大物实验讲解
大学物理演示实验报告
实验一锥体上滚【实验目的】：1．通过观察与思考双锥体沿斜面轨道上滚的现象，使学生加深了解在重力场中物体总是以降低重心，趋于稳定的运动规律。
2．说明物体具有从势能高的位置向势能低的位置运动的趋势，同时说明物体势能和动能的相互转换。
【实验仪器】：锥体上滚演示仪图1，锥体上滚演示仪【实验原理】：能量最低原理指出：物体或系统的能量总是自然趋向最低状态。
本实验中在低端的两根导轨间距小，锥体停在此处重心被抬高了；相反，在高端两根导轨较为分开，锥体在此处下陷，重心实际上降低了。
实验现象仍然符合能量最低原理。
【实验步骤】：1．将双锥体置于导轨的高端，双锥体并不下滚；2．将双锥体置于导轨的低端，松手后双锥体向高端滚去；3．重复第2步操作，仔细观察双锥体上滚的情况。
【注意事项】：1．移动锥体时要轻拿轻放，切勿将锥体掉落在地上。
2．锥体启动时位置要正，防止它滚动时摔下来造成变形或损坏。
实验二陀螺进动【实验目的】：演示旋转刚体（车轮）在外力矩作用下的进动。
【实验仪器】：陀螺进动仪图2陀螺进动仪【实验原理】：陀螺转动起来具有角动量L,当其倾斜时受到一个垂直纸面向里的重力矩(r ×mg)作用,根据角动量原理, 其方向也垂直纸面向里。
下一时刻的角动量L+△L向斜后方,陀螺将不会倒下,而是作进动。
【实验步骤】：用力使陀螺快速转动，将其倾斜放在支架上，放手后陀螺不仅绕其自转轴转动，而且自转轴还会绕支架旋转。
这就是进动现象。
【注意事项】：注意保护陀螺，快要停止转动时用手接住,以免掉到地上摔坏。
实验三弹性碰撞仪【实验目的】：1. 演示等质量球的弹性碰撞过程，加深对动量原理的理解。
2. 演示弹性碰撞时能量的最大传递。
3. 使学生对弹性碰撞过程中的动量、能量变化过程有更清晰的理解。
【实验仪器】：弹性碰撞仪图3，弹性碰撞仪【实验原理】：由动量守恒和能量守恒原理可知：在理想情况下，完全弹性碰撞的物理过程满足动量守恒和能量守恒。
当两个等质量刚性球弹性正碰时，它们将交换速度。
(大物实验)迈克尔孙干涉仪实验
大学物理实验迈克尔孙干涉仪一．实验原理1．迈克尔孙干涉仪的结构和原理2. 点光源产生的非定域干涉即M1和M2之间的距离每改变半个波长，其中心就“生出”或“消失”一个圆环。
两平面反射镜之间的距离增大时，中心就“吐出”一个个圆环。
反之，距离减小时中心就“吞进”一个个圆环，同时条纹之间的间隔（即条纹的稀疏）也发生变化。
由式可知，只要读出干涉仪中M1移动的距离△h和数出相应吞进（或吐出）的环数就可求得波长。
3. 条纹的可见度利用上式可测出纳黄光双线的波长差4. 时间相干性问题长差越小，光源的单色性越好，相干长度就越长，所以上面两种解释是完全一致的。
t m则用下式表示钠光灯所发射的谱线为589.0nm与589.6nm，相干长度有2cm。
氦氖激光器所发出的激光单色性很好，其632.8nm的谱线，只有10-14~10-7nm，相干长度长达几米到几公里的范围。
对白光而言，其和λ是同一数量级，相干长度为波长数量级，仅能看到级数很小的几条彩色条纹。
5．透明薄片折射率（或厚度）的测量（1）白光干涉条纹（2）固体透明薄片折射率或厚度的测定当视场中出现中央条纹之后，在M1与A之间放入折射率为n、厚度为l的透明物体，则此时程差要比原来增大因而中央条纹移出视场范围，如果将M1向A前移d，使，则中央条纹会重新出现测出d和l求出折射率n。
二．实验步骤1.测量He-Ne激光的波长①调整好干涉仪，为实验做好准备。
