd
10
(di d)2
i1
0.014mm
109
仪 0 .0 2
0 .0 1 2 m m 3
不确定度
uS d2仪 20 .0 1 4 20 .0 1 2 2m m
0 .0 1 8 m m 0 .0 2 m m
直径的测量结果
d d u ( 1 9 . 7 5 0 . 0 2 ) m m ( p 0 . 6 8 3 )
❖在大学物理实验中,通常只取一位欠准数字。因 此有效数字由若干位准确数字和一位欠准数字组成。
❖有效数字不仅反映了待测量的大小,正确书写的 有效数字还可以反映测量的精确程度。
1.有效数字定义:
由测量结果的第一位非零数起到u 在的那一位数字
止的全部数字统称为测量的有效数字。
4.60cm≠4.600cm

大学物理实验绪论

大学物理实验绪论

四、有效数字尾数的舍入规则
尾数大于五进,小于五舍,等于五时取偶。 ——“逢五取偶” 这个原则比“四舍五入”的截尾规则更合理。
例4 将下列数截去尾数成四位有效数字。 2.345 26 → 2.345 2.345 52 → 2.346 2.346 50 → 2.346 2.347 50 → 2.348
5、注解和说明
要求注明图线的名称、作图者姓名、日期以及必要的 简单说明(如实验条件:温度、压力等)。
3 ——极限误差
三、偶然误差的数据处理——多次测量 结果与误差计算
被测物理量的算术平均值——测量结果的最佳估 计值
1 n x xi n i 1
等精度测量条件下,当测量次数相当多时,算术 平均值是真值的最佳值。
四、标准偏差
等精度测量条件下,若测量次数n有限 任意一次测量值的标准偏差
1 n x ( xi x )2 n 1 i 1 平均值的标准偏差
实验报告剩余部分的完成(即数据处理和 思考题部分): 1)数据处理(含有数据处理主要过程、作图及实 验结果); 2)回答思考题及分析讨论。 3)将带有教师签字的原始记录纸,沿粘贴线粘 贴好(用胶水或透明胶带粘贴)。
交报告的时间、地点: 一周内由指定的同学将上周完成的实验报告 交到对应的实验室。逾期未交报告,酌减报告 分,一个月不交,按无报告处理。
B类不确定度 合成不确定度
uj
j C
uc
i2 u j2
二、不确定度的传递公式
设间接测得量与各直接测得量有下列函数关系 N f ( x, y, z ) ,其中x、y、z……相互独立。 u u 各直接测得量的不确定度为 uc x 、 c y 、 c z ……
间接测得量 N 的不确定度 f 2 2 f 2 2 uc N ( ) uc x ( ) uc y x y 相对不确定度

大学物理实验实验绪论及准备知识

大学物理实验实验绪论及准备知识

V1
(mV)
+Is、+B 1.23 1.80 2.17 2.35 2.44 2.55 2.57 2.56 2.56 2.57 2.56 2.55 2.45 2.38 2.24 1.93 1.37
V2
(mV) -Is、+B -1.27 -1.85 -2.20 -2.38 -2.47 -2.58 -2.60 -2.60 -2.60 -2.59 -2.58 -2.56 -2.45 -2.36 -2.21 -1.88 -1.30
0 0.0008 0.0016
n
Di
D i1 60.26 (mm ) n
n
Di
D
2
uA D
i 1
nn 1
0.017 (mm )
D 60.26(mm) uA 0.017 (mm)
uB
0.02(mm) 0.012 (mm)
3
3
uC
u
2 A
u2 B
0.017 2 0.0122 0.021 (mm)
由此,我们取5个间隔为一组,求平均后再除以5,即:
1 5
[(
L5
L0 ) (L6
L1) (L7 L2 ) (L8 L3 ) (L9
L4 )]
2
5
B(mT)
800 600 400 200
0 -200 -400 -600 -800
-3000
-2000
-1000
0
H(A/m)
1000
2000
3000
3、回归法
回归法是指各物理量之间存在某种 函数关系,最简单的是线性关系。
y Bx A
有关回归的理论比较复杂,在此不 详细介绍,使用到时再做详细介绍。

