基础物理实验绪论课.ppt
合集下载
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：
大学物理实验讲稿ppt课件
误差 = 测量值 — 真值。
y y Y0
9
1.1.3 误差的分类 大学物理实验
一、系统误差
系统误差是由于仪器不完善，或测量方法不恰当， 或环境变化等引起，具有确定的规律性，或多次测量 时误差始终不变，或随测量条件的变化而有规律的变 化，总之是有规律可寻的，是可定误差。
系统误差的来源：
(1)仪器误差，由仪器的结构和标准不完善引起的，表现 形式有三种：
通常根据待测物理量最终测量结果的获取过程把 测量分为两大类，即直接测量和间接测量。
7
1、直接测量
大学物理实验
直接测量就是把待测量直接与标准量（量具）
进行比较，直接读数，直接得到数据。例如用米 尺测量长度，用钟表测量时间，用安培计测量电 流，用温度计测量温度等等。在一切实验中，直 接测量是基础。
2、间接测量
12
对同一量测量大次学数物n理足实够验多时，将会发现它们的分
布服从某种规律。实践和理论都证明，大部分测量的随
机误差服从统计规律，其误差分布（或测量值的分布）
呈正态分布（又称高斯分布）。
f (i )
随机误差具有以下特征：
①对称性：绝对值相等的正、负误差 出现的几率大体相同；
②单峰性：绝对值较小的误差出现的 几率大，绝对值较大的误差出现的几 率小；
2、学会常用物理仪器的调整及正确的使用方法。
3、使学生初步具备处理数据、分析结果、撰写实验报告 的能力。
4、培养学生对待科学实验一丝不苟的严谨态度和实事求
是的工作作风。
2
二、物理实验的主要大环学物节理实验
和
所用的实验基本方法，特别是做好实验的关键环节，要心 中有数，并简练地写在预习报告上，预习报告中要自行设 计数据记录表格。预习不合格者不得实验。
y y Y0
9
1.1.3 误差的分类 大学物理实验
一、系统误差
系统误差是由于仪器不完善，或测量方法不恰当， 或环境变化等引起，具有确定的规律性，或多次测量 时误差始终不变，或随测量条件的变化而有规律的变 化，总之是有规律可寻的，是可定误差。
系统误差的来源：
(1)仪器误差，由仪器的结构和标准不完善引起的，表现 形式有三种：
通常根据待测物理量最终测量结果的获取过程把 测量分为两大类，即直接测量和间接测量。
7
1、直接测量
大学物理实验
直接测量就是把待测量直接与标准量（量具）
进行比较，直接读数，直接得到数据。例如用米 尺测量长度，用钟表测量时间，用安培计测量电 流，用温度计测量温度等等。在一切实验中，直 接测量是基础。
2、间接测量
12
对同一量测量大次学数物n理足实够验多时，将会发现它们的分
布服从某种规律。实践和理论都证明，大部分测量的随
机误差服从统计规律，其误差分布（或测量值的分布）
呈正态分布（又称高斯分布）。
f (i )
随机误差具有以下特征：
①对称性：绝对值相等的正、负误差 出现的几率大体相同；
②单峰性：绝对值较小的误差出现的 几率大，绝对值较大的误差出现的几 率小；
2、学会常用物理仪器的调整及正确的使用方法。
3、使学生初步具备处理数据、分析结果、撰写实验报告 的能力。
4、培养学生对待科学实验一丝不苟的严谨态度和实事求
是的工作作风。
2
二、物理实验的主要大环学物节理实验
和
所用的实验基本方法，特别是做好实验的关键环节，要心 中有数，并简练地写在预习报告上，预习报告中要自行设 计数据记录表格。预习不合格者不得实验。
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
基础物理实.验课件.ppt
精心整理
我与物理
• 我孩子总喜欢问为什么！
– 孩子好奇
– “因为你是学物理的”
• 我也喜欢问为什么？ • 我还享受泡实验室的乐趣
精心整理
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：
图章的请假条为准。实验报告要在实验完成48小时以内 交至指定信箱……
精心整理
如何做物理实验
• 预习——准备做实验
• 做实验——操作与记录
• 总结、分析——写实验报告
数据处理
精心整理
实验报告本
• 实验报告纸要求
姓名： 专业： 年级： 班：（写学号） 组：（写实验课时间，比如 周一1、2节） 日期： 评阅人：（任课教师签名）
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、迈克耳逊－莫雷实验） ——从经典到近代
精心整理
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