②打开He-Ne激光器，在光源前放一小孔光栏，调节M2上的三个螺钉，从小孔初设的激光束，经M1，M2反射后，在观察屏上重合。
③去掉小孔光栏，换上焦距透镜而使光源成为发散光束，在两光程差不太大时，在毛玻璃屏上即可观察到干涉条纹，轻轻调节M2后的螺钉，应出现基本在中心的圆纹。
④测量He-Ne激光的波长。
轻轻转动微动转轮，移动M1，中心每出生或吞进n个条纹，记下移动的距离，用公式2h/n求出波长。
2.测量钠波波长，波长差及相干长度①波长测量同激光波长的测量②慢慢移动M1，增加光程差，条纹可见度下降，乃至看不清，测出两不可见位置的距离差L=t1-t2，即可求出波长。
大学物理实验讲义实验牛顿环
实验09 用牛顿环测曲率半径光的干涉现象证实了光在传播过程中具有波动性;光的干涉现象在工程技术和科学研究方面有着广泛的应用;获得相干光的方法有两种：分波阵面法例如杨氏双缝干涉、菲涅尔双棱镜干涉等和分振幅法例如牛顿环等厚干涉、迈克尔逊干涉仪干涉等;本实验主要研究光的等厚干涉中的两个典型干涉现象,即牛顿环和劈尖干涉,它们都是用分振幅方法产生的干涉,其特点是同一条干涉条纹处两反射面间的厚度相等,故牛顿环和劈尖都属于等厚干涉;在实际工作中,通常利用牛顿环来测量光波波长,检查光学元件表面的光洁度、平整度和加工精度,利用劈尖来测量微小长度、薄膜的厚度和固体的热膨胀系数等;实验目的22λδ+=K K d 8-1式中2λ是因为光线由光疏媒质空气进入光密媒质玻璃在交界面反射时有一位相π的突变而引起的附加光程差半波损失;由图8-1所示的几何关系,有： 因为K d R >>,故可略去2K d 项而得：Rr d KK 22= 8-2根据干涉条件,两束相干光当光程差为波长的整数倍时互相加强,光程差为半波长的奇数倍时互相抵消,因此,第K 级明环和暗环的形成条件是：λδK = 为明环 8-32)12(λδ+=K 为暗环 8-4由公式8-1、8-2、8-3、8-4可求得第K 级明环和暗环的半径为： 明环： 2)12(λR K r K -= ,3,2,1=K 8-5暗环： λKR r K =,2,1,0=K 8-6从公式8-5、8-6可知,在平凸透镜凸面与平面玻璃的接触点即0=K r 处,干涉圆环为暗环,实际观察到的是一个暗圆斑;2. 透镜曲率半径R 的测量方法及系统误差的处理方法如果已知入射光波长λ,则只要设法测得明环或是暗环的半径K r ,就可以由8-5、8-6式求得平凸透镜的曲率半径R 值,反之,当曲率半径R 已知时,则可求得波长λ值;但是,由于玻璃的弹性形变及接触处不干净等原因,使接触处不可能是一个几何点,即中心点的半径不为零,这使得在环心处平凸透镜与平面玻璃之间有一附加厚度其符号可正可负,环心的干涉结果会是一个较大的暗斑,这种情况均导致每环半径K r 发生变化,这时如果仍用8-5、8-6式进行计算,就势必造成较大的系统误差;改用下述方法进行测量,就能消除这个系统误差;假设用暗环进行测量,测出第m 级和n 级的暗环半径m r 和n r ,设这些数据带有上述系统误差,但我们可以认为：r 是测准了的,误差主要是在级数m 和n 上,由于加上了一个附加厚度,使得在理想的点接触时,本该是第x m +环之处,我们现在看到的是第m 环,本该是第x n +环之处,我们现在看到的是第n 环;按8-5、8-6式本该有：上面两式是准确的,把它们平方后相减可得即 λ)(22n m r r R n m --=若用环的直径来表示,则上式可写为λ)(422n m D D R nm --= 