浙江大学物理实验绪论课件
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大学物理实验绪论PPT
相对误差(E) =
绝对误差 真值
× 100%
2.1.2.误差及其分类
1．测量值的误差： 测量误差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(x)-真值(X)
相对误差(E) =
绝对误差 真值
× 100%
2．误差的种类
分析误差产生的性质，可将误差分为系统 误差和随机误差。 （1）系统误差：在等精度条件下，对同一量 进行多次测量时，误差的大小和正负总保 持不变或以可预知的方式变化的测量误差 分量，称为系统误差，其特点是它具有确 定性。
B2
3
∆仪的计算
如电表等仪表 ∆仪=量程×准确度等级% ½的最小刻度（如直尺） 直接给出（如游标卡尺）
2.3.5 合成不确定度及其不确定度的 传递
1、合成 2 2 ① 多次测量 U ( x) = U A ( x) + U B 2 ( x) ② 单次测量
U ( x) = U ( x) + U ( x)
4、测量结果的表示
x = x ± U ( x)(单位)(P = 0.683)
单次测量结果同上：
x = x ± U ( x)(单位)(P = 0.683)
注意： 注意：
x
x
与 i 有效数字位数一致或多取一位。 与U(x)的末位数字一定要对齐。如：
x
U ( g ) = U r • g = 0.00076 × 9.810 = 0.0075 ≈ 0.008 ( ms −2 )
2) 乘除运算：
积（商）的有效数字位数与有效数字位数 最小者相同。 如：834.5×23.9=19944.55=1.99× 10 4 2569.4÷19.5=131.7641…=132
3)乘方、开方及对数运算：
《大学物理实验绪论》课件
《大学物理实验绪论》 PPT课件
为你呈现一份精彩的《大学物理实验绪论》课件！通过该课件，你将了解实 验介绍、实验方法、实验数据处理、实验报告等内容，以及实验室安全和实 验评估等关键知识。
实验介绍
实验目的
明确实验的目标和预期成果， 为实验的顺利进行提供指导。
实验原理
解释实验中所涉及的物理原 理和基本概念，帮助理解实 验过程中发生的现象。
实验内容
概述实验的具体步骤和操作， 说明涉及的实验器材和测量 方法。
实验方法
实验器材
列出所需的实验器材和仪器设 备，并解释其作用。
实验流程
详细描述实验的步骤和操作流 程，确保实验能够顺利进行。
实验注意事项
提醒实验者应注意的事项，包 括安全、精确测量和错误排除 等。
实验数据处理
1 数据处理方法
介绍处理实验数据的方法，如平均值计算、误差分析和图表绘制等。
2 数据分析
分析实验数据的趋势、规律和关系，得出结论和实验结果。
3 实验误差分析
讨论实验中可能出现的误差来源，并评估其对实验结果的影响。
实验报告
1
报告格式
介绍实验报告的基本格式要求，包括封面、目录、引言和结论等部分。2实验报告要点
强调写实验报告时应注意的要点，如清晰表达、准确描述和逻辑顺序。
3
实验心得体会
功率计
用于测量电路中的功率和能量转 化效率的仪器。
稳压电源
用于提供恒定电压和电流输出的 电源设备。
热像仪
用于观测和测量物体的表面温度 分布。
实验室管理
1
实验室规章制度
介绍实验室的管理规章制度和行为准则，维护实验室环境和秩序。
2
实验室秩序维护
为你呈现一份精彩的《大学物理实验绪论》课件！通过该课件，你将了解实 验介绍、实验方法、实验数据处理、实验报告等内容，以及实验室安全和实 验评估等关键知识。
实验介绍
实验目的
明确实验的目标和预期成果， 为实验的顺利进行提供指导。
实验原理
解释实验中所涉及的物理原 理和基本概念，帮助理解实 验过程中发生的现象。
实验内容
概述实验的具体步骤和操作， 说明涉及的实验器材和测量 方法。
实验方法
实验器材
列出所需的实验器材和仪器设 备，并解释其作用。
实验流程
详细描述实验的步骤和操作流 程，确保实验能够顺利进行。
实验注意事项
提醒实验者应注意的事项，包 括安全、精确测量和错误排除 等。
实验数据处理
1 数据处理方法
介绍处理实验数据的方法，如平均值计算、误差分析和图表绘制等。
2 数据分析
分析实验数据的趋势、规律和关系，得出结论和实验结果。
3 实验误差分析
讨论实验中可能出现的误差来源，并评估其对实验结果的影响。
实验报告
1
报告格式
介绍实验报告的基本格式要求，包括封面、目录、引言和结论等部分。2实验报告要点
强调写实验报告时应注意的要点，如清晰表达、准确描述和逻辑顺序。
3
实验心得体会
功率计
用于测量电路中的功率和能量转 化效率的仪器。
稳压电源
用于提供恒定电压和电流输出的 电源设备。
热像仪
用于观测和测量物体的表面温度 分布。
实验室管理
1
实验室规章制度
介绍实验室的管理规章制度和行为准则，维护实验室环境和秩序。
2
实验室秩序维护
课件：大学物理实验绪论
⒉物理ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ验的地位
物理实验是物理学发展的动力和源泉，物理学的发 展对社会的发展产生了巨大的推动作用。物理实验是 物理学在其他学科中应用的桥梁。