改过的数据应由老师认可；其余实验数据 不准任意修改。 3. 若发现在实验中或实验考核中有篡改、理教学实验中心
学生守则
1. 学生在实验前应认真预习实验内容，明确实验目的、要 求和步骤，并写好实验预习报告。
2. 进实验室后…… 3. 实验时应独立思考，独立操作…… 4. 实验中应注意安全…… 5. 注意爱护仪器设备…… 6. 实验应在规定时间内完成…… 7. 实验课不得无故缺席，病假、事假以盖有该学生所在系
我与物理
• 我孩子总喜欢问为什么！
– 孩子好奇
– “因为你是学物理的”
• 我也喜欢问为什么？ • 我还享受泡实验室的乐趣
精心整理
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：
图章的请假条为准。实验报告要在实验完成48小时以内 交至指定信箱……
精心整理
如何做物理实验
• 预习——准备做实验
• 做实验——操作与记录
• 总结、分析——写实验报告
数据处理
精心整理
实验报告本
• 实验报告纸要求
姓名： 专业： 年级： 班：（写学号） 组：（写实验课时间，比如 周一1、2节） 日期： 评阅人：（任课教师签名）
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、迈克耳逊－莫雷实验） ——从经典到近代
精心整理
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
改过的数据应由老师认可；其余实验数据 不准任意修改。 3. 若发现在实验中或实验考核中有篡改、理教学实验中心
学生守则
1. 学生在实验前应认真预习实验内容，明确实验目的、要 求和步骤，并写好实验预习报告。
2. 进实验室后…… 3. 实验时应独立思考，独立操作…… 4. 实验中应注意安全…… 5. 注意爱护仪器设备…… 6. 实验应在规定时间内完成…… 7. 实验课不得无故缺席，病假、事假以盖有该学生所在系
大学物理实验绪论(不确定度)总结课件
数据：
直径 D (mm)
12
四、 间接测量结果及不确定度的计算 设间接测量的函数关系式为： N＝f (x ，y ，z……)，
其中x ，y ，z为相互独立的直接测量量， N为 间接测量量 。
设x, y, z，的不确定度分别为△x 、 △y 、 △z ， 它们必然影响间接测量结果，使N也有相应的 不确定度△N
改为N= (2.80±0.08) ×104cm
改为N= (10.7±0.2) cm
N= (10.651±0. 12) cm 改为N= (10.6±0.2) cm
29
例：用米尺测长方形边长，测得以下数据： (单位： cm) a=1.99; 2.02; 2.01; 2.00; 1.97; 2.00 b=5.57; 5.59; 5.55; 5.49; 5.48; 5.54 求：长方形面积S.
②乘除法 结果的有效数字位数与诸数中有效数字位数最少者 相同。
③乘方，开方 结果的有效数字位数与自变量的有效数字位数相同。
④对数
(1)自然对数的有效数字位数与真数的有效数字位 数相同。
例： Ln5.374=1.682
20
(2)以10为底的对数，其尾数的有效数字 位数与真数的有效数字位数相同。 例： Lg15.0=1. 176
7
(2)多次测量 N趋于无穷时， 服从正态分布, 而进行有限次测量，一般服从t分布(学生分布)。
大学物理实验中n 的次数一般不大于10次 , 在5＜n≤10时，作△A＝Sx近似，置信概率p为0.95 或更大。所以作为简化计算， 可直接把Sx 的值当作 测量结果的总不确定度的A类分量△A。
若n不在此范围或要求更高，用公 式(6)
⑤常数,π,e 等有效数字位数可认为是无限的。但一 般取比运算各数中有效数字位数最多的还多一位。
直径 D (mm)
12
四、 间接测量结果及不确定度的计算 设间接测量的函数关系式为： N＝f (x ，y ，z……)，
其中x ，y ，z为相互独立的直接测量量， N为 间接测量量 。
设x, y, z，的不确定度分别为△x 、 △y 、 △z ， 它们必然影响间接测量结果，使N也有相应的 不确定度△N
改为N= (2.80±0.08) ×104cm
改为N= (10.7±0.2) cm
N= (10.651±0. 12) cm 改为N= (10.6±0.2) cm
29
例：用米尺测长方形边长，测得以下数据： (单位： cm) a=1.99; 2.02; 2.01; 2.00; 1.97; 2.00 b=5.57; 5.59; 5.55; 5.49; 5.48; 5.54 求：长方形面积S.