8-78-7式只涉及两环级数之差,而不决定于级数本身,从而消除了因级数不准带来的系统误差;另一方面,由8-7式可以发现,只要级数差)(n m -一定,则暗环的直径平方差也是一定值,例如=-=-=-)()()(212222211221210220D D D D D D ,这样,在测量中,可测量多个暗环的m D 和n D 值,然后用逐差法求出多个)(22n m D D -,以平均值)(22n m D D -代进8-7式计算R ,可以进一步减小测量误差,从而有利于进一步提高R 的测量结果的精确度;上面的讨论对于明条纹也有同样的结果; 3. 劈尖干涉玻璃板,包线,这样,二光束相遇时,2δ=nd 要形成暗条纹,则 d =由上式可知,当此时d 总数;在N 不太多的情况下可以直接数出来;但一般情况N 数目很大,故先测出单位长度上的暗条纹数0N ,再测出两玻璃板交接线至待测物间的距离L ,则L N N 0=,于是nL N d 20λ= 8-8 如劈尖间的媒质为空气,则1=n ;仪器介绍JCD 2-A 型读数显微镜 1. 读数显微镜概述读数显微镜即为测量显微镜;显微镜通常起放大物体的作用,而读数显微镜除放大物体外,还能测量物体的大小;读数显微镜的规格型号很多,但基本结构是相同的;本实验使用的是JCD 2-A 型读数显微镜,测量范围为0~50mm,最小分度值为0.01mm 与螺旋测微计相同,可估读到0.001mm;读数显微镜的优点是既有螺旋测微计的测量精度,又不会使被测物体变形、受损,还兼有低倍率显微镜的作用; 2. JCD 2-A 型读数显微镜的外型结构手轮10可使反射镜11的方向适当即目镜视场中背景光亮度适当；显微镜的高度和水平位置均可调节,松开锁紧手轮13和16,显微镜可在竖直方向和水平方向移动；测得数可从标尺18和测微手轮17读得：从标尺上读得的mm位读数加上从测微手轮上读得的数即为最后的测得数,测微手轮的结构与读数方法与螺旋测微计类似,测微手轮每转动一周,显微镜就横移1mm的距离,测微手轮的圆周等分为100小格,因此每一小格表示0.01mm,加上估读的一位,测微手轮可读到0.001mm,因此最后结果可读出五位有效数字;实验内容与要求能通过牛顿环的中心,并依次与各暗环相切;（4）开始测量;由于接近牛顿环中心处的圆环宽度变化很大,不易测准,故可以从10=K 开始测量;又因为暗环较易对准,所以实验时是测量暗环直径D ;选择牛顿环的测量范围为29~10=K 共20个环,为了消除空程差螺距差,注意只能往一个方向进行测量,这时可安排测量顺序如下：转动测微手轮使十字叉丝向左移动到第32环以外,然后倒回到第29环,使十字叉丝与暗环的左侧或右侧相切,对准并读数,记为左29x ,然后缓慢移动十字叉丝至第28环,读出左28x ,逐条依次测量i x ,直至测读出左10x ；继续向原方向转动测微手轮,越过牛顿环的中心区域至第10环,读出右10x ,至第11环,读出右11x ,逐条依次测量i x ,直至测读出右29x ,将全部测量数据填入下面的数据表格中;（5n m 22nm D D -、R σ,并求相对误差r E ;（6）根据实验室给定的牛顿环曲率半径标称值1.855=标R mm,按照0-30式计算百分差r δ; 2. 用劈尖干涉法测量微小物体的厚度（1）将劈尖取代牛顿环放置在读数显微镜的玻璃平台上,在目镜视场中找到干涉条纹,调节调焦手轮,使条纹清晰;移动劈尖,使干涉条纹和叉丝竖线平行;（2）旋转测微手轮,使十字叉丝沿某一方向移动,测出21条干涉暗条纹之间的总长度0L ,在不同位置分别测量4次;（3）计算单位长度的暗条纹数0N 001L n N -=,测4次求平均值0N ; （4）测出由劈尖的顶端开始0=K 至待测物的总长度L ,连续测4次,求平均值L ; （5）按8-8式计算待测物的厚度d ; （6）计算误差;注意事项1. 