18、19世纪，由热学和电磁学实验而产生的热机、 电动机、发电机应用于社会生产，导致了第一、二次 工业革命，社会经济得到迅猛发展。
20世纪以来，原子能的开发应用、“神舟”载人飞 船、量子通信、射电望远镜等一大批高新技术和科技 成果，以及其他交叉学科，如材料、化学、生物、医 学等学科的发展，都与物理学理论、实验技术是密不 可分的。
物理实验课程的形成、地位和任务
物理实验课的学习特点和要求
1.物理实验课的学习特点 2.怎样写预习报告和实验报告 3.遵 守 实 验 规 则 4.物理实验室特殊要求 5.实验成绩评定
测量误差及数据处理
⒈ 物理实验课的学习特点
在教师的指导下自己动手，独立地完成实验任务。
1.1实 验 前 的 准 备
认真阅读教材，写好预习报告，才能按质按量按 时完成实验。也可先到实验室了解实验装置，初步了 解仪器的使用。
1.2 实 验 的 进 行
包括仪器的安装调整，观察实验现象与选择测试条 件，读数与数据记录。实验过程中，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。
实验过程中遇到挫折不是坏事，认真分析，找出原 因，解决问题，就可以得到更大的收获。
1.3 书 写 实 验 报 告
培养学生具有以书面形式汇报实验工作成果的能力， 也是衡量学生实验结果好坏和成绩评定的重要依据。
内直径d（mm） 14.36 14.34 14.36 14.38 14.35 14.34 14.38 14.34
高H（mm ） 54.98 55.00 55.02 54.96 54.98 54.96 54.98 55.02
大学物理实验课绪论ppt课件
实验可以发现新事实，实验结果可以为 理论的建立提供依据
伽利略的单摆实验和斜面实验为研究力学规律提 供了重要依据，库仑通过滑板实验提出了摩擦定律， 胡克的弹性实验、玻意耳的空气压缩实验、波雷里的 表面张力实验为物理学提供了新事实和新规律。
实验又是检验理论正确与否的重要判据
理论物理与实验物理是相辅相成的，规律、公式是否正确必须
2.实验操作
课堂实验操作时，应根据实验的步骤和要求认真进行调 试、仔细观察和测量有关的物理量。
课堂实验可分为：①仪器的安装和调试；②观测（在明 确了实验目的和测量内容步骤并能正确使用仪器后可 进行正式观测）；③记录（记录的内容：日期、时间、 地点、仪器及其编号、简图、简单过程、原始数据、 有关现象、随时发现的问题等，记录不得用铅笔）； ④仪器还原（将其恢复到实验以前的状态）。
5. 物理实验报告要求每次实验课测完数据后立刻处理数 据并且当堂上交，所以大家必须提前写好预习报告 画好表格，否则无法在上课时间内完成！
6. 实验考试 平时的5份报告占总成绩50%， 1次设计性实验（考试实验）报告现场完成并上交，占 总成绩50%；
规定：无故缺做1个或以上实验者并且不补做，期末总 成绩直接记为0分;
每一次实验课包括课前预习、实验操作和实验报告三 个环节
1.课前预习 学生进入实验室之前必须进行预习 。预习时 应仔细阅读实验教材，着重理解实验原理，明 确实验的大体步骤及仪器使用注意事项。预习 时要求写出预习报告。 预习报告的内容：①实验目的；②实验原理 （包括公式及各量的物理意义、原理图、线路 图或光路图等）。
自组电桥测电流表内阻（303房间）学号尾 数双数学生做
本学期实验项目和进度安排
选李良国老师的同学：
第1周周六 第3周周六 第7周周六 第8周周六
伽利略的单摆实验和斜面实验为研究力学规律提 供了重要依据，库仑通过滑板实验提出了摩擦定律， 胡克的弹性实验、玻意耳的空气压缩实验、波雷里的 表面张力实验为物理学提供了新事实和新规律。
实验又是检验理论正确与否的重要判据
理论物理与实验物理是相辅相成的，规律、公式是否正确必须
2.实验操作
课堂实验操作时，应根据实验的步骤和要求认真进行调 试、仔细观察和测量有关的物理量。
课堂实验可分为：①仪器的安装和调试；②观测（在明 确了实验目的和测量内容步骤并能正确使用仪器后可 进行正式观测）；③记录（记录的内容：日期、时间、 地点、仪器及其编号、简图、简单过程、原始数据、 有关现象、随时发现的问题等，记录不得用铅笔）； ④仪器还原（将其恢复到实验以前的状态）。
5. 物理实验报告要求每次实验课测完数据后立刻处理数 据并且当堂上交，所以大家必须提前写好预习报告 画好表格，否则无法在上课时间内完成！
6. 实验考试 平时的5份报告占总成绩50%， 1次设计性实验（考试实验）报告现场完成并上交，占 总成绩50%；
规定：无故缺做1个或以上实验者并且不补做，期末总 成绩直接记为0分;
每一次实验课包括课前预习、实验操作和实验报告三 个环节
1.课前预习 学生进入实验室之前必须进行预习 。预习时 应仔细阅读实验教材，着重理解实验原理，明 确实验的大体步骤及仪器使用注意事项。预习 时要求写出预习报告。 预习报告的内容：①实验目的；②实验原理 （包括公式及各量的物理意义、原理图、线路 图或光路图等）。
自组电桥测电流表内阻（303房间）学号尾 数双数学生做
本学期实验项目和进度安排
选李良国老师的同学：
第1周周六 第3周周六 第7周周六 第8周周六