大学物理实验绪论

大学物理实验绪论

六、有效数字及其运算规则
1、有效数字:仪器、仪表上直接读得的可靠数字 和最后一位估计得到的可疑数字记录下的这些数 字通称为有效数字。如图:
它的记录结果为13.4mm ,有三位有效数字 。
2、有效数字的科学计数法:
例如,38.30g=3.830×10-2kg=3.830×104mg,
3、有效数字的运算规则
3
3
再计算D的标准误差:
D1 D1 - D 0.508- 0.484 0.024 mm
D2 D2 - D 0.489- 0.484 0.005 mm
D3 D3 - D 0.455- 0.484 0.029 mm

Di2 0.0242 0.0052 0.0292 0.021 0.03mm
12.34 +) 2.3574
14.6974
结果为14. 70
22222 ×) 111
22222 22222 22222
2466642 结果为2.47×106
测量结果的表示
测量结果
x x (单位) x
测量值: x
误差: x
直接测量
间接测量
直接测量误差
间接测量误差
单次 测量
X=X1
多次 测量
x x x =123.2 0.6米
用科学计数法表示:1.232 0.006102 米
它所表示的含义是:x的值在122.6米到123.8米之间。 它的置信度是68.3%
测量值 x
进位原则: 四舍六入五凑偶
直接测量值的单次测量
• 测量值表示: x x
直接测量值的多次测量
(2)培养与提高同学的实践与动手能力 。

高中物理绪论课实验教案

高中物理绪论课实验教案

高中物理绪论课实验教案
实验目的:通过测量物体的长度和宽度,培养学生使用尺规作图的能力,提高学生的实验操作技能和数据处理能力。

实验器材:尺子、卷尺、直尺、笔、纸
实验步骤:
1. 将一块长方形纸板放在实验台上,使用直尺测量其长度和宽度,并记录在实验纸上。

2. 使用卷尺测量同一个长方形纸板的长度和宽度,并记录在实验纸上。

3. 使用尺子测量同一个长方形纸板的长度和宽度,并记录在实验纸上。

4. 比较三种测量方法得到的结果,讨论它们的准确性和误差。

5. 计算三次测量的平均值,并比较实验结果和理论值的差距。

实验提示:
1. 在测量长度和宽度时,尽量保持测量工具与物体表面垂直,以减少误差。

2. 在记录实验数据时,要注意单位的转换,确保数据的准确性和一致性。

3. 在比较实验结果和理论值时,要分析出现差距的原因,提出改进措施。

实验总结:
通过这次实验,学生不仅学会了如何使用尺规进行测量和作图,还提高了实验操作技能和数据处理能力。

同时,也培养了学生的观察和分析能力,加深了对物理学知识的理解和应用。

大学物理实验绪论教案

大学物理实验绪论教案

实验考试
定期进行实验考试,测试学生对实验知识的掌握程度和应用能力,为学生提供反馈和改进的机会。
THANKS
感谢观看
随机误差
由于实验过程中随机因素的影响而引起的误差。随机误差具有随机性、不可预测性和不可避免性。
过失误差
由于实验操作失误或违反操作规程而引起的误差。过失误差是可以避免的误差。
实验操作规范
03
02
03
04
01
01
实验前应穿戴好必要的防护用品,如实验服、护目镜、手套等。
02
对于有危险性的实验操作,应在教师的指导下进行,不得擅自操作。
大学物理实验绪论教案
汇报人:
202X-01-07
contents
目录
课程简介实验基础知识实验操作规范实验报告撰写实验考核与评价
课程简介
01
光学实验
研究光的传播、干涉和衍射等光学现象,如干涉仪实验、折射率实验等。
电磁学实验
研究电磁场和电磁力的作用,如静电实验、电磁感应实验等。
热学实验
研究热现象和热力学规律,如气体定律实验、热传导实验等。
目录
包括实验目的、实验原理、实验步骤、数据记录与分析、实验结论与讨论等部分。
正文
列出在实验过程中引用的文献和资料。
参考文献
02
01
03
04
05
数据记录
在实验过程中,学生应准确、完整地记录实验数据,包括原始数据和测量结果。
数据处理
根据实验要求,对数据进行处理和分析,如计算平均值、求标准差等。
数据分析
根据实验结果,分析数据的变化趋势和规律,并与理论值进行比较。
03
02
01
03