测量时,只能往一个方向缓慢转动读数显微镜的测微手轮,中途切不可反转,以免带来空程差螺距差;2. 测量中途,如眼睛感到疲劳,可稍作休息再行读数,以保证测量数据的准确性;3. 爱护仪器,各光学镜面不得用手或其它物体触摸;4. 牛顿环装置上的三个压紧螺丝不可拧得太紧,以防压碎镜片;5. 本实验所使用的钠灯光源是冷光源,点亮之后不要轻易关掉它,关掉之后也不能马上再启动,必须先拿开灯罩冷却几分钟后才能再次启动;思考问题课前预习题1. 牛顿环与劈尖干涉有什么相同与不同之处2. 为什么牛顿环的各环宽度不等试解释牛顿环内疏外密的现象;3. 如果本实验观测到的牛顿环中心不是暗斑而是亮斑,试分析其可能性;这种情况对测量R 有没有影响课后思考题4. 牛顿环是非等间隔的干涉环,为什么在实验中仍用逐差法处理数据5. 在牛顿环实验中,假如平玻璃板上有微小的凸起,则凸起处空气薄层的厚度减小,导致等厚干涉条纹发生畸变;试问这时的牛顿环暗环将局部内凹还是局部外凸为什么6. 怎样利用劈尖干涉现象测表面平整度。
大学物理实验液体表面张力系数测定讲义
大学物理实验液体表面张力系数测定讲义液体表面张力系数测定一、实验简介液体具有尽量缩小其表面的趋势，好象液体表面是一张拉紧了的橡皮膜一样。
把这种沿着表面的、收缩液面的力称为表面张力。
表面张力的存在能说明物质处于液态时所特有的许多现象，比如泡沫的形成、润湿和毛细现象等等。
测定液体表面张力的方法很多，常用的有焦利氏秤法（拉脱法）、毛细管法、平板法、滴重法、最大泡压法等。
本实验采用焦利氏秤法（拉脱法）。
该方法的特点是，用秤量仪器直接测量液体的表面张力，测量方法直观，概念清楚。
二、实验原理液体表面层（其厚度等于分子的作用半径）内的分子所处的环境跟液体内部的分子是不同的。
表面层内的分子合力垂直于液面并指向液体内部，所以分子有从液面挤入液体内部的倾向，并使液体表面自然收缩想象在液面上划一条直线，表面张力就表现为直线两旁的液膜以一定的拉力相互作用。
拉力F 存在于表面层，方向恒与直线垂直，大小与直线的长度l 成正比，即 F ＝σl式中σ称为表面张力系数，它的大小与液体的成分、纯度、浓度以及温度有关。
三、实验方法金属丝框缓慢拉出水面的过程中，金属丝框下面将带起一水膜，当水膜刚被拉断时，诸力的平衡条件是/2F mg F =+而/F l σ= 得到2F mg lσ-=焦利秤的构造如图所示，它实际上是一种用于测微小力的精细弹簧秤。
一般的弹簧秤都是弹簧秤上端固定，在下端加负载后向下伸长，而焦利秤与之相反，它是控制弹簧下端的位置保持一定，加负载后向上拉动弹簧确定伸长值。
三线对齐为了保证弹簧下端的位置是固定的，必须三线对齐，即玻璃圆筒E上的刻线、小平面镜上的刻线、E上的刻线在小平面镜中的象，三者始终重合。
在力F作用下弹簧伸长Δl，根据虎克定律可知，在弹性限度内F = kΔl，将已知重量的砝码加在砝码盘中，测出弹簧的伸长量，由上式即可计算该弹簧的k值，由k值就可测外力F四、实验内容1、确定焦利氏秤上锥形弹簧的劲度系数(1) 把锥形弹簧，带小镜子的挂钩和小砝码盘依次安装到秤框内的金属杆上。
大学物理实验(最终)