物理实验物理实验课程绪论1.1 物理实验绪论课课件
P m+2s f xdx 0.954 m -2s
[m - 3s , m + 3s ]
大学物理实验课程绪论
• 1. 物理实验课的目的 • 2. 怎样上好物理实验课 • 3. 测量、误差和不确定度
1.物理实验课的目的
• 学习实验知识 • 培养实验能力 • 提高实验素养
学习实验知识
• 通过对实验现象的观察、分析和对物理 量的测量，学习物理实验知识和设计思 想，掌握和理解物理理论。
培养实验能力
s i1
n
m 为真值
m-s m m+s
x
s 为标准差
f (x)为x的分布函数
（3）有界性
（4）抵偿性：取多次测量的平均值有利于消减随机误差。
f(x)
标准差表示测量值的离散程度
s С s大
x 标准差小：表示测得值很密集，随机误差分布范围窄，
测量的精密度高； 标准差大：表示测得值很分散，随机误差分布范围宽，
优良品德。
2.怎样上好物理实验课
三个主要教学环节：
• 实验预习—实验能否取得主动的关键 • 实验操作 • 实验报告—实验的总结
实验预习
• 明确实验目的，
• 预习实验原理，
• 了解实验注意事项。
预习报告是实验工作的前期准备， 是写给自己参考用的，故要求简单明了。 实验前应清楚本次实验应达到什么目的， 通过什么实验方法和测量哪些数据才能 实现实验的目的。
误差
① 定义：误差＝测量值x －真值μ
真值：物理量在一定实验条件下的 客观存在值
测量误差存在于一切测量过程中，可以 控制得越来越小，不可能为零。
②分类：系统误差、随机误差
系统误差
大学物理实验绪论(课堂PPT)
平时成绩=预习及操作成绩（60%）+报告成绩（40%）
.
4. 实验管理系统
【学生登录账号是学号，初始密码是学号。登录后务必 修改】关于实验预约系统如何使用，可登录网站。首页， 下载“致2017级同学-新学期重要通知及资料”查看附 件四。
.
5. 要求 【非常重要】 (1)第二周的周一（3月12日）9：00-17:00，各班班长、学习委员到物理实验
.
标准差的统计意义
.
不同标准差的比较
显然σ越小，测量值的分散范围越小，测量的精密度越高。
.
分布特点
1. 单峰性
p ( 0 ) 达到最大值
p(x)
2. 对称性
p(x)＝ p(x)
3. 有界性
x 3
x
0
4. 抵偿性：
1 n
x n i1 xi
0
.
测量列的标准差
lim n
1n ni1(xi
x)2
A类分量:单次测量不考虑。 B类分量:仪器不确定度为 0.004mm。
5.5mm +0.16mm +0.005mm =5.665mm
正确的测量结果：(5.665±0.004)mm
.
②由仪器的准确度等级获得:(针对电学实验仪器来说)
准 确 度 等 级 量 程
X 仪 =
100
准确度等级: 0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0
真）
【实验九】 分光计的调整和三
【实验五】多用电表的使用
棱镜顶角的测定
【实验十】用牛顿环测曲率半径
B类实验
【实验十一】 导热系数的测定 【实验十二】 数字万用表的使用 【实验十三】 用双臂电桥测量低电阻（电脑仿真） 【实验十四】 用光谱仪观测原子光谱 【实验十五】 伏安特性曲线的测绘 【实验十六】 静电场的描绘 【实验十七】拉伸法测量杨氏模量
.
4. 实验管理系统
【学生登录账号是学号，初始密码是学号。登录后务必 修改】关于实验预约系统如何使用，可登录网站。首页， 下载“致2017级同学-新学期重要通知及资料”查看附 件四。
.
5. 要求 【非常重要】 (1)第二周的周一（3月12日）9：00-17:00，各班班长、学习委员到物理实验
.
标准差的统计意义
.
不同标准差的比较
显然σ越小，测量值的分散范围越小，测量的精密度越高。
.
分布特点
1. 单峰性
p ( 0 ) 达到最大值
p(x)
2. 对称性
p(x)＝ p(x)
3. 有界性
x 3
x
0
4. 抵偿性：
1 n
x n i1 xi
0
.
测量列的标准差
lim n
1n ni1(xi
x)2
A类分量:单次测量不考虑。 B类分量:仪器不确定度为 0.004mm。
5.5mm +0.16mm +0.005mm =5.665mm
正确的测量结果：(5.665±0.004)mm
.
②由仪器的准确度等级获得:(针对电学实验仪器来说)
准 确 度 等 级 量 程
X 仪 =
100
准确度等级: 0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0
真）
【实验九】 分光计的调整和三
【实验五】多用电表的使用
棱镜顶角的测定
【实验十】用牛顿环测曲率半径
B类实验
【实验十一】 导热系数的测定 【实验十二】 数字万用表的使用 【实验十三】 用双臂电桥测量低电阻（电脑仿真） 【实验十四】 用光谱仪观测原子光谱 【实验十五】 伏安特性曲线的测绘 【实验十六】 静电场的描绘 【实验十七】拉伸法测量杨氏模量
大学物理实验绪论课ppt课件
15
第二部分 实验数据的获取与评估
容以数章物这
。及据，理一
误的主实部
差测要验分
的量涉》讲
评、及教解
估处单材《
等理位第大
ppt课件.