大学物理实验绪论

大学物理实验绪论
(2)培养与提高同学的实践与动手能力 。
(3)培养与提高同学的科学实验素养。
a
4
2、物理实验课的基本程序
(1)实验预习 :认真阅读教材,填写实验报告相 关内容:实验目的、实验原理、实验仪器、实验内 容、注意事项等。
(2)实验操作 :是实验课的重点。根据老师上课 的具体要求而定。
(3) 实验报告 :是实验工作的总结,要用简明的
=(1.28+0.09) ×10-2cm
a
22
例3:有效数字运算 161 .35 2 2151 1000 10014141010000100
=0.10×10000+100=0.10×104 +100 = 0.11×104
a
23
例4:求以下间接测量值的标准误差和相对误差,并把结果写成标准
形式(其中:给出的各直接测量量的误差为最大仪器误差)
2、测量误差: x 误差只取一位。
3、单位:无单位的量不能称其为物理量。
x 例如: =123.156米 x =0.52米
x x x =123.2 0.6米
用科学计数法表示:1.2320.006102米
它所表示的含义是:x的值在122.6米到123.8米之间。
它的置信度是68.3%
a
13
测量值 x
例如,38.30g=3.830×10-2kg=3.830×104mg,
a
10
3、有效数字的运算规则
①可靠数字与可靠数字进行四则运算时,其结果仍为可 靠数字;
②有可疑数字参加的四则运算,其所得结果均为可疑数字;
③在运算的最后结果中只保留一位可疑数字,其余可疑 数字,应根据尾数四舍六入五凑偶法则处理。
进位原则: 四舍六入五凑偶
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绪论
《大学物理实验》 大学物理实验》
三、完成实验报告: 要重新写实验报告。 完成实验报告: 要重新写实验报告。
实验报告格式:统一用学校印制的实验报告纸。 实验报告格式:统一用学校印制的实验报告纸。 封面:实验题目,班级,姓名,座号,实验台号,同 封面:实验题目,班级,姓名,座号,实验台号, 组人姓名座号。 组人姓名座号。 实验报告内容: 实验报告内容: 前面四项( 实验目的; 实验仪器; 实验原理; 前面四项( ① 实验目的; ② 实验仪器; ③ 实验原理; 实验内容)与预习报告差不多, ④ 实验内容)与预习报告差不多,但要根据实际验过程 进行修改。 进行修改。 ⑤实验数据处理,除数据表格外,还要进行数据处理 实验数据处理,除数据表格外, (包括有效数字处理、误差表示和图线。 包括有效数字处理、 包括有效数字处理 误差表示和图线。 ⑥问题讨论:对实验现象的进行分析和研究,实验的 问题讨论:对实验现象的进行分析和研究, 收获和改进实验、减小误差的建议。 收获和改进实验、减小误差的建议。 12 完成作业题。 ⑦完成作业题。
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科学实验全过程包括四个环节: 科学实验全过程包括四个环节: 1. 选定目标作出计划,即确定课题,构思模型,给出 选定目标作出计划,即确定课题,构思模型, 实验方案设计; 实验方案设计; 2. 制作或选择实验装置,按设计方案准备实验所需设备; 制作或选择实验装置,按设计方案准备实验所需设备; 3. 观察现象和测量数据,进行实验操作,记录数据; 观察现象和测量数据,进行实验操作,记录数据; 4. 分析、整理数据结果,得出结论。 分析、整理数据结果,得出结论。 完成以上步骤后,还需讨论由实验得到的结论, 完成以上步骤后,还需讨论由实验得到的结论, 是支持、肯定了原先所构思的模型方案设计, 是支持、肯定了原先所构思的模型方案设计,还是部 分肯定,尚需改进、完善设备或设计方案, 分肯定,尚需改进、完善设备或设计方案,还是要修 否定原告的设计目标。 改、否定原告的设计目标。 大学物理实验一般只做上述科学实验过程的第三、 大学物理实验一般只做上述科学实验过程的第三、 5 四两步。主要是为同学们以后进行科学实验打基础。 四两步。主要是为同学们以后进行科学实验打基础。
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Hale Waihona Puke 第三节 如何进行大学物理实验