大学物理实验一、万用表的使用1、使用万用表欧姆档测电阻时，两只手握住笔的金属部分在与电阻两端接触进行测量时，对结果有无影响？为什么？有影响，会使测量值偏小因为人体本身有电阻，两只手握住笔的金属部分在与电阻两端接触相当于并联2、用万用表测电阻时，通过电阻的电流是由什么电源供给的？万用表的红表笔和黑表笔哪一个电位高？电源内部电路提供（万用表的内部电池供给的）黑笔3、用万用表欧姆档判别晶体二极管的管脚极性时，若两测量得到阻值都很小或都很大，说明了什么？两测量得到阻值都很小，说明二极管已被击穿损坏两测量得到阻值都很大，说明二极管内部断路4、能否用万用表检查一回路中电阻值？为什么？不能，因为通电电路中测量电阻值会造成万用表的损坏。
【数据处理】（要求写出计算过程） 1．1R = Ω 2．2R = Ω 3．U = VU σ== V ==2∆仪最小分度值VU U == VU U U U =±=（ ± ）V 100%UU U E U=⨯= % 二、用模拟法测绘静电场1、出现下列情况时，所画的等势线和电力线有无变化？（电源电压提高1倍；导电媒质的导电率不变，但厚度不均匀；电极边缘与导电媒质接触不良；导电媒质导电率不均匀） 有，电势线距离变小，电力线彼此密集 无任何变化无法测出电压，画不出等势线、电力线 等势线、电力线会变形失真2、将电极之间电压正负接反，所作的等势线和电力线是否有变化？ 等势线和电力线形状基本不变，电力线方向相反3、此实验中，若以纯净水代替自来水，会有怎样的结果？实验无法做，因为纯净水不导电4、本实验除了用电压表法外还可以用检流计法（电桥法）来测量电势。
试设计测量电路。
两种方法各有何优缺点？电压表法优点：简单缺点：误差大电桥法优点：测量精度高缺点：复杂5、能否根据实验测出的等势线计算场中某点的电场强度？为什么？不能，因为等势线是定性的线条，相邻等势线的间隔表示的电势差相等，等势线间隔小的地方电场线强，电场强度大只能说明，无法定量表达三、迈克尔逊干涉仪1、为什么有些地方条纹粗，有些地方条纹细？能指出什么地方条纹最粗吗？相邻条纹间距与两平面镜到分光板近距离之差d成反比，与各条纹对应干涉光束和中心轴夹角成反比。
大学物理演示实验(一)
大学物理演示实验（一）引言：大学物理演示实验是物理学学习中的重要组成部分，通过实验可以加深学生对物理学原理的理解，并培养其实践能力和观察力。
本文将介绍一些大学物理演示实验的方法和技巧，以及实验过程中需要注意的细节。
正文：一、实验器材准备1. 确定实验目标：在开始实验之前，确定实验的目标和预期结果，以便选择合适的实验器材和测量方法。
2. 选择合适的器材：根据实验目标选择合适的器材，包括仪器设备、样品和探测器等。
3. 检查器材质量：在开始实验之前，要仔细检查实验器材的质量和状态，确保其正常运行和使用。
二、实验操作步骤1. 准备实验样品：根据实验需要，准备好实验样品，并保证其质量和状态符合实验要求。
2. 实验器材的调校：在实验开始之前，要进行器材的调校和适当的校准，以确保测量结果的准确性。
3. 实验参数设定：根据实验要求，设定实验参数，如实验温度、电流大小等。
4. 实验记录和数据处理：在实验过程中，要及时记录实验数据，并对数据进行适当的处理和分析，以得出结论。
5. 实验安全措施：在实验过程中，要严格遵守实验安全规定，保证实验的安全运行。
三、实验注意事项1. 注意实验环境：确保实验室环境安全和整洁，防止杂物干扰实验结果。
2. 注意实验时间安排：合理安排实验时间，确保实验能够顺利进行，并预留足够的时间进行数据处理和分析。
3. 注意实验技巧：掌握相关的实验操作技巧，以提高实验的效率和准确性。