②乘除法 结果的有效数字位数与诸数中有效数字位数最少者 相同。
③乘方，开方 结果的有效数字位数与自变量的有效数字位数相同。
④对数
(1)自然对数的有效数字位数与真数的有效数字位 数相同。
例： Ln5.374=1.682
20
(2)以10为底的对数，其尾数的有效数字 位数与真数的有效数字位数相同。 例： Lg15.0=1. 176
7
(2)多次测量 N趋于无穷时， 服从正态分布, 而进行有限次测量，一般服从t分布(学生分布)。
大学物理实验中n 的次数一般不大于10次 , 在5＜n≤10时，作△A＝Sx近似，置信概率p为0.95 或更大。所以作为简化计算， 可直接把Sx 的值当作 测量结果的总不确定度的A类分量△A。
若n不在此范围或要求更高，用公 式(6)
⑤常数,π,e 等有效数字位数可认为是无限的。但一 般取比运算各数中有效数字位数最多的还多一位。
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
大物实验物理实验绪论最新ppt课件
19
第一章测量误差和实验数据处理
第一节 测量和测量误差
一、测量及其分类 测量就是在一定条件下使用具有计量标准单位 的计量仪器对被测物理量进行比较，从而确定 被测量的数值和单位。
直接测量 间接测量 等精度测量 不等精度测量
完整最新版课件
20
直接测量
直接测量是使用仪器或量具，直接测得 被测量的量值的测量。由直接测量所得 的物理量，称为直接测量量 。例如用天 平称衡物体的质量
完整最新版课件
15
实验报告的格式和内容（科研论文）
实验名称 实验目的 目前的研究状况及问题 实验仪器 实验原理：简要叙述实验原理、计算公
式、实验电路图或光路图。 实验内容和主要步骤
完整最新版课件
16
实验报告的格式和内容
数据记录与处理： 将原始记录数据转记于实验报告上
（签名的原始数据也应附在报告上，以 便教师检查），按照实验要求计算测量 结果，计算要遵循有效数字的运算规则 进行，用标准差评估测量结果的可靠性。
大学物理实验绪论
完整最新版课件
1
如何学，学什么？
时间观 上课习惯 操作分 修养分
完整最新版课件
2
基本事项
地点：物理实验中心位于B5栋B座二层和 三层；
时间：分单双周，每次实验课均为四节 课时间，按课表程序行。
成绩:按优秀、良好、中等、及格、不及 格五级评定。
完整最新版课件
3
什么情况导致最后不及格
先调机械零点。
电表指针不在零点
完整最新版课件
32
偶然误差
偶然误差是由某些偶然的或不确定的因素， 在测量过程中造成的误差。 来源：环境和实验条件的无规则变化。 特点：偶然误差的量值和符号以不可约定的方 式变化着，对每次测量值来说，其变化是无规 则的，但对大量测量值，其变化则服从确定的 统计分布（正态分布）规律。
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
物理实验绪论caoPPT课件
验报告30%, 期末操作考试30%。 期末操作考试方式为:从指定的几个实验 中抽取一个实验;先进行此实验理论答题, 再进行操作考试,最后完成此实验数据处理。
14
2019/7/23
物理实验课学生须知
1、所有实验不得无故迟到、缺席。无故迟到者按迟
到时间相应扣分。无故缺席者按零分记。若因病(要 有医生证明)、因事而缺课，应提前请假，并及时到 大学物理实验中心办理补课手续，报告仍交原实验教 师批改，成绩由原实验教师登记。 2、实验课绝不以“数据完美”评定成绩，切不可主 观意愿更改数据，更不允许抄袭、拼凑和伪造数据。 只有依靠真实数据，才能看到事物的本来面貌。操作 完毕应主动请教师审核实验记录并签字，不经教师签 字的记录无效。
2019/7/23
2
一·物理实验课程的基本情况
物理学是在长期实践和大量实验的基础上产生、发展和 逐渐完善起来的。因此，物理学是一门实验科学，物理实 验是发现和利用物理规律的基础。作为大学中一门课程的 物理实验，是学生受到系统的实验技能训练的开端。大学 物理实验的教学目的主要有以下几点：
