普通物理实验
普通物理实验
实验一扭摆法测定物体转动惯量转动惯量是刚体转动时惯性大小的量度,是表明刚体特性的一个物理量.刚体转动惯量除了与物体质量有关外,还与转轴的位置和质量分布(即形状、大小和密度分布)有关。
如果刚体形状简单，且质量分布均匀，可以直接计算出它绕特定转轴的转动惯量。
对于形状复杂,质量分布不均匀的刚体,计算将极为复杂,通常采用实验方法来测定,例如机械部件,电动机转子和枪炮的弹丸等。
转动惯量的测量,一般都是使刚体以一定形式运动,通过表征这种运动特征的物理量与转动惯量的关系,进行转换测量.本实验使物体作扭转摆动,由摆动周期及其它参数的测定计算出物体的转动惯量。
一、实验目的1、用扭摆测定几种不同形状物体的转动惯量和弹簧的扭转常数,并与理论值进行比较。
2、验证转动惯量平行轴定理。
二、实验原理扭摆的构造如图（1）所示，在垂直轴1上装有一根薄片状的螺旋弹簧2，用以产生恢复力矩。
在轴的上方可以装上各种待测物体。
垂直轴与支座间装有轴承，以降低磨擦力矩。
3为水平仪，用来调整系统平衡。
将物体在水平面内转过一角度θ后，在弹簧的恢复力矩作用下物体就开始绕垂直轴作往返扭转运动。
根据虎克定律，弹簧受扭转而产生的恢复力矩M 与所转过的角度θ成正比，即 M ＝－K θ （1）图 （1）式中，K 为弹簧的扭转常数，根据转动定律 M ＝I β式中，I 为物体绕转轴的转动惯量，β为角加速度，由上式得 IM=β （2） 令 I2K=ω,忽略轴承的磨擦阻力矩，由式（1）、（2）得θωθθβ222-=-==I Kdtd 上述方程表示扭摆运动具有角简谐振动的特性，角加速度与角位移成正比，且方向相反。
此方程的解为：θ＝Acos(ωt ＋φ)式中，A 为谐振动的角振幅，φ为初相位角，ω为角速度，此谐振动的周期为 KITπωπ22==（3） 由式（3）可知，只要实验测得物体扭摆的摆动周期，并在I 和K 中任何一个量已知时即可计算出另一个量。
本实验用一个几何形状规则的物体，它的转动惯量可以根据它的质量和几何尺寸用理论公式直接计算得到，再算出本仪器弹簧的扭转常数K 值。
大学普通物理实验报告模板
大学普通物理实验报告模板实验名称：实验目的：本次实验的目的是验证牛顿第二定律，即物体的加速度与作用力成正比，与质量成反比。
通过实验，我们能够更好地理解牛顿第二定律的基本原理，并掌握实验操作技能。
实验器材：实验器材包括：电子秤、砝码、滑块、滑轨、支架、砝码等。
实验步骤：1. 安装好实验装置，确保滑块紧贴滑轨。
2. 将电子秤调零，并记录电子秤读数。
3. 将砝码挂在支架上，作为阻力。
4. 将滑块置于支架上，并调节阻力大小，使滑块做匀速运动。
5. 记录滑块的质量、阻力、速度等数据。
6. 在滑块上添加砝码，改变滑块的质量，重复实验步骤4-5。
7. 记录每次实验的数据，并进行分析。
实验结果：通过实验数据的分析，我们发现滑块的加速度与作用力成正比，与质量成反比。
具体数据如下表所示（单位：g）：| 质量（kg）| 阻力（N）| 加速度（m/s²）| 加速度与质量的比值（m/s²/kg）| 加速度与阻力的比值（m/s²/N）|| --- | --- | --- | --- | --- || 0.1 | 0.5 | 5.0 | 50.0 | 1.0 || 0.2 | 1.0 | 2.5 | 50.0 | 0.5 || 0.3 | 1.5 | 2.5 | 57.1 | 0.433 || ... | ... | ... | ... | ... |实验结论：通过本次实验，我们验证了牛顿第二定律的基本原理，即物体的加速度与作用力成正比，与质量成反比。
实验数据与理论值相符，说明我们的实验方法正确，实验结果可靠。
此外，我们还学会了如何使用电子秤等实验器材，掌握了基本的实验操作技能。
讨论与建议：本次实验虽然取得了一定的成果，但仍存在一些不足之处。
首先，实验过程中可能存在误差，需要进一步优化实验方法，提高实验精度。
其次，实验数据可能受到环境因素的影响，需要进一步研究环境因素对实验结果的影响。
最后，我们可以考虑增加一些有趣的实验内容，如不同阻力的实验等，以提高学生对物理知识的兴趣和掌握程度。
大学普通物理实验 绪论
大学普通物理实验绪论
第一节普通物理实验的重要性、目的及要求
一、重要性
二、目的
1. 学习基本知识、方法、技能。
2. 巩固所学知识，加深对物理概念和
规律的认识，扩大知识面。
3.培养严肃认真、实事求是的科学态
度和严谨的工作作风。
三、实验报告内容
第二节如何学好物理实验
第三节物理量的测量及分类
一、测量
测量就是把被测物理量与选作计量标准单位的
同类物理量进行比较的过程，找出被测量是计量单位的多少倍。
这个倍数值称为测量的读数，读数带上单位记录下来便是数据。
第四节测量的误差和不确定度
测量的任务就变为：
(1) 、设法把测量的误差减至最小。
(2) 、求出测量的最近真值。
(3) 、对最近真值的可靠程度进行评价。
一、误差的定义与表示
1、真值：（客观存在值）Ａ
二误差的分类
（一）.系统误差
这种误差总是使测量结果向一个方向偏离，其数值一定或按一定规律变化。
（二）.随机误差
在相同实验条件下，多次测量同一物理量，所得误差时大时小、时正时负，既不可预测又无法控制。
这种由偶然的或不确定因素造成的每一次测量值的无规则涨落叫偶然误差，也叫随机误差。
由人类感官的灵敏度和仪器精度所限,受起伏条件的干扰所造成的。
如气流的扰动电磁场的干扰等。
普通物理实验(光学部分)教案
学会正确地表达和评价实验结果的方法，学会分析误差产生的原因和减小实验误差的途径，既加深了对实验理论的理解，又加强了对测量方法和仪器选择的理解。
五、本学期的教学安排
本学期2007级学生教育教学实习3周（第4-6周）。因此，拟开设8-9个实验（见计划），用2学时总结复习，机动2学时，期中考核和期末考试各占2学时。
四、 JJY 1＇型分光计的构造及调节要求（五步骤）
教学重点与难点：分光计的调节是重点；避免回程误差是难点。
教学过程：
1．讲授新课：
一、GJZ—15型光具座的构造及调节要求（共轴共面等高）
（1）光具座的结构。主体是一个平直有导轨，长1.5m，上面刻有标尺，导轨上还有可移动的滑块支架。