4. 注意实验数据准确性：在记录实验数据时，要尽量保证数据的准确性，避免误差的发生。
5. 注意实验细节：在进行实验时，要注意实验细节和注意事项，如保持实验器材的干燥和清洁等。
四、实验结果和分析1. 数据处理和分析：根据实验数据，进行适当的数据处理和分析，例如计算平均值、标准差等统计量，并进行误差分析。
2. 结果展示：将实验结果以适当的图表形式展示出来，以便更好地理解和比较实验结果。
3. 结果解释和讨论：对实验结果进行解释和讨论，分析实验现象和原理之间的关系，并与理论结果进行比较和验证。
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。
大学物理学实验讲义
大学物理学实验(讲稿)（力、热、光、电）**: ***授课时间:所在院系: 物理与电子信息学院预备知识：不确定度的概念：不确定度是由于测量误差的存在而造成对被测量值不能确定的程度。
因此，我们应将测量中的不可靠量值叫误差，导致测量结果的不可靠量值叫不确定度。
一、 直接测量量的不确定度计算：A 类不确定度：（随机误差）)1()(2--=∑N N x xu iA （通用式）B 类不确定度：（未定系统误差）3仪∆=B u （p=0.683） （通用式）总不确定度：22B A u u u +=（通用式）仪∆获得的三个途径：（1）由仪器或说明书给出（指以前称为仪器误差）。
（2）由仪器的准确度等级给出：100量程）（等级仪⨯=∆（3）估计连续读数的仪器：分度值仪21=∆；非连续读数的仪器：分度值仪=∆； 数子式仪器：仪∆取末位数字的21±±或。
单次测量的不确定度计算：由于00)(==-A i u x x 故，3仪∆==B u u二、 间接测量量的不确定度计算：设：...),,(z y x f N = 传递公式：...)()()(222222+∂∂+∂∂+∂∂=z y x N u zf u y f u x f u 例如：园柱体的密度公式为h d m v m 24πρ==则222)()2()()(hu d u m u u h d m ++=ρρ ρρρρ⨯=)()(u u （单位）式中：—待测物体的直径。
—d —待测物体的高度。
—h —待测物体的质量。
—m三、 测量结果表示：3)18.091.8()(cm g u ±=±=ρρρ （第一位为1时可多取1位）3)05.080.7()(cm gu ±=±=ρρρ （测量值不足两位补零与不确定度位数对齐）实验一 单摆一、实验目的1、用单摆测定本地的重力加速度；2、掌握用作图法验证理论公式；3、了解测量中主要误差来源及处理方法。
大物实验知识点总结
大物实验知识点总结一、引言大物实验是大学物理必修课程的一部分，通过实验，可以帮助学生更好地理解和掌握物理理论知识，培养学生动手能力和实际操作能力。
本文将对大物实验中常见的知识点进行总结和归纳，以便于学生更好地复习和巩固相关知识。
二、实验仪器和常用设备1. 光学实验常用仪器：干涉仪、衍射仪、光栅、棱镜、透镜等。
2. 电学实验常用仪器：电源、示波器、电压表、电流表、电磁铁等。
3. 力学实验常用仪器：弹簧测力计、滑轮组、光电门、摆锤等。
4. 热学实验常用仪器：热力学实验仪、热电偶、温度计等。
三、光学实验知识点总结1. 光的干涉和衍射实验（1）. 干涉实验：干涉是指两个或多个波的波峰和波谷相遇形成明暗相间的干涉条纹。
常见的干涉实验有双缝干涉、单缝干涉、菲涅尔双镜干涉等。
（2）. 衍射实验：衍射是波在穿过狭缝或障碍物时发生弯曲和扩散的现象。