1 进行实验方法和实验技能的基本训练。 2 综合能力的培养。 3 培养严肃认真的作风、实事求是的态度，以及优良品德。 在物理学的发展中，人类积累了丰富的实验方法，创造设 计出了各种精巧的实验仪器，涉及到广泛的物理现象。希 望大家在学习的过程中，不但要注意锻炼自己分析问题解
出原理图、装置示意图或电路图、光路图，写出主 要计算公式及公式中各量的物理含义和公式限定的 条件等）。
5、实验内容与步骤
12
2019/Leabharlann /236、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，写出表达式。
14
2019/7/23
物理实验课学生须知
1、所有实验不得无故迟到、缺席。无故迟到者按迟
到时间相应扣分。无故缺席者按零分记。若因病(要 有医生证明)、因事而缺课，应提前请假，并及时到 大学物理实验中心办理补课手续，报告仍交原实验教 师批改，成绩由原实验教师登记。 2、实验课绝不以“数据完美”评定成绩，切不可主 观意愿更改数据，更不允许抄袭、拼凑和伪造数据。 只有依靠真实数据，才能看到事物的本来面貌。操作 完毕应主动请教师审核实验记录并签字，不经教师签 字的记录无效。
2019/7/23
2
一·物理实验课程的基本情况
物理学是在长期实践和大量实验的基础上产生、发展和 逐渐完善起来的。因此，物理学是一门实验科学，物理实 验是发现和利用物理规律的基础。作为大学中一门课程的 物理实验，是学生受到系统的实验技能训练的开端。大学 物理实验的教学目的主要有以下几点：
1 进行实验方法和实验技能的基本训练。 2 综合能力的培养。 3 培养严肃认真的作风、实事求是的态度，以及优良品德。 在物理学的发展中，人类积累了丰富的实验方法，创造设 计出了各种精巧的实验仪器，涉及到广泛的物理现象。希 望大家在学习的过程中，不但要注意锻炼自己分析问题解
出原理图、装置示意图或电路图、光路图，写出主 要计算公式及公式中各量的物理含义和公式限定的 条件等）。
5、实验内容与步骤
12
2019/Leabharlann /236、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，写出表达式。
物理实验绪论1有效数字运算ppt课件
有效数字运算
舍入规则(四舍五入取偶） ➢ 小于5时，舍去；大于5时，进1
➢ 等于5时，如后面没有数字或为0时，按欲保 留的末位为奇数时则进1， 为偶数时舍弃
例：保留 4 位有效数字
4.32749 4.327 4.32751 4.328 44.32501 44.33 4.32750 4.328 4.32850 4.328
有效数字运算
三角函数运算规则
将自变量欠准位变化1，运算结果产生差异的 最高位就是应保留的有效数字的最后一位
sin 30 02 0.500503748
例：
sin 30 03 0.500755559
sin 30 02 0.5005
大学物理实验中，角度一般读到秒 三角函数运算保留4位有效数字
寒假来临，不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ，目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
有效数字运算
乘除、乘方、开方运算规则
运算结果的有效数字的位数，与参与运算各 数中有效数字位数最少的那个数相同
例：10.1×4.179＝ 4？2.2
10.1 三位 4.179 四位 结果 三位
10.1 4.179＝2？.42 (4.179)2＝1？7.46 17.5 ＝?4.18
寒假来临，不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ，目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
有效数字运算
常数运算规则
常数不影响最后的计算结果有效位数。运算 中其位数比计算式中其它测量值中有效位最 少的多取一位