（2）光具座的调节。光学系统应符合或接近理想条件。因此，光具座上调节光学系统，必须满足两个条件：共轴，等高。
三、要求较高的实验素养
很多光学测量是实验者通过调节仪器，对目标的观察和判断后进行读数。因此，实验者的理论基础、操作技能的优劣、判断的准确程度都会使测量数据带有不同的偏离和分散，从而影响测量结果的可靠性。因此，实验者必须不断提高实验素养，排除“假象”和其他因素的干扰，力求客观正确地反映实际情况。
第二节 光学实验的内容
2．调节方法
（1）粗调
（2）细调
a．应用自准直原理调望远镜适合于平行光；
b．用逐次逼近法，调节望远镜光轴与中心转轴垂直（使观察平面与读数平面平行）；
c．将分划板十字线调成水平与垂直；
d．调节载物台，使其法线与旋转主轴重合；
e．平行光管的调节；
平行光管的狭缝必须在物镜的焦面上，平行光管的光轴应与望远镜的光轴重合。调节平行光管的倾度螺钉使水平分划线平分狭缝像，再转动狭缝像与分划板竖线平行。
普通物理实验设计性实验方案
普通物理实验设计性实验方案实验题目：用气垫导轨研究动量守恒定律班级：学号：姓名：指导教师：用气垫导轨研究动量守恒定律序言动量守恒定律和能量守恒定律一样，是自然界的一条普遍适用的规律。
它不仅适用于宏观世界，同样也适用于微观世界。
它虽然是一条力学定律，但却比牛顿运动定律适用范围更广，反映的问题更深刻。
由动量守恒定律知，如果一个系统所受的合外力为零，那么系统内部的物体在作相互碰撞，传递动量的时候，虽然各个物体的动量是变化的，但系统的总动量守恒。
如果系统在某个方向上所受的合外力为零，则系统在该方向上的动量守恒。
动量守恒定律在生产技术和科学实验上毒都有着极其重要的作用。
一、实验原理在一个力学系统中，如果系统所受合外力为零或在某方向上的合外力为零，则该力学系统的总动量守恒或在某方向上守恒。
这就是动量守恒定律。
本实验利用气垫导轨上两个滑块的碰撞来验证一维碰撞三种情况的动量守恒定律。
图1 气垫导轨上两个滑块的碰撞如图1所示，在水平放置的气垫导轨上放两个滑块并让它们相互碰撞，两滑块之间除了碰撞时受到相互作用的内力之外，水平方向不受力的作用，因而碰撞前后的总动量保持不变。
即11221122m v m v m v m v ''+=+ 式中：v 1，v 2和v 1'，v 2'分别表示质量为m 1和m 2的两个滑块碰撞前后的速度。
因为完全弹性碰撞是一个理想模型，即使在气垫导轨上也难以实现，碰撞过程中总有一定的能量损失。
所以，只在非完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞的条件下进行实验。
1.非完全弹性碰撞在两滑块的相碰端各装上一个弹性环，它们的碰撞过程可看作非完全弹性碰撞。
如果让m 2的初速度为零，即v 2＝０，则有111122m v m v m v ''=+ 2.完全非弹性碰撞在两滑块的相碰端上贴上尼龙搭扣或橡皮泥，这样两滑块碰撞后将粘在一起以同一速度运动，从而实现了完全非弹性碰撞。
(普通物理实验)非平衡电桥
注意绝对误差取一位，及末尾对齐
思考题：
1. 如何判断小球在作匀速运动？
答：测量小球下落过程中不同段的路程和以及对应的时间和， 由求出这两段路程的平均速度，比较这两个速度看是否相等。 如果大致相等的，由此可以判断小球在做匀速运动。
2. 斯托克斯定理成立的条件是什么？实验室对这些条件都满 足吗? 对不满足的条件如何处理？
阻。 2．热敏电阻有什么样的温度特性？为什么要用非平衡电
桥而不是平衡电桥测量热敏电阻的温度特性？ 答：电阻值随温度变化而变化。
若用惠斯登电桥测量电阻时，电桥应调到平衡状态。由 于被测电阻阻值变化很快，电桥很难调到平衡，这时用 非平衡电桥测量较为方便。它不需调平衡，即不需要Ig ＝0，而是通过Ig求电阻。
答：光滑的小球在无限宽广的均匀液体中下落，并无涡流产生。 实验中小球是在内径为D的玻璃圆筒中的液体里下落，不能满 足无限深广的条件。但当圆筒直径比小球直径大很多、液体 高度远远大于小球直径时，其差异是微小的，所以只需在斯 托克斯公式后面加一项修正值。
3. 为什么要用（1）式计算粘滞系数，而不用（5）式？
除此之外，还可以用数字多用 表（电阻档）代替惠斯登电桥。
1 落球法测量粘滞系数
测量原理： ( ' )gd 2t
1
18l
(1 2.4 d )(11.6 d )
D
H
D
修正项
起初速度小，重力大于其余两个 力的合力，小球向下作加速度越 来越小的加速运动；随着速度的 增加，粘滞阻力也相应的增大，
合力相应的减小。
均错下：落部由于时分d不间学是，生独立最求的后出变带量了，到5不个粘可小用滞误球系差的传数平递的公均式公直求式相径中对，误计差再算。求。平
北京大学普通物理实验
北京大学“普通物理实验” 课是北大基础物理实验中心面向全校理科一、二年级学生开设的一门必修课，是北京大学优秀主干基础课之一，2005年被评为北京市和北京大学精品课。
“普通物理实验”课程是北大几代实验物理教师努力建设的结晶，有很好的基础，曾在1989年获国家级优秀教学成果特等奖，2001年获国家级优秀教学成果二等奖。
2004年物理学院理科基地获国家级优秀教学成果二等奖含本课程的贡献。
作为课程的支撑实体“北京大学基础物理实验教学中心”2006年被评为教育部第一批国家级实验教学示范中心。
近十年来，为了解决普物实验如何继往开来，如何实现培养适应二十一世纪需要又有创新能力人才的教学目标，课程组在长期思考、探索和实践的基础上，再一次使这门课程迈上了一个新的高台阶，构建了具有强基础、高起点、多层次、综合性和研究性的基础物理实验课程新体系，在全国同行中得到认可。
“普通物理实验”课程改革的特点是：指导思想明确，即遵循“加强基础，循序渐进，因材施教，全面提高”的改革思路；改革内容具体；取得成效显著。
课程组一贯重视教材建设，上世纪80年代出版了全国第一本普通物理实验课教材：《普通物理实验》林抒、龚镇雄，人民教育出版社1981出版。
该教材于1988年获得国家教委第一届教材二等奖。
2002年3月由北京大学出版社出版了《基础物理实验》教材（北京大学“九五”规划教材）, 2006年1月由高等教育出版社出版了《新编基础物理实验》（“十五”国家级教材）。