一、实验前的预习: 实验前的预习: 1. 弄懂实验原理 熟悉仪器原工作原理和操作规程。 2. 熟悉实验仪器 熟悉仪器原工作原理和操作规程。 3. 了解观测要求 明确本次实验测什么,怎么测,测几次, 明确本次实验测什么,怎么测,测几次,哪些物理 量是已知的(或实验室给出的),哪些量是待测的, ),哪些量是待测的 量是已知的(或实验室给出的),哪些量是待测的,哪 些量是待求的。 些量是待求的。 如有条件可使用CAI课件进行预习。 课件进行预习。 如有条件可使用 课件进行预习 可到仿真实验网站 进行预习。 进行预习。
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在大学物理实验的最后,我们将做一、 在大学物理实验的最后,我们将做一、二个综合性或 设计性实验,这是简单的科学实验。 设计性实验,这是简单的科学实验。
第二节 大学物理实验的要求 1、掌握物理实验的基本知识、基本方法和基本 、掌握物理实验的基本知识、 技能。 技能。 2、通过物理实验加深对物理理论的理解和掌握。 、通过物理实验加深对物理理论的理解和掌握。 3、培养实事求是的科学态度和积极创新的科学 、 精神。 精神。
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二、开设大学物理课的目的 1. 通过物理实验学习实验观测和分析的一般方法。 通过物理实验学习实验观测和分析的一般方法。 2. 培养从事科学实验的初步能力。包括阅读教材或 培养从事科学实验的初步能力。 资料,能概括出实验原理和方法的要点; 资料,能概括出实验原理和方法的要点;借助教材或仪 器说明书,能正确使用基本实验仪器, 器说明书,能正确使用基本实验仪器,掌握基本物理量 的测量方法和实验操作技能;正确记录处理数据, 的测量方法和实验操作技能;正确记录处理数据,分析 实验结果和撰写实验报告。 实验结果和撰写实验报告。 3. 培养实事求是的科学态度,严谨的工作作风,勇于 培养实事求是的科学态度,严谨的工作作风, 探索、坚忍不拔的钻研精神以及遵守纪律、团结协作、 探索、坚忍不拔的钻研精神以及遵守纪律、团结协作、 爱护公物的优良品德。 爱护公物的优良品德。
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二、实验过程: 实验过程:
1. 学生进入实验室,必须将预习报告交教师检查,经 学生进入实验室,必须将预习报告交教师检查, 同意后方可进行实验(没预习者不得进行实验); 同意后方可进行实验(没预习者不得进行实验); 2. 进入实验室后应自觉遵守实验室规则; 进入实验室后应自觉遵守实验室规则; 分钟不得进入实验室; 例如,要按时上课,迟到 分钟不得进入实验室 例如,要按时上课,迟到15分钟不得进入实验室;对 号入座,不得随意换组;未经允许, 号入座,不得随意换组;未经允许,不得随意拨弄仪 严格按操作要求使用仪器; 器;严格按操作要求使用仪器;仪器发生故障应即时 报告指导教师,不得自行处理或更换; 报告指导教师,不得自行处理或更换;实验完毕应经 指导教师同意后方可离开实验室。 指导教师同意后方可离开实验室。 3. 实验前应清点所需仪器、用具是否齐全; 实验前应清点所需仪器、用具是否齐全; 4. 进一步熟悉、了解仪器的使用方法; 进一步熟悉、了解仪器的使用方法; 5. 认真听取指导教师的讲解; 认真听取指导教师的讲解;
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第一节 物理实验的重要性
物理学是以实验为基础的科学, 物理学是以实验为基础的科学,即物理理论绝不 能脱离物理实验结果的验证。凡物理学的概念、 能脱离物理实验结果的验证。凡物理学的概念、规律 及公式等都是以客观实验为基础的。 及公式等都是以客观实验为基础的。 实验: 是根据研究的目的,选用合适的仪器或装置, 实验 是根据研究的目的,选用合适的仪器或装置, 人为地控制,创造或纯化某种自然过程, 人为地控制,创造或纯化某种自然过程,使之按预期 的进程发展, 的进程发展,同时在尽可能减少干扰的情况下进行观 以探求该自然过程变化的一种科学活动。 测,以探求该自然过程变化的一种科学活动。 科学实验: 是科学研究人员提出某些假设或预见, 科学实验 是科学研究人员提出某些假设或预见,为 对其进行证明筹划适当的手段和方法, 对其进行证明筹划适当的手段和方法,根据由此产生 的现象来判断原设计假设或预见的真与否。 的现象来判断原设计假设或预见的真与否。 2