例：D ＝ 2R
S ＝ R2
设 R＝4.000 mm
D ＝ 8.000 mm
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：
- 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)。
那么，这样的简易观察是
如何能用来测量地球的？
d
d 2+ r2 = (r + h)2，式中d = HE
d 2 =2rh + h2， h << r,
d 2 =2rh
/ 360 = t / 24h,
d = r tan ， h <<,
r 2h / tan2 设 t = 11.1s, = 0.04625,
预习
• 没有预习报告不可以做实验:
实验前
• 预习报告要求：
用实验报告纸，
内容要求如右： 实验目的：
实验名称
✓ 为什么要写实验报告？ 实验原理：
✓ 如何做数据表格？
• 近代物理学的建立：
三大发现（X光、放射性、电子） ——从宏观到微观
最美丽的十大物理实验
1. 用单电子作的杨氏双缝干涉实验（1961） 2. 伽利略的落体实验（1600左右） 3. 密立根油滴实验（1909） 4. 牛顿用棱镜将日光分解为七色的实验（1665—1666） 5. 杨氏用光作的干涉实验（1801） 6. 卡文迪许用扭秤测定万有引力常数的实验（1798） 7. 埃拉托色尼测定地球周长的实验（约公元前300） 8. 伽利略的斜面实验（1600左右）
亚历山大城和塞恩城 问题1： 亚历山大城 给你一根直
杆，你能否 测出地球的 周长？
塞恩城
埃拉托色尼测测定地球周长的实验 （约公元前300） L = 360 800 / 7.2 千米
问题2：当你躺在海滩上看到太阳落下而消失在 平静的海面时，如果紧接着站起来，会再一次看到太 阳落下。假如能测出这两次太阳落下对应的时间间隔， 你就可以估计出地球的半径。
基础物理实验
绪论
课件下载：
绪论
1 物理实验的重要性 2 如何做物理实验 3 基础物理实验课的要求
1 物理实验的重要性
(1) 什么是基础物理实验 (2) 物理实验在物理学研究与
发展中的作用 (3) 物理实验对物理学在其他
学科中应用的意义
(1) 什么是基础物理实验？
• 最基本的物理实验，包括力、 热、电、光及近代物理实验。
h = 1.70m,
6
“怎样使用表和米尺来测量地球的大小”， 《美国物理学杂志》, 47(2) (1979) p.126-128
物理学家看物理实验的重要性 牛顿：“探求事物属性的准确方法是 从实验中把他们推导出来。……考察 我的理论的方法就在于考虑我所提出 的实验是否确实证明了这个理论；或 者提出新的实验去验证这个理论。”
1 : 2.2
其中，1971年以来的30多年中， 获诺贝尔奖的理论物理学家与实
结论：物理学是一门实验科
学。在物理学的发展过程中， 实验是决定性的因素。发现新 的物理现象，寻找物理规律， 验证物理定律等等，都只能依 靠实验。离开了实验，物理理
(3) 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
叶企孙：“对于象李政道这样优秀的
杨振宁：“象我这样有了一点名气的 人也有不好的影响。在国内有许多青 年人都希望搞我这一行（指搞理论）， 但是，象我这样的人，中国目前不是 急需。要增加中国的社会生产力需要 的是很多会动手的人。”
丁肇中：“我是一个做实验的工程师。
从诺贝尔奖看物理实验的重要性
1901年以来的100多年中， 获诺贝尔奖的理论物理学家与实验物 理学家的比为：
• 理科、工科、医科各专业都普 遍要做的物理实验。
分层次的物理实验
经
学习 - 训练 - 工作
本科 - 硕士 - 博士
基础 - 综合- 近代 - 科研
基本 - 常规 - 拓展
(2) 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）