该课程的创新点和特色是：1、在全国首先将一批有重要的近代物理内容，有现代实验技术，在实践中有重要应用价值的实验引入到面向全校理科的基础物理实验中，构成了高水平的基础平台，学生受益面广。
在全国介绍教改经验十多次，得到同行认同，并在全国推广。
2、一批本校的科研成果转化为教学实验，提高了教学水平，为兄弟院校提供了一批符合我们教学理念、具有开拓性的物理实验新教学仪器。
3、在全国率先对非物理类基础物理实验进行了全面改革，设置了系统、完整的课程内容，在全国广泛介绍经验，我们的教学大纲多次作为“教委高校物理学与天文学教学指导委员会物理实验组”讨论教学大纲的蓝本，供全国综合、师范院校参考。
《普通物理实验》课程教学指南
《普通物理实验》课程教学指南《普通物理实验》课程代码为，是我院首批重点建设课程之一，被评选为甘肃省首批精品课程。
分为《力学实验》、《热学实验》、《电磁学实验》、《光学和原子物理实验》四部分。
总共114学时，在第二学期、第三学期和第五学期开设。
力学实验《力学实验》是《普通物理实验》中的一个重要组成部分。
为进一步加强课程建设，全面提高课程教学水平和教学效果，使学生进一步了解教学内容和教学要求，提高学习的主动性和积极性，让学生了解力学实验课的有关信息，现编制《力学实验》课程教学指南，供学生在实验中使用。
《力学实验》一般在第二学期开设，共42学时，分组循环实验，课程选用的主要教材是甘肃科学技术出版社出版的《物理实验》。
与教材有关的主要教学参考书和刊物有：⑴《大学物理实验》编写组在1998年1月编写由厦门出版社出版的《大学物理实验》。
⑵龚镇雄，刘雪林在1990年9月编写由北京大学出版社出版的《普通物理实验指导》。
⑶杨述武在2000年5月主编由高等教育出版社出版的《普通物理实验》（一、力学及热学部分）第三版。
⑷黄志敬在1991年5月主编由陕西师范大学出版社出版的《普通物理实验》。
⑸李平舟等在2002年2月主编由西安电子科学技术大学出版社出版的《大学物理实验》。
⑹曾贻伟等在1989年11月编写由北京师范大学出版社出版的《普通物理实验》。
⑺赵家凤在2000年6月主编由科学出版社出版的《普通物理实验》。
⑻方鸿辉，刘贵兴在2000年6月主编由上海科学普及出版社出版的《创造性物理实验》⑼历年的《物理实验》杂志。
⑽历年的《大学物理实验》杂志。
《力学实验》是用实验的方法去观察、研究物理现象、规律。
教学目标是应用所学得的理论知识指导实验，从理论和实验的结合上加深、扩展对物理基本概念和规律的认识，加强理论联系实际和提高学生的实验能力。
《力学实验》一共有11个，在《普通物理实验》中占总学时的37%，占总成绩的37%，在整个《普通物理实验》中占据重要地位，发挥着训练学生基本技能的重要作用。
《普通物理实验》课程标准
《普通物理实验》课程标准说明普通物理实验是三年制高等师范专科学校物理专业必修的基础课程。
通过教学，应使学生：1. 接受基本实验理论和操作技能的训练，熟练掌握基本物理量的测量原理和常用的测量方法，能合理选择与正确使用基本仪器，能正确运用有效数字并掌握基本的实验数据处理方法，能对实验结果做出正确的分析和判断，能写出符合要求的实验报告。
2. 用实验的方法去观察、研究物理现象、规律，应用所学得的理论知识指导实验，从理论和实验的结合上加深、扩展对物理基本概念和规律的认识，加强理论联系实际和提高指导中学实验的能力。
本课程总学时为114学时，每个实验为3学时。
教学内容绪论（9学时）1. 普通物理实验的地位和作用2. 普通物理实验的过程和各个教学环节的要求3. 实验室规则误差和数据处理的基本知识（一）1. 测量和误差的基本概念2. 测量结果的正确表示3. 误差的估算及其意义4. 有效数字的概念和运算法则5. 数据处理的基本方法误差和数据处理的基本知识（二）1. 随机误差的概念2. 标准误差的计算3. 系统误差的一般知识力学实验（33学时）力学实验是师专物理专业首先开设的基础物理实验，除了起到加深对物理规律认识、培养实验基本技能的作用外，还特别重视对学生进行实验课学习方法的指导，和良好科学实验习惯的培养，为以后的实验教学打下基础。
通过实验，要求学生掌握长度、时间、质量三个基本物理量的测量方法，懂得正确使用游标卡尺、螺旋测微仪、测量显微镜、秒表、数字式毫秒计及光电门、天平、气垫导轨、光杠杆等基本测量仪器和实验设备。
能应用误差理论正确处理实验数据，并对实验结果作出正确的分析。
本部分共列出15个实验。
实验一长度的测量1. 分别用游标卡尺及螺旋测微计测量长方形、球形、圆环等试样的尺寸，并求体积。
2. 利用测量显微镜测一半导体集成电路图形（或类似图形）的尺寸。
练习在弯游标及不同的测微螺旋上读数。
3. 多次测量误差的运算，求绝对误差和相对误差。
《普通物理实验》教学大纲2
《普通物理尝试》教学大纲课程性质：必修先修课程：普通物理学总学时：63学时尝试个数：16个适用专业：电子信息系开课学院：皖江学院教研室主任大纲执笔人：教学院长审定：一、尝试课程的性质与任务物理学是尝试科学，尝试是物理学的根底。
凡物理学的概念、规律及公式等都是以客不雅尝试为根底的，即物理理论绝不克不及脱离物理尝试成果的验证。
人们在有目的地去测验考试实践时是对自然的积极探索，会提出某些假设或预见，为对其进行证明，需筹划适当的手段和方法，按照由此发生的现象来判断原设计假设或预见真与否即为科学尝试。
物理尝试是一门根底尝试课，是常识的底层，其重要性不问可知。
普通物理尝试是培养和提高学生科学本质和能力的重要课程之一。
通过物理尝试课的学习，从理论方面，要求学生掌握根本概念、培养推理演绎及运算技巧的能力，对物理概念进一步系统理解；从尝试方面，培养根本尝试技能与动手能力，提高对现代技术的应用程度，初步掌握一些尝试设计的思想和对尝试方法的选择能力。
学生在尝试过程中应自觉注意自身能力的培养，不仅是要培养严谨的科学作风和坚韧不拔的苦干精神，并且还要具备实事求是和百折不挠的科学精神。
使物理尝试在人才科学本质培养中真正起到重要作用。
二、尝试课程目的与要求1、接受根本尝试理论和尝试操作技能的训练，养成良好的尝试习惯和严谨的科学作风，具有吃苦钻研、勇于探索和创新开拓精神；2、掌握根本物理量的测量道理和常用的测量方法，能合理选择仪器和正确使用尝试仪器；3、能正确熟练运用有效数字、误差阐发和根本的数据处置方法，对尝试成果进行阐发和判断，写出符合要求的尝试陈述；4、能够理论联系实际，正确地应用理论常识指导尝试，提高不雅察尝试现象和阐发问题能力，加深对物理概念、物理规律及理论的理解和应用，提高综合和设计尝试的能力，初步具有独立研究工作的能力。