内，、一学 16
§1-1 国际单位制
在国际单位制(SI)中，有7个基本单位:
长度：米(m)
时间：秒(s)
质量：千克(kg)
电流：安培(A)
热力学温度：开尔文(K) 发光强度：坎德拉(cd)
1km 3______m 3
1 kg______μg
3 1 0 8P a _ _ _ _ _ _ G P a 300pF______F
1 s _ _ _ _ _ _ m s _ _ _ _ _ _ μ s _ _ _ _ _ _ n s
8 .9 1 0 3k g / m 3 _ _ _ _ _ _ g / c m 3
2. 每次实验课都必须提前预习，书写预习报告（实验名 称、目的、仪器、原理、数据记录表格），并写上姓 名、学号、班级、实验时间、教师姓名。实验原理中 写出简要的公式和图表。
3. 按照课表以及进度表及时到达实验室，由实验老师检 查预习报告。
4. 老师就该次实验讲解15~30min，然后学生分组操作。 将测量的数据以及计算的结果续写在预习报告上并上 交。报告要求简单明了，语言确切，工整整洁。
ppt课件.
7
六、实验Байду номын сангаас程表进度表、分组
ppt课件.
8
六、实验课进度表
ppt课件.
9
六、实验课分组
15级电气自动化1.2.3班
ppt课件.
10
七、实验学生守则
准时到相应实验室，迟到者会酌情扣 分，最高为当次实验的30%；
大学物理实验课程绪论PPT课件
1、研究内容
与大学物理同属物理学，都是研究物质运动最基本的 形式与规律、物质间的相互作用及物质基本结构的科学， 它必须以客观事实为基础，必须依靠观察和实验。归根结 底物理学是一门实验科学，无论物理概念的建立还是物理 规律的发现都必须以严格的科学实验为基础，并通过今后 的科学实验来证实。
3
2、物理实验在科学发展中的重要作用 ★ 推动物理学自身的发展
3、 误差分类（随机误差、系统误差、粗大误差）
15
（1）随机误差—同一量在多次测量过程中，以不可预
知方式变化的测量误差的分量 产生原因：环境、仪器、人员的影响等。 特点:(a)测量次数不多情况下随机误差没有规律; (b)大量测量时随机误差服从统计规律。很多
服从正态分布（单峰性、对称性、有界性），曲线下 面积为1，曲线越窄，峰越高，随机误差越小。
13
二、 误差
1、误差的定义
测量误差=测量值-真值
NN测N真
N真是客观存在的但无法测得，因为测量与误差是形影不离的。
（1）绝对误差： NN测N真
（2）相对误差（百分误差）
EN10% 0N测N真10% 0
N真
N真
（3）结果表示：
N真N测N（ 单位）
N
E 100%
N真
14
2、误差来源
（1） 仪器误差（不准确、有缺陷） （2） 环境误差（温度、振动、气流等；偏离环境要求） （3） 测量方法误差（方法的不完善、理论不严密） （4） 人员误差（感官能力的限制、不良习惯、操作不熟练）
理论物理与实验物理相辅相成。规律、公式是否正确必须经受实 践检验。只有经受住实验的检验，由实验所证实，才会得到公认。
●电磁场理论的提出与公认
库仑定律 高斯定律
与大学物理同属物理学，都是研究物质运动最基本的 形式与规律、物质间的相互作用及物质基本结构的科学， 它必须以客观事实为基础，必须依靠观察和实验。归根结 底物理学是一门实验科学，无论物理概念的建立还是物理 规律的发现都必须以严格的科学实验为基础，并通过今后 的科学实验来证实。
3
2、物理实验在科学发展中的重要作用 ★ 推动物理学自身的发展
3、 误差分类（随机误差、系统误差、粗大误差）
15
（1）随机误差—同一量在多次测量过程中，以不可预
知方式变化的测量误差的分量 产生原因：环境、仪器、人员的影响等。 特点:(a)测量次数不多情况下随机误差没有规律; (b)大量测量时随机误差服从统计规律。很多
服从正态分布（单峰性、对称性、有界性），曲线下 面积为1，曲线越窄，峰越高，随机误差越小。
13
二、 误差
1、误差的定义
测量误差=测量值-真值
NN测N真
N真是客观存在的但无法测得，因为测量与误差是形影不离的。
（1）绝对误差： NN测N真
（2）相对误差（百分误差）
EN10% 0N测N真10% 0
N真
N真
（3）结果表示：
N真N测N（ 单位）
N
E 100%
N真
14
2、误差来源
（1） 仪器误差（不准确、有缺陷） （2） 环境误差（温度、振动、气流等；偏离环境要求） （3） 测量方法误差（方法的不完善、理论不严密） （4） 人员误差（感官能力的限制、不良习惯、操作不熟练）
理论物理与实验物理相辅相成。规律、公式是否正确必须经受实 践检验。只有经受住实验的检验，由实验所证实，才会得到公认。
●电磁场理论的提出与公认
库仑定律 高斯定律
大学物理实验绪论课()精品PPT课件
⑤、⑥、⑦、⑧要详细写。 关于详细要求的说明，请参阅讲义。
第一章 概述
§3 本课程的教学程序及有关问题的说明
➢ 关于实验报告的收发 每次上实验课，交上一次实验的实验报 告，迟交要扣分 注意：必须将教师签过字的原始数据表 同时上交，否则不予认可二 3次不交实验报告学生不得参加期末考 试