中国有句话‘劳心者治人，劳力者治于人’，这 种落后的思想对发展中国家的青年们有很大的害处。 由于这种思想，很多发展中国家的学生都倾向于理 论的研究，而避免实验工作。
事实上，自然科学理论不能离开实验的基础，特 别是物理学更是从实验中产生的。
物理实验在“全人教育”上 有独特作用
百般呵护好奇心
Interest is the best teacher. Imagination is more
Samuel C.C. Ting's speech at the Nobel Banquet, December 10, 1976
English Chinese
国王，王后陛下，皇族们，各位朋友：
得到诺贝尔奖，是科学家最大的荣誉。我是在旧 中国长大的，因此，想借这个机会向发展中国家的 青年们强调实验工作的重要性。
解答“李约瑟之迷”：
“儒家相信宇宙的道德秩序(‘天’)”， “他们使用‘道’一词，主要地——如果不是 唯一地——是指人类社会里的理想道路或秩序。 这在他们对待精神世界和知识的态度上表现得 很明显。他们固然没有把个人与社会人分开，
也没有把社会人与整个自然界分开，可是他们
向来主张，研究人类的唯一适当对象就是人本
important than knowledge. -- A. Einstein
2 如何做物理实验
2.1 实验前—预习（２分）
如何写预习报告？
2.2 实验中—操作与记录（４分）
如何做实验记录
2.3 实验后—数据处理与实验分析（４分）
2.1 预习 (2 分)
- 如何做物理实验
实验报告纸要求
姓名: 学号: 同组人： 实验课时间:比如周一1、2节 日期:
• 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
• 医学：诊断――X光、CT、核磁共振、超声波
(4) 改变轻视实践的传统观念
李约瑟之迷 为什么资本主义和现代 科学起源于西欧而不是 中国或其他文明？
身。因此，在整个中国历史上，儒家反对对自
社会上轻视实践现象----根深蒂固
《论语》：樊迟请学稼，子曰： 吾不如老农。请学为圃，曰：吾 不如老圃。樊迟出。子曰：小人 哉，樊须也！
Samuel C.C. Ting The Nobel Prize in Physics 1976
Banquet Speech
如何能用来测量地球的？
d
d 2+ r2 = (r + h)2，式中d = HE
d 2 =2rh + h2， h << r,
d 2 =2rh
/ 360 = t / 24h,
d = r tan ， h <<,
r 2h / tan2 设 t = 11.1s, = 0.04625,
预习
• 没有预习报告不可以做实验:
实验前
• 预习报告要求：
用实验报告纸，
内容要求如右： 实验目的：
实验名称
✓ 为什么要写实验报告？ 实验原理：
✓ 如何做数据表格？
• 近代物理学的建立：
三大发现（X光、放射性、电子） ——从宏观到微观
最美丽的十大物理实验
1. 用单电子作的杨氏双缝干涉实验（1961） 2. 伽利略的落体实验（1600左右） 3. 密立根油滴实验（1909） 4. 牛顿用棱镜将日光分解为七色的实验（1665—1666） 5. 杨氏用光作的干涉实验（1801） 6. 卡文迪许用扭秤测定万有引力常数的实验（1798） 7. 埃拉托色尼测定地球周长的实验（约公元前300） 8. 伽利略的斜面实验（1600左右）
亚历山大城和塞恩城 问题1： 亚历山大城 给你一根直
杆，你能否 测出地球的 周长？
塞恩城
埃拉托色尼测测定地球周长的实验 （约公元前300） L = 360 800 / 7.2 千米
问题2：当你躺在海滩上看到太阳落下而消失在 平静的海面时，如果紧接着站起来，会再一次看到太 阳落下。假如能测出这两次太阳落下对应的时间间隔， 你就可以估计出地球的半径。
基础物理实验
绪论
课件下载：
绪论
1 物理实验的重要性 2 如何做物理实验 3 基础物理实验课的要求
1 物理实验的重要性
(1) 什么是基础物理实验 (2) 物理实验在物理学研究与
发展中的作用 (3) 物理实验对物理学在其他
学科中应用的意义