四、尝试陈述的形式尝试陈述的内容主要包罗三个方面(1)简要说明为什么和如何做尝试这包罗尝试目的、尝试道理及尝试步调。
普通物理实验（光学实验）--用迈克尔逊干涉仪测激光波长实验操作要点
用迈克尔逊干涉仪测激光波长实验操作技能要点：1.掌握迈克尔逊干涉仪状态调节要领，熟悉调节步骤，能正确读数。
●迈克尔逊干涉仪状态调节要领：调节平面镜M2与M1，使满足相干条件的二束光产生干涉，在观察屏能看到干涉条纹。
●迈克尔逊干涉仪调节步骤：点亮He－Ne激光器，使激光束大致垂直于M2。
↓转动粗动手轮，将移动镜M1的位置置于机体侧面标尺所示约32mm处。
↓将扩束镜（一片毛玻璃）移出光路，在E处观察屏可看到两排激光光斑，仔细调节M1与M2背面的三只螺钉，使两排中两个最亮的光斑严格重合，则M2＇与M1就互相平行了。
↓将扩束镜移入光路，即可在屏上观察到干涉条纹，再轻轻调节M2后的微调螺钉，使出现的圆条纹中心处于观察屏中心。
↓转动粗动手轮和微动手轮，使M1在导轨上移动，即可观察到干涉条纹的“吞”、“吐”条纹随程差的改变而变化的情况。
●正确读取迈克尔逊干涉仪的数据1.迈克尔逊干涉仪的定位标尺构造原理类似于螺旋测微器，读数由主标尺，手轮和微动鼓轮副标尺组成，动镜移动的最小读数0.0001mm。
2.在读数与测量时要注意以下两点：●转动微动鼓轮时，手轮随着转动，但转动手轮时，鼓轮并不随着转动。
因此在读数前应先调整零点（具体方法参阅实验讲义）。
●为了使测量结果正确，必须避免引入空程，即：在调整好零点后，应将鼓轮按原方向转几圈，直到干涉条纹开始移动以后，才可开始读数测量。
2.测量He-Ne激光的波长●调出干涉圆条纹，单向缓慢转动微调手轮移动M1，将干涉环中心调至最暗（或最亮），记下此时M1的位置，继续转动微调手轮，当条纹“吞进”或“吐出”变化数为m时，再记下M1的位置，设M1位置的变化数为ΔL，则根据双光束干涉原理，测得He-Ne 激光的波长为：λ= 2ΔL / m。
●测量时，m的总数要不少于500条，可每累进100条时读取一次数据。
普通物理实验Ⅲ(光学)
普通物理实验Ⅲ（光学）
课程代码：83010130
课程名称：普通物理实验Ⅲ（光学）
英文名称：Experiments of General Physics Ⅲ (Optics)
学分：2 开课学期：第5学期
授课对象：物理类本科二年级学生
课程主任：王爱芳、高级实验师、本科
课程简介：
普通物理实验Ⅲ（光学）是普通物理实验的有机组成部分，其中包括几何光学、波动光学的大部分实验，以及近代光学基础的一些实验。
光学实验的目的是让学生学习和掌握光学实验的基本知识、基本方法以及培养基本的实验技能。
通过做光学实验，懂得正确使用基本的光学仪器，并作初步的误差分析，提高对实验方法和技术的认识。
通过研究一些基本的光学现象，能使学生深刻地理解和掌握光学的有关物理概念，加强对光学理论的理解。
课程考核：
1.实验课堂表现：实验操作能力和分析探索能力占30%，要求实验过程的独立性、完整性和动手能力的展现，较圆满的完成实验项目。
2.实验报告成绩：60%。
3.实验改革性论文：10%。
指定教材：
[1] 王爱芳、杨田林、吕英波、丛伟艳等.《普通物理实验》.青岛:中国海洋大学出版社,2007年8月，第1版.
参考书目：
[1]胡连军. 《大学普通物理实验》. 济南：山东大学出版社，1995.
[2]严燕来.《大学物理拓展与应用》.北京:高等教育出版社,2002.
[3]陈守川.《大学物理实验教程》.杭州：浙江大学出版社，1995.
[4]管立.《大学物理实验》.济南: 山东科学技术出版社, 2001.。
普通物理实验题库
普通物理实验题库力学及热学部分实验一 长度测量（基础性P66）1． 用游标卡尺测量圆柱内径，测三次，求测量不确定度。
2． 用螺旋测微计测一钢丝直径，测三次，求测量不确定。
3． 用移测显微镜测一头发的直径，使用中要注意哪三点？4． 调节天平，测天平的灵敏度，怎样消除天平不等臂引起的系统误差。
实验四 密度的测量（基础性P79）1． 设计一个测量小粒状固体密度的方案。
2． 将一物体用二细线如图4－4吊起，两侧加上质量已知的砝码1m 和2m ，此外有一杯水，你设法用此装置测出被测物的密度。
3． 简述用静力称衡法测固体密度的原理（水ρ为已知），假定测利铁块的密度为7.903/cm g （铁块密度的标准值为7.863/cm g ），求测量相对误差，写出测量结果。
4． 简述用静力称衡法测液体密度的原理（水ρ为已知），假定测得酒精的密度为0.7703/cm g （酒精密度的标准值为0。
7893/cm g ），求测是相对误差，写出测量结果。
实验六 杨氏模量的测定（伸长法）（综合性P88）1． 设计一种不用光杠杆测量δ的方法，并估计其不确定度。
2． 安放好光杠杆，调节望远镜至看清标尺的像。
3． 已知测量杨氏模是的函数式为1228kd d gLd E π=，取L ，2d ，d 为直接测量量，写出计算E 值的标准不确定度u(E)的计算式。
设算得21010*5437.20-⋅=m N E，21010*03.0)(-⋅=M N E U ，写出E 的测量结果的表达. 实验九 自由落体运动（基础性P103）1． 设计只用一个光电门去完成些实验的方案。
实验十 倾斜气垫导轨上滑块运动的研究（基础性P106）1． 根据你的测量记录和计算结果，评论你做的实验。
实验十一 牛顿第二运动定律的验证（设计性P114）1． 如果在测量误差范围内你的实验结果可认为a a Fβ+=线性关系中的0=a ，其物理意义如何？如果不能认为0=a 又如何解释？2． 你能否提出验证牛顿第二定律的其它方案？3． 实验中怎样测定气轨的粘性阻尼常量b ？4． 简述实验中验证牛二定律的判据。
普通物理实验力学部分
（1）测定物体的密度
1）采用天平称量比重瓶没有装入东西时的质量m1； 2）采用吸管将蒸馏水充满比重瓶，称其质量m2； 3）倒出比重瓶中的蒸馏水、烘干，然后再将被测液体注入比重瓶，称量比重瓶和液体的质量m3。 （2）测定粒状固体物质的密度