衍射实验常见的有单缝衍射、双缝衍射和光栅衍射等。
2. 光的偏振实验偏振是指光在某些介质中只沿一个方向传播的现象，常见的偏振器有偏光片、偏振镜、偏振棱镜等。
偏振实验主要是通过观察偏振光的性质来研究光的偏振规律。
3. 光的衍射光栅实验光栅是一种具有等间距狭缝的透明平面，通过光栅衍射实验可以研究光的波动性质，测量光的波长和频率等。
四、电学实验知识点总结1. 电流和电压的测量电流的测量常用电流表，电压的测量常用电压表，实验中需要注意电路的连接和电流、电压的测量范围。
2. 电阻和电路的实验电阻是指导体对电流的阻碍程度，可以通过串联、并联电路实验来研究电阻的串并联规律，掌握欧姆定律和基尔霍夫定律等。
3. 电磁感应实验电磁感应实验是通过研究导体在磁场中受到感应电流的现象来探究电磁感应规律，实验中常用的设备有电磁铁、导线圈、磁通量计等。
4. 电容和电量实验电容是指导体存储电荷能力的大小，可以通过平行板电容器实验来研究电容的大小和电场分布规律，实验中常用电容器、电荷计等设备。
五、力学实验知识点总结1. 牛顿第二定律实验通过设置一定质量的物体和测力计，可以测量物体所受的力和加速度，验证牛顿第二定律。
大学物理实验讲义
实验01 塞曼效应实验在物理学的发展过程中，人类为光本性的探讨经过了相当曲折的过程。
1845 年，法拉第发现光的振动面在磁场中发生旋转，揭示了光学现象与磁学现象之间存在联系，启发人类不能孤立地研究光，必须将光学现象和其它物理现象联系起来考虑。
1860 年，麦克斯韦的理论研究指出光的电磁本质，1892 年赫兹的实验证实了光是电磁波。
1896年塞曼（zeeman）在强磁场和精密的光谱仪器，使原子光谱分裂成数条完全偏振的光谱现象，此现象被称为塞曼效应，洛仑兹电子论对其的解释，使洛仑兹的“电子论取得了它最伟大的胜利”（劳厄）。
塞曼效应在对光本性认识中的作用被认为是继X光(1895)之后物理学最重要的发现之一。
1902 年塞曼因这一成就与洛仑兹共获诺贝尔物理奖。
塞曼效应是研究原子结构和能级参数的重要手段，也是激光技术、测量技术中的重要手段。
∆≤0.14cm-1），故采用法布里-玻罗标由于塞曼效应分裂谱线的间距极小（波数间距γ~∆值。
准具来分析谱线的精细结构，并用照相或摄谱装置记录测量塞曼分裂线的波数间距γ~【实验目的】1、观察汞546.1 nm 光谱线的塞曼效应；2、了解用法布里-波罗干涉仪测量波长差值的方法；3、测量汞546.1 nm 塞曼分裂光谱线的波长差，并且测定e /m的值。
【仪器用具】由笔形汞灯、汞灯支架、汞灯电源、可移动永久磁铁、聚光透镜、可切换滤光片盘、偏振片、FP标准具、成像透镜、观测目镜、测微千分表、CCD摄像头等部件组成三、实验原理1896年，塞曼（P. Zeeman）发现把光源放置于足够强的磁场中时，磁场作用于光体，使其光谱发生变化，可把每一条谱线分裂成几条偏振化的谱线，这种现象称为塞曼效应。
塞曼效应实验证实了原子具有磁矩和空间取向量子化，这一现象得到洛仑兹理论的解释。
1902年塞曼因这一发现与洛仑兹共享诺贝尔物理学奖。
1、原子的磁矩原子由原子核和电子组成，电子绕原子核具有轨道运动和自旋运动，相应的轨道角动量、轨道磁矩、自旋角动量及自旋磁矩可表示为：μL = eP L / 2m (1)P L = [ L (L+1)]1/2 h / 2π(2)μS = eP S / m (3)P S = [ S ( S +1)] h / 2π(4)式中L为轨道量子数，S 为自旋量子数，e为电子电荷，m为电子质量，h为普朗克常数。