第一章 概述
第一章 概述 第二章 误差与不确定度的基本概念
与处理方法 第三章 数据处理的基本知识与要求
第一章 概述
§1 大学物理实验课的地位与作用
一、实验是物理学的基础
实验是对自然的积极探索 其作用具体体现在： ➢ 通过发现新现象，推动物理理论的发展 ➢ 检验和修正物理理论
二、物理实验是推动科技发展的有力工具
第一章 概述
§2 大学物理实验课的教学目的与要求
三、提高科学素养
科学素养几个表现： ➢ 有强烈的求知欲。 ➢ 在科学思维的基础上独立观察思考，培养
创新意识。
➢ 培养严谨的科学作风和坚韧不拔的苦干精 神。
第一章 概述
§2 大学物理实验课的教学目的与要求
四、教学中的几点具体要求：
遵守实验规则，养成良好的实验习惯； 熟悉本课程的基本程序并按要求执行； 掌握物理实验基本测量方法； 能够正确合理地处理实验数据，能够撰写完整 规范的科学实验报告； 了解误差与不确定度、有效数字的基本知识和 处理方法，并能适当应用于数据处理过程。
如：用卡尺测长度
间接测量： 利用一定的函数关系由一个或几个直
每次最后做完实验的两个同学还要完成清扫实验
室的任务，经教师允许后方可离开。
第一章 概述
§3 本课程的教学程序及有关问题的说明
四、实验报告撰写规范
➢ 一份完整规范的实验报告通常包括以下部分：
第一章 概述
§3 本课程的教学程序及有关问题的说明
➢ 关于实验报告的收发 每次上实验课，交上一次实验的实验报 告，迟交要扣分 注意：必须将教师签过字的原始数据表 同时上交，否则不予认可二 3次不交实验报告学生不得参加期末考 试
第一章 概述
第一章 概述 第二章 误差与不确定度的基本概念
与处理方法 第三章 数据处理的基本知识与要求
第一章 概述
§1 大学物理实验课的地位与作用
一、实验是物理学的基础
实验是对自然的积极探索 其作用具体体现在： ➢ 通过发现新现象，推动物理理论的发展 ➢ 检验和修正物理理论
二、物理实验是推动科技发展的有力工具
第一章 概述
§2 大学物理实验课的教学目的与要求
三、提高科学素养
科学素养几个表现： ➢ 有强烈的求知欲。 ➢ 在科学思维的基础上独立观察思考，培养
创新意识。
➢ 培养严谨的科学作风和坚韧不拔的苦干精 神。
第一章 概述
§2 大学物理实验课的教学目的与要求
四、教学中的几点具体要求：
遵守实验规则，养成良好的实验习惯； 熟悉本课程的基本程序并按要求执行； 掌握物理实验基本测量方法； 能够正确合理地处理实验数据，能够撰写完整 规范的科学实验报告； 了解误差与不确定度、有效数字的基本知识和 处理方法，并能适当应用于数据处理过程。
如：用卡尺测长度
间接测量： 利用一定的函数关系由一个或几个直
每次最后做完实验的两个同学还要完成清扫实验
室的任务，经教师允许后方可离开。
第一章 概述
§3 本课程的教学程序及有关问题的说明
四、实验报告撰写规范
➢ 一份完整规范的实验报告通常包括以下部分：
大学物理实验绪论课ppt课件
7、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。 8、回答问题或讨论。 9、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。
精选PPT课件
1
课程概况
总学时48，总学分3学分
本学期20： 基础知识2学时
实验9个，18学时
实验考试一次，主要为笔试
下学期28： 实验6个，24学时
演示实验一次，2学时
实验操作考试一次，2学时
精选PPT课件
2
大学物理实验课说明
1. 带学生证 ，上课时教师要检查。
2. 带校园卡 ，上课时要划卡做实验。
物理学是一门实验科学，物理实验在物 理学的发展中占有及其重要的地位。大学物 理实验课是对学生进行科学实验基本训练的 一门独立的必修的重要基础课程，是学生在 大学里受到系统实验技能训练的开端。它在 培养学生运用实验手段去分析、观察、发现 乃至研究、解决问题的能力方面；在提高学 生科学实验素质方面，都起着重要的作用。 可以说，物理实验课是大学里学习或从事科 学实验的起步。同时，它也将为学生今后的 学习、工作奠定良好的实验基础。
预习(1分)+操作(2分) +实验报告编写(2分)
=实验成绩(5分) 8 . 事、病假学生的补作实验：在实验课开课时， 缺实验课的同学自己找时间（在有空仪器的情况下） 可以补做。 9. 非教务处安排的各种活动不许耽误正常课程。
10. 第一个实验为实验一（长度测量），按选课的时 间到西主7楼按学号精选进PPTA课B件CD室做实验,以后循环。 4
浙江大学物理实验绪论课件
任何测量都可能存在误差（注意误差是指与 真值比较）
浙江大学物理实验绪论
误差是普遍存在的，但是误差是相对于真值而 言的。一般地，真值是未知的。为了要对测量结果 的可靠性予以标度，我们引进了不确定度的概念。 不确定度的计算又借用了误差计算的理论。
了解误差的来源，分析误差的性质，做到正 确处理数据和估算不确定度。目的是为了更好地 优化实验，合理选择仪器，提高实验的精度和准 确度并给出正确的实验结果和误差存在的范围。