1）将纯水注满比重瓶，盖上塞子，擦去溢出的水，用天平称出瓶和水的总质量m1；
整理课件
思考题
1．使用物理天平应注意哪几点？怎样消 除天平两臂不等而造成的系统误差？
2．分析造成本实验误差的主要原因有哪 些？
整理课件
惯性秤
实验目的 实验仪器 实验原理 实验内容 数据处理 思考题
整理课件
实验目的
1．掌握用惯性秤测定物体质量的原 理和方法。 2．了解仪器的定标和使用。
整理课件
数据处理
按公式计算加速度g，并计算相对 误差。h的准确测量对实验结果影响
很大。
整理课件
思考题
A和B的位置怎样比较合适？试改变A、B
的位置进行实验。并对结果进行讨论。
整理课件
固体和液体的密度测定
实验目的 实验仪器 实验原理 实验内容 数据处理 思考题
整理课件
实验目的
1．熟练掌握物理天平的调整和使用 方法。 2．掌握测定固体和液体密度的两种 方法。
整理课件
思考题
1．何谓仪器的分度数值？米尺、20分度游标卡 尺和螺旋测微器的分度数值各为多少？如果用它 们测量一个物体约7cm的长度，问每个待测量能 读得几位有效数字？ 2．游标刻度尺上30个分格与主刻度尺上29个分 格等长，问这种游标尺的分度数值为多少？
整理课件
重力加速度的测定
实验目的 实验仪器 实验原理 实验内容 数据处理 思考题
2）将金属块浸没在水中，称其质量m2； 3）记录实验室内水的温度。 （2）测塑料块的密度
大学物理下学期普通物理实验讲义
【实验步骤】
1．用游标卡尺测量金属管的内、外直径和高度、深度，各量在不同部位测 5 次，求平 均值，并用平均值算出该管的平均体积。 2．用螺旋测微计测量钢球以及钢丝的直径。各量在不同部位测 5 次，求平均值。
【数据处理】
1. 测量金属管体积
金属管编号： 次数 1 2 3 4 5 平均 平均体积 外径 D
3
（1-3）
4．注意事项： （A）被测物长边必须与主尺平行； （B）推动游标刻度尺时，不要用力过猛，卡住被测物体时松紧应适当，更不能卡住 物体后再移动物体，以防卡口受损； （C）用完后两卡口要留有间隙，然后将游标卡尺放入包装盒内，不能随便放在桌上， 更不能放在潮湿的地方。 螺旋测微计 1．结构： 螺旋测微计（千分尺）是一种利用测微螺杆的角位移转变为直线位移来测 量微小长度的长度测量仪器，是比游标卡尺更精密的长度测量仪器。其构造如图 1-5 所示， 在一个固定套管上套有一个活动套筒，两者由高精度密纹紧密咬合。活动套筒与测微螺杆 相连，转动活动套筒可带动测微螺杆伸出与缩进。活动套筒转动一周（3600） ，测量轴伸进 或缩进 1 个螺距。因此，可根据活动套筒转动的角度求得测微螺杆移动的距离。在活动套
1
线与主尺上第二条刻度线对齐，则物体的长度为 0.2mm，一般地，如果游标上第 n 条刻度 线与主尺上第 n 条刻度线对齐，则被测物的长度为 nΔx= n×0.1mm，见图 1-2（b） 、 （c） 、 （d ） 。由于十分之一毫米这位数是准确的，根据仪器读数的一般规则，对十分游标尺，读 数结果应在百分位上加“0” ，表示读数误差出现在这一位。例如图 1-2（e） 。 对于二十分游标尺，游标上刻有 20 个小格，其长度＝19mm。见图 1-3（a） ，每小格的 长度为 0.95mm，与主尺上 1 个小格之差＝0.05mm，即分度值为 0.05 mm。也可将主尺上 39 mm 等分为游标上 20 格，见图 1-3（b） ，每小格的长度为 1.95mm，与主尺上 2 个小格之 差＝0.05mm，分度值为 0.05 mm。为了方便直接读数，在游标的 5 格，10 格等处标上 25， 50 等数字分别表示 0.25（＝5×0.05）mm、0.5（＝10×0.05）mm 等。二十分游标的误差 限不大于 0.05 mm，固读数结果写到百分之一毫米这一位数。 对于五十分游标尺，游标上刻有 50 个小格，其长度＝49mm。见图 1-4，每小格的长度 为 0.98mm，与主尺上 1 小格之差＝0.02mm，即分度值为 0.02 mm。五十分游标的误差限不 大于 0.02 mm，固读数结果也写到百分之一毫米这一位数。 0 5 10 mm
普通物理实验--教案资料
实验一单摆测重力加速度【实验目的】1．用单摆测重力加速度，学会镜尺和停表的使用。
2．研究单摆摆长和周期的关系。
3．学会用图解法处理数据。
【实验仪器】1．单摆2．机械秒表或电子秒表3．钢卷尺4．游标卡尺机械秒表，是测量时间的常用仪器，它有一长的秒针和一短的分针，如图1-1所示。
K图 1-1 停表（秒表）的构造示意图秒针每转一大格是一秒，最小分度值为0.1秒，转一圈为30秒，秒针转一圈，分针转一小格（二小格为一大格）。
秒针上方按钮K用来旋紧发条，在上发条的过程中当感到有弹力时切勿再拧，以免拧断发条。
用表时，用手握紧表，大拇指按在按钮K上，稍用力即可按下。
第一次按下，秒针启动，第二次按下秒表停止，第三次按下表针就回到零点（这称回表）。
使用完毕后需把秒表启动，让发条全部走松，方始保存。
回表后，如秒针不指零，应记下其数值（零点读数），实验后，从测量值中将其值减去（注意符号）。
【实验原理】在一根细轻的悬线末端悬一重物，就成为一个单摆，单摆的振动周期为：⎪⎭⎫⎝⎛+θ+θ+π= 2sin 6412sin411242g L T …………（1） 取前二项得：⎪⎭⎫ ⎝⎛θ+π=2sin 41122g L T 当摆角很小（一般小于5o ）的情况下，周期公式可表为：gL T π=2 由上式可得：224TLg π=…………（2） 式（2）就是单摆测重力加速度的计算式，其中L ——摆长，g ——当地的重力加速度。
【实验步骤】1．调节立柱铅直，将摆线作校准垂直用。
调节水平螺丝至正面看摆线在立柱正中；从侧面看摆线与立柱平行时止。
2．用刀口钢卷尺和游标卡尺测单摆摆长L （L 取1米以上）。
2DL L -'= 式中：L '——悬线上端固定点至小球球下端之间的距离（用刀口钢卷尺测），D ——小球的直径（用游标卡尺测），如图1-2所示。
3．测量单摆周期，使单摆摆动的摆幅较小（如小于5o ），用停表测量振动50个周期的时间50T ，求平均值T 。
(普通物理实验)单色仪的定标
单色仪的定标