(1) 什么是基础物理实验？
• 最基本的物理实验，包括力、 热、电、光及近代物理实验。
h = 1.70m,
6
“怎样使用表和米尺来测量地球的大小”， 《美国物理学杂志》, 47(2) (1979) p.126-128
物理学家看物理实验的重要性 牛顿：“探求事物属性的准确方法是 从实验中把他们推导出来。……考察 我的理论的方法就在于考虑我所提出 的实验是否确实证明了这个理论；或 者提出新的实验去验证这个理论。”
1 : 2.2
其中，1971年以来的30多年中， 获诺贝尔奖的理论物理学家与实
结论：物理学是一门实验科
学。在物理学的发展过程中， 实验是决定性的因素。发现新 的物理现象，寻找物理规律， 验证物理定律等等，都只能依 靠实验。离开了实验，物理理
(3) 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
叶企孙：“对于象李政道这样优秀的
杨振宁：“象我这样有了一点名气的 人也有不好的影响。在国内有许多青 年人都希望搞我这一行（指搞理论）， 但是，象我这样的人，中国目前不是 急需。要增加中国的社会生产力需要 的是很多会动手的人。”
丁肇中：“我是一个做实验的工程师。
从诺贝尔奖看物理实验的重要性
1901年以来的100多年中， 获诺贝尔奖的理论物理学家与实验物 理学家的比为：
• 理科、工科、医科各专业都普 遍要做的物理实验。
分层次的物理实验
经
学习 - 训练 - 工作
本科 - 硕士 - 博士
基础 - 综合- 近代 - 科研
基本 - 常规 - 拓展
(2) 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）
中国有句话‘劳心者治人，劳力者治于人’，这 种落后的思想对发展中国家的青年们有很大的害处。 由于这种思想，很多发展中国家的学生都倾向于理 论的研究，而避免实验工作。
事实上，自然科学理论不能离开实验的基础，特 别是物理学更是从实验中产生的。
物理实验在“全人教育”上 有独特作用
百般呵护好奇心
Interest is the best teacher. Imagination is more
Samuel C.C. Ting's speech at the Nobel Banquet, December 10, 1976
English Chinese
国王，王后陛下，皇族们，各位朋友：
得到诺贝尔奖，是科学家最大的荣誉。我是在旧 中国长大的，因此，想借这个机会向发展中国家的 青年们强调实验工作的重要性。
解答“李约瑟之迷”：
“儒家相信宇宙的道德秩序(‘天’)”， “他们使用‘道’一词，主要地——如果不是 唯一地——是指人类社会里的理想道路或秩序。 这在他们对待精神世界和知识的态度上表现得 很明显。他们固然没有把个人与社会人分开，
也没有把社会人与整个自然界分开，可是他们
向来主张，研究人类的唯一适当对象就是人本
important than knowledge. -- A. Einstein
2 如何做物理实验
2.1 实验前—预习（２分）
如何写预习报告？
2.2 实验中—操作与记录（４分）
如何做实验记录
2.3 实验后—数据处理与实验分析（４分）
2.1 预习 (2 分)
- 如何做物理实验
实验报告纸要求
姓名: 学号: 同组人： 实验课时间:比如周一1、2节 日期:
• 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
• 医学：诊断――X光、CT、核磁共振、超声波
(4) 改变轻视实践的传统观念
李约瑟之迷 为什么资本主义和现代 科学起源于西欧而不是 中国或其他文明？
身。因此，在整个中国历史上，儒家反对对自
社会上轻视实践现象----根深蒂固
《论语》：樊迟请学稼，子曰： 吾不如老农。请学为圃，曰：吾 不如老圃。樊迟出。子曰：小人 哉，樊须也！
Samuel C.C. Ting The Nobel Prize in Physics 1976
Banquet Speech