任何物理概念的建立或物理规律的承认 都必须以严格的科学实验为依据，并为以后 的实验所证实。
浙江大学物理实验绪论
实验是打开科学大门的钥匙
牛顿在1672年给奥尔登 堡的信中写道：“探求事物 属性的准确方法是从实验中 把它们推导出来，考察 我的理论的方法就在于考虑 我所提出的实验是否却实证 明了这个理论；或者提出新 的实验去验证这个理论”。
浙江大学物理实验绪论
目录
一、概 述 二、物理实验与测量误差 三、测量不确定度与误差 四、数据处理与有效数字、作图法与 表格法 五、对同学的基本要求 六、实验报告评分标准
浙江大学物理实验绪论
一. 概 述
实验物理
物理学
理论物理
计算物理
浙江大学物理实验绪论
实验提供的条件比自然界出现的更富变 化和灵活可控；
浙江大学物理实验绪论
随机变量的统计规律—正态分布
正态分布(又称Gauss分布)：
物理实验中多次独立测量得到的数 据一般可以近似看作服从正态分布。
(x)12exp(x(2 2)2)
x
μ表示 x 出现概率最大的值，消除系统误差后 称为数学期望值。通常就可以得到 x 的真值。
lim
n
1 n
n i1
浙江大学物理实验绪论
误差是普遍存在的，但是误差是相对于真值而 言的。一般地，真值是未知的。为了要对测量结果 的可靠性予以标度，我们引进了不确定度的概念。 不确定度的计算又借用了误差计算的理论。
了解误差的来源，分析误差的性质，做到正 确处理数据和估算不确定度。目的是为了更好地 优化实验，合理选择仪器，提高实验的精度和准 确度并给出正确的实验结果和误差存在的范围。
任何物理概念的建立或物理规律的承认 都必须以严格的科学实验为依据，并为以后 的实验所证实。
浙江大学物理实验绪论
实验是打开科学大门的钥匙
牛顿在1672年给奥尔登 堡的信中写道：“探求事物 属性的准确方法是从实验中 把它们推导出来，考察 我的理论的方法就在于考虑 我所提出的实验是否却实证 明了这个理论；或者提出新 的实验去验证这个理论”。
浙江大学物理实验绪论
目录
一、概 述 二、物理实验与测量误差 三、测量不确定度与误差 四、数据处理与有效数字、作图法与 表格法 五、对同学的基本要求 六、实验报告评分标准
浙江大学物理实验绪论
一. 概 述
实验物理
物理学
理论物理
计算物理
浙江大学物理实验绪论
实验提供的条件比自然界出现的更富变 化和灵活可控；
浙江大学物理实验绪论
随机变量的统计规律—正态分布
正态分布(又称Gauss分布)：
物理实验中多次独立测量得到的数 据一般可以近似看作服从正态分布。
(x)12exp(x(2 2)2)
x
μ表示 x 出现概率最大的值，消除系统误差后 称为数学期望值。通常就可以得到 x 的真值。
lim
n
1 n
n i1
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目录
一、概 述 二、物理实验与测量误差 三、测量不确定度与误差 四、数据处理与有效数字、作图法与 表格法 五、对同学的基本要求 六、实验报告评分标准
浙江大学物理实验绪论
一. 概 述
实验物理
物理学
理论物理
计算物理
浙江大学物理实验绪论
实验提供的条件比自然界出现的更富变 化和灵活可控；
三名。
浙江大学物理实验绪论
物理实验课强调学生的动手技能的训练，了解一 个科学实验研究的基本过程与要求。
下面以集成电路为例，看实验室研究工作对高科 发展的作用。 基尔比在得克萨斯仪器公司接受了一
项设计电子微型组件的任务（当时是把 分立元件尽可能紧密放在一个管壳内） 但是他发现这方案不切合实际，想到杜
绪论
浙江大学物理实验绪论
课程简介
物理实验是物理学发展的基础。本课程是为本科 生了解基本物理实验内容而设立的。由基础实验、 设计实验、高级实验、提高实验等部分组成，课时 数为54学时左右。适用于全校本科生。
本教学系统主要由教材、多媒体网络版课件和实 验室说明书构成学生实验操作前的预习体系。要求 同学在进入实验室前必须写好预习报告，并在实验 过程中，发挥自主实验的能动性，积极探索。
浙江大学物理实验绪论
实验可以发现新的事实，为物理规律的 建立提供依据。
X射线、放射性和电子的发现等为原子 物理学和核物理学的发展奠定了基础。卢瑟 福从大角度粒子散射实验提出了原子模型。 实验是检验理论的唯一判据。
浙江大学物理实验绪论
在物理学的发展过程中，物理实验一直 起着直接推动或标尺作用。
杨氏双缝实验和光电效应实验等更推 动了光的波动性和量子性的研究的发展。
本课件得到世界银行贷款项目和浙江大学课程建 设基金资助。
浙江大学物理实验绪论
教学要点
了解物理学是建立在实验基础上的自然科 学，及其在21世纪新科技发展的地位和实验 与理论相互依存的关系。
掌握测量误差和不确定度的概念。和对直 接测量和间接测量不确定度的计算。
正确掌握数据处理的方法和有效数字的运 算。
浙江大学物理实验绪论
科学研究方法 通过观测、实验、计算机模拟得到 事实和数据； 用已知的可用的原理分析这些事实 和数据； 形成假说和理论予以解释； 预言新的事实和结果； 用新的事例修改和更新理论。
浙江大学物理实验绪论