图１ S1：入射缝 S2：出射狭缝 M1：准直凹面反射镜 M：平面反射镜 M2：聚焦凹面反射镜
1.入射准直系统。由入射缝S1和凹面镜Ml 组成，因S1固定在M1的焦面上，它使S1发出 的入射光束成为平行光束．
2.渥氏棱镜色散系统。由玻璃棱镜P和平 面镜M联合组装成一整体，安装在同一转台 上，可以绕通过O点垂直于图面的轴线转动 。该系统的特点是平行光束通过后，以最 小偏向角出射的单色光仍平行于原入射光 ．
思考题
１ 三棱镜的分光原理是什么？单色仪为什么要用平行光通过 三棱镜？它是如何实现分光的？
答：三棱镜的分光原理不同波长的光的折射角不同，使不同 波长的光出射方向不同。
因平行光入射三棱镜时，各点光的入射角相同，使同一波长 的出射角就相同。
利用三棱镜的色散，使不同波长的光线从不同方向射出成为 单色光。
２ 什么叫三棱镜色散的最小偏向角？单色光实现最小偏向角 的条件是什么？
答：如图，一束平行单色光经棱镜折射，入射光和出射光之 间的夹角称为偏向角，当入射角等于出射角时（条件），偏 向角有最小值，称为最小偏向角。
的偏折。
i1
i
' 2
时偏向角达到最小值
• 最小偏向角: m in
由图有： i1 i1 ' i2 ' i2 i1 'i2 i1i2 '
由理论证明，当在棱镜内的折射线平行棱镜底边或
i
' 2
时偏向角达到最小值min 2i1
波长相同的各条出射光谱线之间是相互平行的，而 波长不同的各条光谱线之间是不平行的。
3.出射聚光系统。由凹面镜M2和出射缝S2 组成，它将色散后沿不同方向传播的单色 平行光经M2反射后，会聚在M 2的焦面，即 出射缝S2的平面上，因S2缝宽较小，从S2输 出的是波段很窄的光，通常称为单色光．
普通物理实验思考题及答案
实验一．之五兆芳芳创作1求λ时为何要测几个半波长的总长？答:多测几个取平均值，误差会减小2为何波源的簧片振动频率尽可能避开振动源的机械共振频率？答当簧片达到某一频率（或其整数倍频率）时，会引起整个振动源（包含弦线）的机械共振，从而引起振动不稳定. 3弦线的粗细和弹性对实验各有什么影响，应该如何选择？答弦线应该比较细，太粗的话会使振动不明显，弹性应该选择较好的，因为弹性欠安会造成振动不稳定4横波在弦线上传播的实验中，驻波是由入射波与反射波迭加而成的，弦线上不振动的点称为波节，振动最大的点称为波腹，两个波节之间的长度是半波长5因振簧片作水平标的目的的振动，理论上正面平视应不雅察不到波形，你在实验中平视能不雅察得到吗？什么情况能不雅察到，为什么？答平视不克不及不雅察到，因为......6为了使lgλ—lgT直线图上的数据点散布比较均匀，砝码盘中的砝码质量应如何改动？答每次增加相同重量的砝码实验二.1.外延丈量法有什么特点？使用时应该注意什么问题？答 当需要的数据在丈量数据规模之外而不克不及测出，为了求得这个值，采取作图外推求值的办法，即先用已测的数据绘制出曲线，再将曲线按原纪律延长到待求值规模，在延长线部分求出所需要的值 使用时要注意在所要值两边的点要均衡且不克不及太少并且在研究的规模内没有突变的情况2.物体的固有频率和共振频率有什么不合？它们之间有何联系？答 物体的固有频率和共振频率是不合的概念，固有频率指与方程的根knl=4.7300对应的振动频率，它们之间的关系为f 固= f 共2^4/11Q前者是物体的固有属性，由其结构，质量材质等决定，尔后者是当外增强迫力的频率等于物体基频时，使其产生共振时强迫力的频率实验三．1．为什么实验应该在防风筒（即样品室）中进行？答：因为实验中的对公式要成立的条件之一是：包管两样品的概略状况相同，周围介质（空气）的性质不变，m:强迫对流时m=1;自然对流时m=5/4; (实验中为自然冷却即自然对流)所以实验要在防风筒（即样品室）中进行，让金属自然冷却.2．用比较法测定金属的比热容有什么优点？需具备什么条件？答：优点是可以复杂便利测出待测金属的比热容.如果满足下列条件：两样品的形状尺寸都相同（例如细小的圆柱体）；两样品的概略状况也相同；于是当周围介质温度不变（即室温恒定），两样品又处于相同温度时，待测金属的比热容为：3．如何丈量不合的金属在同一温度点的冷却速率？答：法一：测出不合金属在该温度点邻近下降相同的温度差Δθ以及所需要的时间Δt,可得各个金属在该温度点的冷却速率.法二：通过实验，作出不合金属的θ～t冷却曲线，在各个冷却曲线上过该温度点切线，求出切线的斜率，可得各温度点的冷却速率.4、可否利用本实验中的办法丈量金属在任意温度时的比热容？答：本实验的条件是在室温条件下自然冷却如果低于室温条件或是接近室温条件的温度的比热容将无法丈量.5、阐发本实验中哪些因素引起误差？丈量时怎样做才干削减误差？答：引起误差原因：热电偶冷端不克不及保持0度或自身仪器老化引起丈量误差；质量丈量误差；时间计时误差；外部温差变更引起的误差.按实验步调要求，多次重复丈量.实验四．1使用前如何调节刚体转动仪？使用前：①调节刚体OO′转轴竖直②调节转动仪与桌面平行③装上塔轮，调节支臂上固定轴的螺丝G，当塔轮转动灵活，用锁紧螺母G固定.④升降滑轮高度，保持引线与转轴垂直，并与塔轮半径相切.2 实验采取什么数据处理的办法验证转动定律战争行轴定理？为什么不作r-t图和t^2-x图而作r-1/t图和t^2-^2图？答作图法，因为两图成一条直线，容易验证实验五1霍尔电压是怎样形成的？它的极性与磁场和电流标的目的有什么关系？答运动的带电粒子在磁场中受到洛伦兹力作用引起偏转，当带电粒子被约束在固体资料中，这种偏转就导致在垂直电流和磁场的标的目的上产生正负电荷的聚积，两场产生霍尔电压.电场的指向取决于试样的导电类型.电压标的目的和磁场，电流成右手螺旋2 略3在利用霍尔效应丈量磁场进程中，为什么要保持Ih的大小不变?答：在阐发VH与IS和IH的关系，只取一个自变量，IH 的大小应不变.4丈量进程中哪些量要保持不变，为什么？答：测VH与IS关系的时候，保持IM不变，测VH与IM 关系时，保持IS不变，控制变量法.5.换向开关的作用原理是什么？丈量霍尔电压时为什么要接换向开关？答：常闭触点连接与常开触点连接的相互转换，可以改动磁场和电流标的目的.在产生霍尔效应时，陪伴着多种副效应，以至于产生附加电压，采取电流和磁场换向的对称丈量法，根本上能够把副效应的影响从丈量的结果中消除6如B的标的目的与霍尔元件标的目的不垂直，则B值应如何计较答将B分为垂直和水平两个标的目的，只取垂直标的目的7在丈量霍尔势差的时候应如何消除附加电势差的影响？