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对观察到的现象和测得的数据要及时进行判断, 对观察到的现象和测得的数据要及时进行判断,判 断它们是否正常与合理。 断它们是否正常与合理。 测量数据除有明确的理由可肯定是错误的数据外, 测量数据除有明确的理由可肯定是错误的数据外, 都应及时正确在作出记录(包括某些可疑的数据) 都应及时正确在作出记录(包括某些可疑的数据)。如 出现异常数据时,应增加测量次数。 出现异常数据时,应增加测量次数。 记录数据时要特别注意有效数字和单位。 记录数据时要特别注意有效数字和单位。 8. 实验完毕,实验数据必须经教师签字(或盖章), 实验完毕,实验数据必须经教师签字(或盖章), 然后将仪器、用具整理好,方可离开实验室。 然后将仪器、用具整理好,方可离开实验室。
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4. 写出实验预习报告 进入实验室前应写出预习报告, 进入实验室前应写出预习报告,预习报告要求统一 写在作业纸上。预习报告格式: 写在作业纸上。预习报告格式: 实验名称; 实验名称; 实验目的; ① 实验目的; ② 实验仪器; 实验仪器; 实验原理, ③ 实验原理,要求用自己的语言简述有关物理内容 不照抄教材),包括主要公式的推导, ),包括主要公式的推导 (不照抄教材),包括主要公式的推导,与实验有关 的图(实验原理图和实际实验图)。 ; 的图(实验原理图和实际实验图)。 实验内容,包括实验步骤和注意事项; ④ 实验内容,包括实验步骤和注意事项; ⑤实验数据表格,制作表格时要留有余地。 实验数据表格,制作表格时要留有余地。
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一、实验在物理学发展中的作用 1. 发现新事实,探索新规律; 发现新事实,探索新规律; 2. 检验理论,判定理论的适用范围; 检验理论,判定理论的适用范围; 3. 测定常量; 测定常量; 4. 推广应用,开拓新领域。 推广应用,开拓新领域。 物理学的发展,是以大量的实验为基础的。 物理学的发展,是以大量的实验为基础的。早期的 物理理论都是从实验观察中总结、归纳得出的; 物理理论都是从实验观察中总结、归纳得出的;现代物 理理论有的虽不都是直接从实验得出的, 理理论有的虽不都是直接从实验得出的,但都必须经过 实验的严格检验。 实验的严格检验。 诺贝尔物理奖获得者中,因实验而获得的占69%。 诺贝尔物理奖获得者中,因实验而获得的占 。 从这可以说明物理实验的重要地位。 从这可以说明物理实验的重要地位。 3
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6. 对所用的仪器进行合理布置并进行耐心细致地安装、 对所用的仪器进行合理布置并进行耐心细致地安装、 调整; 调整; 布置仪器要尽量做到便于操作、读数和记录。使用 布置仪器要尽量做到便于操作、读数和记录。 仪器必须按操作规程进行,不明确操作规程, 仪器必须按操作规程进行,不明确操作规程,不要胡乱 动用仪器。仪器如有损坏,应及时报告教师。 动用仪器。仪器如有损坏,应及时报告教师。 7. 按实验步骤进行实验,观察实验现象,读数并记录: 按实验步骤进行实验,观察实验现象,读数并记录: 记录实验所用主要仪器的编号和规格, ①记录实验所用主要仪器的编号和规格,以便以后必 要时对实验进行复查; 要时对实验进行复查; ②对实验现象进行观测记录; 对实验现象进行观测记录; ③数据记录应做到整洁清晰而有条理,尽量采用列表 数据记录应做到整洁清晰而有条理, 在标题栏内要求注明单位。数据不得任意涂改。 法。在标题栏内要求注明单位。数据不得任意涂改。 实验的原始数据可先记录在专用的纸上, 实验的原始数据可先记录在专用的纸上,实验报 10 告做完后,再抄入数据表格中。 告做完后,再抄入数据表格中。
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