什么是物理实验
物理实验是用实验测量的方法去研究物 理学的规律。与理论在一定简化条件下研 究不同的是实验在有诸多因数影响下的实 际环境中进行研究，要从中得出符合实际 的结果和规律性的东西。这就要求我们善 于设计实验方案，正确选择仪器设备以及 分析数据。
浙江大学物理实验绪论
物理实验除掌握一些基本要求外，更重要的是 学习实验的物理构思。
当1897年J.J.Thomson发现了电子后，如何去测量 电子的很小的电量？
密立根巧妙地利
用已知的规律，设计
了这样的实验装置，
并用数学的求最大公
约数的办法，求出电
子的电荷量。ห้องสมุดไป่ตู้
这个实验在2002
年民间投票中选为最
美的十大物理实验第
测量材料表面的组 分的光电子谱仪
用STM测量到的量子 干涉电子波(Cu表面 48个铁原子)
超导磁悬浮列车
浙江大学物理实验绪论
物理实验模拟在科学研究中的重要作用
2003年2月1日“哥伦比亚” 号航天飞机在重返地球时，突然解 体，机上7名宇航员全部遇难。
2003年8月26日调查委员会发表了248页的失 事调查报告：泡沫材料脱落惹的祸。调查人员在 实验室模拟来说明事故的情况。
物理实验要求 物理思想、巧妙的构思和动手能力。
浙江大学物理实验绪论
实验需要很好的设备，但是更重 要的是物理的基本思想
Thomas Young的双缝衍 射实验在2002年被民间评选 为最美的十大物理实验之五 他的实验条件十分普通。在 百叶窗上开一小洞，用厚纸 片盖住，在此上戳一很小的 孔，线经此小孔射到一面镜 子反射到屏幕上，中间放置 ~0.1毫米的纸。屏幕上出现 明暗相间的条纹。这实验对 量子学说创立起到重要作用。
浙江大学物理实验绪论
实验是打开科学大门的钥匙
物理学首先是一门实验科学
著名物理学家海森堡
(W. Heisenberg)说：显而易见，
不论在那里，实验方面的研究总 是理论认识的必要前提，而且理 论方面的主要进展，只是在实验 结果的压力下而不是依靠思辨来 取得的。另一方面，实验结果沿 之向前发展的方向，应该总是由 理论的途径来实现的。
浙江大学物理实验绪论
1-3.物理实验课程的目的
我们的物理实验课程不同于一般的探索性的科学 实验研究，实验结果比较有定论，但每个实验题目 都经过精心设计、安排，它是对学生进行基础训练 的一门重要课程。
浙江大学物理实验绪论
在20世纪的前夕，当物理学家们正高兴地 认为：在已经建成的科学大厦中，后辈物理学 家只要做一些零碎的修补工作就行了的时候， 是热辐射实验和迈克耳孙-莫雷两个实验的结 果—两朵乌云，使物理学发生了巨大的革命， 建立了现代物理学的两大基石—量子论和相对 论。
浙江大学物理实验绪论
1-2.物理实验是现代科学发展的先驱和 创新的源泉
物理理论给出对自然界的数学描述； 计算物理学可通过计算机实验提供比通常 的实验更为变化丰富和灵活控制的条件。
任何理论和计算结果是否成立，都要经 过实验的确认。
物理学已成为实验物理、理论物理、计 算物理三足鼎立的科学。
浙江大学物理实验绪论
1-1.物理学首先是一门实验科学
物理实验是以客观事实为基础，依靠观 察和实验来研究物质结构及其运动规律的科 学。
姆(W. A.Dummer)的理论，在一块锗片
上做成若干晶体管、电阻和电容并用细 线焊联起来，成为世界上第一块“集成” 固体电路。
浙江大学物理实验绪论
与此同时，加州仙童公司的诺伊斯(Robert Noyce)发现用铝金属是作集成电路的导线的良
好材料，并敏锐地感到其商业价值，开办了有 名的“英特尔公司”。
任何物理概念的建立或物理规律的承认 都必须以严格的科学实验为依据，并为以后 的实验所证实。
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实验是打开科学大门的钥匙
牛顿在1672年给奥尔登 堡的信中写道：“探求事物 属性的准确方法是从实验中 把它们推导出来，考察 我的理论的方法就在于考虑 我所提出的实验是否却实证 明了这个理论；或者提出新 的实验去验证这个理论”。
目录
一、概 述 二、物理实验与测量误差 三、测量不确定度与误差 四、数据处理与有效数字、作图法与 表格法 五、对同学的基本要求 六、实验报告评分标准
浙江大学物理实验绪论
一. 概 述
实验物理
物理学
理论物理
计算物理
浙江大学物理实验绪论
实验提供的条件比自然界出现的更富变 化和灵活可控；
三名。
浙江大学物理实验绪论
物理实验课强调学生的动手技能的训练，了解一 个科学实验研究的基本过程与要求。
下面以集成电路为例，看实验室研究工作对高科 发展的作用。 基尔比在得克萨斯仪器公司接受了一
项设计电子微型组件的任务（当时是把 分立元件尽可能紧密放在一个管壳内） 但是他发现这方案不切合实际，想到杜
绪论
浙江大学物理实验绪论
课程简介
物理实验是物理学发展的基础。本课程是为本科 生了解基本物理实验内容而设立的。由基础实验、 设计实验、高级实验、提高实验等部分组成，课时 数为54学时左右。适用于全校本科生。
本教学系统主要由教材、多媒体网络版课件和实 验室说明书构成学生实验操作前的预习体系。要求 同学在进入实验室前必须写好预习报告，并在实验 过程中，发挥自主实验的能动性，积极探索。