答：采取电流和磁场换向的对称丈量法8如果沿被测磁场标的目的有一恒定的附加外磁场，在丈量时应该如何消除它的影响？答增加一反标的目的电流消除它的影响9为什么霍尔元件多采取N型半导体资料制作答：由RH=u/б半导体资料的u值适中，是制造霍尔元件较理想的资料，由于电子迁移率比空穴迁移率大，所以霍尔元件用N型资料10 本实验中丈量霍尔电势差时，霍尔元件任务电流和磁场都是恒定的，如果单独改动IS为交换电，或单独改动磁场为交变磁场，或同时改动IS与磁场，能否丈量VH答：能，办法与本实验相同，只需要将IS和IM换成有效值代入实验六1双棱镜是怎样实现双光束干与的？干与条纹是怎样散布的，干与条纹的宽度数目有哪些因素决定？答：当单色光源照射在双棱镜概略时，经其折射后形成两束仿佛由两个光源收回的光，即两列光波的频率相同，传播标的目的几近相同，相位差不随时间变更，那么，在两列光波相交的区域内，光强的散布是不均匀的，满足光的相干条件.干与条纹是等间距的，由，当d'和2在实验时，双棱镜和光源之间为什么要放一狭缝，为什么狭缝很窄时，才可以看到清晰的干与条纹？答能够使S成为具有较大亮度的线状光源，狭缝很窄时，能满足条件d'<<d两虚光源才干在一定的区域内相遇，产生干与.3证明公式答，设成大像时，物距为实验七1.本试验对分光仪的调整有何特殊要求？如何调节才干满足丈量要求？答①望远镜光轴垂直载物台②平行光管的光轴与分光计的主轴垂直①使平面镜两面反射回来的绿色十字都成像在nm上，调节目镜使双十字叉丝最清晰②调节平行光管与望远镜轴在同一轴上，使白光在视野中最清晰2调节光删的进程中，如发明光谱线的倾斜，说明什么问题，应该如何调整？答光谱线倾斜说明狭缝倾斜，可调节狭缝宽度调节螺钉使光谱垂直于载物台3 当狭缝太宽太窄时将会出现什么现象，为什么答当狭缝太宽时，谱线会变得不清晰，因为此时不合波长的光会出现光谱层的重合当狭缝太窄时，谱线会细，但视野变暗，难对准线4 实验中你最多能不雅察到几级谱线答 3级5阐发光栅和棱镜分光的的主要区别答光栅分光是按照光的衍射和多缝干与的原理，棱镜分光是按照光的折射定理，如果衍射角不大，光栅角色散较均匀，而棱镜是不均匀色散6 如果光波波长都是未知的，能否用光栅测其波长？答可以，由，若光栅常数d已知，测定和对应的k,便可求λ实验八（1）分光计由哪几部分组成，各部分的作用是什么？答：分光计由平行光管、望远镜、载物台、读数圆盘、底座五部分组成.平行光管用来提供平行入射光；望远镜用来不雅察和确定光束的行进标的目的；载物台用来放置光学元件；读数圆盘用来丈量望远镜转动的角度；底座起支撑整个分光计的作用.（3）借助于平面镜调节望远镜与分光计主轴垂直时，为什么要使载物台旋转180°？答：确保望远镜光轴与仪器转轴垂直.因为有的时候我们能在平面镜一反射面看到十字叉丝像和叉丝重合（如图a所示），但在平面镜的另一反射面见不到十字叉丝像和叉丝重合（如图b所示），此时的望远镜光轴与仪器转轴是不垂直的，所以我们要使载物台旋转180°（4）用分光计丈量角度时，为什么要读左右两游标的读数，这样做的利益是什么？答：为了消除望远镜（即刻度盘）和载物台（即游标盘）的转动轴与中心轴不重合，即偏心差对丈量的影响.（5）试按照光路图阐发，为什么望远镜主光轴与平面镜法线平行时，在目镜内应看到“十”字形反射像将与“╪”形叉丝的上方交点相重合？答：光的反射原理.（6）用分光计作光学丈量时，为什么平行光管的狭缝要调至适当宽度？太宽太窄可能会产生什么结果？答：狭缝太宽：谱线太亮、太宽，会造成较大的丈量误差且分不出双黄线；狭缝太窄：谱线亮度不敷，无法看清谱线，甚至会造成找不到谱线.因此，应该使狭缝宽窄适合.实验九1从牛顿环仪透射出环底的光能形成干与条纹吗？如果能形成干与环，则与反射光形成的条纹有何不合？答可以形成干与条纹，能形成干与环，反射光牛顿环中心是暗点，透射光牛顿环仪中心是亮点2实验中为什么要测牛顿环直径，而意外其半径答因为中心的圆点很难确定，而两边是环，且对称，故可以测直径比较便利3实验中为什么要测多组数据且采取逐差法处理数据答应为多次丈量取平均值能削减误差，采取逐差法处理数据能使所有的数据都用到，因此也能达到削减误差的目的4 用读数显微镜丈量时，为什么要采取单标的目的移动丈量答避免空程误差5 比较牛顿环干与条纹和劈尖条纹的异同，若劈尖条纹不直，说明什么答相同：都产生了半波损失，牛顿环中心是暗纹，劈尖也是暗纹不合:牛顿环的条纹是明暗相间的同心圆环，劈尖条纹是距离相同的直条纹若劈尖条纹不直，说明劈尖概略不服整实验十1.调节气垫导轨的水平状态时，如果滑块沿某一标的目的通过两光电门时两次挡光的时间距离相等，反向通过期不等，这是为什么，应如何调节答原本滑块与气垫之间存在一定的阻力，通过第二次光电门的时间应该比较长，可实际测得是相等，则原因是滑块开始的位置比较高，有一份力与摩擦阻力抵消，故回来时阻力和分力为同一标的目的，应将左边调低2 把平均速度看成瞬间速度，对加快度a的丈量有什么样的影响，怎样减小这种影响答按测得的速度其实不是瞬时速度，而中要求的是瞬时速度，故能测a 会禁绝确，为此，3 实验进程中，为什么滑块的起始位置要保持不变答因为实际上导轨与滑块之间是存在阻力的实验十一1 简述本实验所用干与仪的读书办法答通过刻度板读数取整毫米数，再加上粗调读取毫米后两位，最后加上细调读取毫米后三位和四位，再估读一位2怎样利用干与条纹的涌出和陷入来测定光波的波长由，故只要测定涌出或陷入的N级条纹时，的大小就可以测定波长实验十二１三棱镜的分光原理是什么？单色仪为什么要用平行光通过三棱镜？它是如何实现分光的？答：三棱镜的分光原理不合波长的光的折射角不合，使不合波长的光出射标的目的不合.因平行光入射三棱镜时，各点光的入射角相同，使同一波长的出射角就相同.利用三棱镜的色散，使不合波长的光线从不合标的目的射出成为单色光.5 如果在显微镜视场中看不到任何谱线，可能的原因是什么？答①最小偏向角不适合②显微镜调焦欠好③狭缝S2闭合④狭缝S1闭合6 如果在显微镜视场中看到的谱线很模糊，想要得到清晰，细锐的谱线，该如何调节仪器？答首先对显微镜调焦，调到最亮的视场，然后可稍稍将狭缝S1调大一点7 如果看不到深白色的谱线，说明存在什么问题？该如何解决？答可能调焦欠好，狭缝太小，调至有黄色光谱的地方，显微镜聚焦边调狭缝大小边不雅察两条黄色光谱是否明显分隔，再不雅察有没有深白色谱线。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