浙江大学物理实验绪论
实验可以发现新的事实，为物理规律的 建立提供依据。
X射线、放射性和电子的发现等为原子 物理学和核物理学的发展奠定了基础。卢瑟 福从大角度粒子散射实验提出了原子模型。 实验是检验理论的唯一判据。
浙江大学物理实验绪论
在物理学的发展过程中，物理实验一直 起着直接推动或标尺作用。
杨氏双缝实验和光电效应实验等更推 动了光的波动性和量子性的研究的发展。
本课件得到世界银行贷款项目和浙江大学课程建 设基金资助。
浙江大学物理实验绪论
教学要点
了解物理学是建立在实验基础上的自然科 学，及其在21世纪新科技发展的地位和实验 与理论相互依存的关系。
掌握测量误差和不确定度的概念。和对直 接测量和间接测量不确定度的计算。
正确掌握数据处理的方法和有效数字的运 算。
浙江大学物理实验绪论
科学研究方法 通过观测、实验、计算机模拟得到 事实和数据； 用已知的可用的原理分析这些事实 和数据； 形成假说和理论予以解释； 预言新的事实和结果； 用新的事例修改和更新理论。
浙江大学物理实验绪论
什么是物理实验
物理实验是用实验测量的方法去研究物 理学的规律。与理论在一定简化条件下研 究不同的是实验在有诸多因数影响下的实 际环境中进行研究，要从中得出符合实际 的结果和规律性的东西。这就要求我们善 于设计实验方案，正确选择仪器设备以及 分析数据。
浙江大学物理实验绪论
物理实验除掌握一些基本要求外，更重要的是 学习实验的物理构思。
当1897年J.J.Thomson发现了电子后，如何去测量 电子的很小的电量？
密立根巧妙地利
用已知的规律，设计
了这样的实验装置，
并用数学的求最大公
约数的办法，求出电
子的电荷量。ห้องสมุดไป่ตู้
这个实验在2002
年民间投票中选为最
美的十大物理实验第
测量材料表面的组 分的光电子谱仪
用STM测量到的量子 干涉电子波(Cu表面 48个铁原子)
超导磁悬浮列车
浙江大学物理实验绪论
物理实验模拟在科学研究中的重要作用
2003年2月1日“哥伦比亚” 号航天飞机在重返地球时，突然解 体，机上7名宇航员全部遇难。
2003年8月26日调查委员会发表了248页的失 事调查报告：泡沫材料脱落惹的祸。调查人员在 实验室模拟来说明事故的情况。
物理实验要求 物理思想、巧妙的构思和动手能力。
浙江大学物理实验绪论
实验需要很好的设备，但是更重 要的是物理的基本思想
Thomas Young的双缝衍 射实验在2002年被民间评选 为最美的十大物理实验之五 他的实验条件十分普通。在 百叶窗上开一小洞，用厚纸 片盖住，在此上戳一很小的 孔，线经此小孔射到一面镜 子反射到屏幕上，中间放置 ~0.1毫米的纸。屏幕上出现 明暗相间的条纹。这实验对 量子学说创立起到重要作用。
浙江大学物理实验绪论
实验是打开科学大门的钥匙
物理学首先是一门实验科学
著名物理学家海森堡
(W. Heisenberg)说：显而易见，
不论在那里，实验方面的研究总 是理论认识的必要前提，而且理 论方面的主要进展，只是在实验 结果的压力下而不是依靠思辨来 取得的。另一方面，实验结果沿 之向前发展的方向，应该总是由 理论的途径来实现的。
浙江大学物理实验绪论
1-3.物理实验课程的目的
我们的物理实验课程不同于一般的探索性的科学 实验研究，实验结果比较有定论，但每个实验题目 都经过精心设计、安排，它是对学生进行基础训练 的一门重要课程。
浙江大学物理实验绪论
在20世纪的前夕，当物理学家们正高兴地 认为：在已经建成的科学大厦中，后辈物理学 家只要做一些零碎的修补工作就行了的时候， 是热辐射实验和迈克耳孙-莫雷两个实验的结 果—两朵乌云，使物理学发生了巨大的革命， 建立了现代物理学的两大基石—量子论和相对 论。
浙江大学物理实验绪论
1-2.物理实验是现代科学发展的先驱和 创新的源泉
物理理论给出对自然界的数学描述； 计算物理学可通过计算机实验提供比通常 的实验更为变化丰富和灵活控制的条件。
任何理论和计算结果是否成立，都要经 过实验的确认。
物理学已成为实验物理、理论物理、计 算物理三足鼎立的科学。
浙江大学物理实验绪论
1-1.物理学首先是一门实验科学
物理实验是以客观事实为基础，依靠观 察和实验来研究物质结构及其运动规律的科 学。
姆(W. A.Dummer)的理论，在一块锗片
上做成若干晶体管、电阻和电容并用细 线焊联起来，成为世界上第一块“集成” 固体电路。
浙江大学物理实验绪论
与此同时，加州仙童公司的诺伊斯(Robert Noyce)发现用铝金属是作集成电路的导线的良
好材料，并敏锐地感到其商业价值，开办了有 名的“英特尔公司”。
任何物理概念的建立或物理规律的承认 都必须以严格的科学实验为依据，并为以后 的实验所证实。
浙江大学物理实验绪论
实验是打开科学大门的钥匙
牛顿在1672年给奥尔登 堡的信中写道：“探求事物 属性的准确方法是从实验中 把它们推导出来，考察 我的理论的方法就在于考虑 我所提出的实验是否却实证 明了这个理论；或者提出新 的实验去验证这个理论”。