有效数字表示法
有效数字----从第一个不为0的数开始算起的所有数字。 如, 0.35 (2个); 3.54 (3个); 0.003540 (4个); 3.5400测量值的末位有
效数字应与不确定度的有效数字对齐。
例如:计算结果为x = 3.54835
三位有效 数字,末
B类不确定度的评定方法:
测量不确定度（与测量方法和测量经验有关），可取
(多次测量时，uB1由uA代替)
仪器不确定度（与仪器种类、级别及使用条件有关） ， 可取
uB2
a c
不确定度的合成：
单次测量：u(x)
u
2 B1
(x)
u
2 B2
(x)
长度测量,其不确定度合成公式为:
u(x)
u
2 B1
(
x1
不确定度—表征被测量具有分散性的一个参数。u
分为两类：A类---由多次测量所得的一系列测量结果的统计
分析评定的不确定度 uA B类---由非统计分析评定的不确定度 uB
A类不确定度的评定方法:
(对待测量x 进行n 次全同测量)
测量次数 n 越多，uA 越小。
一般可在科学型计算器上直接得出计算结果。
一、什么是普通物理实验？
• 最基本的物理实验，包括力、热、电、 光及近代物理实验
• 理科、工科、医科各专业都普遍要做的 物理实验。
二、物理实验在物理学研究与发 展中的作用
从物理学史看物理实验的重要性
• 经典物理学的建立：
力学（伽里略） 电磁学（库仑、法拉第、麦克斯韦） 光学（杨氏、菲涅耳）
• 近代物理学的建立：
本实验中心机房免费开放
• 实验中心机房地点：物理楼121室
• 开放时间： 周一、周二：下午 周一至周四：晚上
13:30 — 16:30 18:00 — 20:00
绪论（第一节）
。 物理实验的重要性
一、什么是普通物理实验？ 二、物理实验在物理学研究与发展中的作用 三、物理实验对物理学在其他学科中应用的意义
u( y)
y
n
u( x) 2 x
一般传递公式：
当各直接测量的量相互独立无关时，
注意：虽然最后结果的不确定度，一般 只取一位有效数字，但在运算过程中一 般要取两位或更多，中间过程测量值也 应多取几位．不要过早舍入．
不确定度的传递:
在间接测量时，待测量是由直接测量的量通过计算而得的。此时，待 测量的不确定度由各直接测量的量的不确定度传递而得。
加减法:
乘除法:
乘方： y xn
2
三、关于测量不确定度的评定方法
不确定度的评价十分重要：过大----浪费；过小----失误。 1993年由
国际标准化组织（ISO-International Standardization Organization ） 国际计量局（BIPM-Bureau International des Poids et Mesures）
)
u B21
(
x2
)
u
2 B
2
(
x)
多次测量： u(x) uA2 (x) uB22 (x)
测量结果的表示方法：
1.测量结果的一般表示法： x u(x)
如，长度为（1.05±0.02）cm。
2. 测量结果的百分比表示法：u(x) 100% x
如，长度为1.05cm，相对不确定度2% 。
3. 测量结果的有效数字表示法(简略表示)
2、实验得到的数据只有经过正确的 处理才能得到公认的、合理的结论。
二、误差分析与不确定度评定
测量——测量者采取某种测量方法用某种测量仪器将待测量与标 准量进行比较。（质量、长度、体积）
用毫米刻度尺测量某物体的长度 数字表测量某一电路中的电流
左端读数为：10.00cm 右端读数为：15.25cm
1、若数字表有稳定的输出：3.888A 2、 若数字表输出不稳定呢？
国际纯粹与应用物理联合会 IUPAP-International Union of Pure and Applied Physics
国际纯粹与应用化学联合会 IUPAC- International Union of Pure and Applied Chemistry
等七个国际权威组织制定了《测量不确定度表示指南》
若不确定度为0.04, 则取x = 3.55
位是不确 定的
四舍五入特例: 3.765 3.76 3.675 3.68
末位取偶数!
有效数字的运算规则:
加减法: 与不确定度最大项的末位有效数字对齐。 如 57.31＋0.0156－2.24342(= 55.08218)= 55.08
乘除法: 与最少个数的有效数字相同。 如57.31×0.0156÷2.24342(= 0.398514767) = 0.399
三大发现（X光、放射性、电子） ——从宏观到微观
两朵乌云（黑体辐射、迈－莫实验） ——从经典到近代
三、 物理实验对物理学在其他学 科中应用的意义
• 材料：物性测试、新材料的发现、制备
• 化学：光谱分析、放射性测量、激光分离同位素
• 生物：各类显微镜（光学显微镜、电子显微镜、X光显微
镜、原子力显微镜），DNA操纵、切割、重组以及双螺旋 结构的分析
普通物理实验 绪论
数据处理
课件下载：
普通物理实验课总体安排
第1周：讲课——第一章（1）、第二章 第2周：讲课—— 第一章（2）、（3） 第3－17周：7组实验（14个） 第18周：复习 第19周：考试（笔试） 要获得更多的信息请登陆本实验中心网站 ：
• 医学：诊断――X光、CT、核磁共振、超声波治疗――
放射性、激光、微波、γ刀
结论：物理实验是物理学在其他学科中应用的桥梁。
第二章 实验数据的处理
一、为什么要处理数据？ 二、误差分析与不确定度评定 三、不确定度的评定方法 四、作图与拟合
一、为什么要处理数据？
1、大多物理规律是用物理量之间 的定量关系来表述的。
二、误差分析与不确定度评定
误差——测量值与真值的差 误差的成因： 1.测量方法（伏安法测电阻、测平面玻璃的温度） 2.测量者（经验、估读、疏忽） 3.测量仪器及标准量（刻度、环境） 误差分析的重点在测量方法（单摆和自由落体测g）。 测量者的估读、仪器和标准量的不确定程度是可以用一定的方 法评定的，称为“不确定度评定 ”。