大学物理演示实验——弦驻波
大学物理演示实验探究1151914 李海鹏一、实验名称：弦驻波现象的探究二、主要装置：振荡器（调节振动源的振幅和频率），振动源，松紧带（充当驻波的介质）三、物理原理：当振动频率，振幅和振动方向相同的两列简谐波，在同一直线沿着相反的方向传播时，产生特殊的干涉现象，即驻波。
在波的传播过程中，当波由波密媒质进入波疏媒质时，在分界面处，反射波与入射波同相位，没有半波损失。
当波由波疏媒质进入波密媒质时，在分界面处，反射波与入射波有π的相位突变，有半波损失。
所以驻波在两固定端形成的是波节。
相邻波节和波腹的距离为因为波长有一定限制，一波长和松紧带的长度应满足如下条件是才能形成驻波。
四、实验现象：当振动频率，振幅和振动方向相同的两列简谐波，在同一直线沿着相反的方向传播时，产生特殊的干涉现象，即驻波。
松紧带的两端分别与振动源和固定端（入射波反射点）相连。
当振荡器开启时，将会形成简谐波，入射波和反射波干涉，当频率波长满足条件时将在松紧带上形成驻波。
因为波长有一定限制，一波长和松紧带的长度满足如下条件时才能形成驻波。
调节合适的频率与振幅使得驻波形成之后，可以看到在驻波中，直线上的某些始终静止不动，这样的点叫做波节。
某些点的振幅具有最大值，这些点称为波腹。
波腹处的振幅等于一个波的振幅的两倍。
固定端形成的永远是波节。
波形上的不同点以不同的振幅在波节两边以相同的频率做往复运动。
两波节中间的点，振幅最大；越靠近波节，振幅越小。
此时绳上的各点，只有段与段之间的相位突变，没有震动状态或相位的逐点传播，没有什么能量向外传播。
每一个节点的两侧的各点总是向相反方向运动，当右边的点向上移动时，左边的点向下移动，说明节点两边的位相相反。
而相邻两节点间的各点，虽然它们的振幅不同，但它们却同时经过平衡点，同时达到最大值，和最小值，各点的向相同方向运动，说明它们具有相同的位相。
分别改变振动频率以及振幅，观察松紧带的振动情况。
频率增大，驻波形成的越多，即两波节之间的距离越小。
大物演示实验报告
大物演示实验报告大物演示实验报告引言大物演示实验是物理学学习中非常重要的一部分，通过实验可以直观地观察和理解物理现象，加深对物理规律的认识。
本次实验我们选择了几个经典的实验进行演示，旨在帮助同学们更好地理解和掌握相关知识。
实验一：杨氏双缝干涉实验杨氏双缝干涉实验是研究光的波动性质的经典实验之一。
我们使用一束单色光通过一个狭缝后，经过另外两个相距较近的狭缝，观察到在屏幕上出现一系列明暗相间的干涉条纹。
这些条纹是由光的波动性质引起的，通过测量条纹间距和狭缝间距，可以计算出光的波长。
实验二：牛顿环实验牛顿环实验是研究光的干涉现象的实验之一。
我们使用一块平凸透镜和一块平凹透镜，将它们放在一起，形成一个薄膜空气层。
当透镜与平面玻璃片接触时，会在两者之间形成一系列亮暗相间的环状条纹。
通过测量这些条纹的半径，可以计算出透镜的曲率半径。
实验三：卢瑟福散射实验卢瑟福散射实验是研究原子结构的重要实验之一。
我们使用一个金属薄膜，将高速电子束射向金属薄膜，观察到电子在金属原子核周围发生散射的现象。
通过测量散射角度和散射电子的能量，可以推断出金属原子核的大小和电子的能级结构。
实验四：霍尔效应实验霍尔效应是研究材料电性质的重要实验之一。
我们使用一块导电薄片，通过施加电场和磁场，使电子在导电薄片上发生偏转。
通过测量电子偏转产生的电势差和电流，可以计算出材料的霍尔系数和电子的迁移率，进而了解材料的导电性质。
实验五：迈克尔逊干涉仪实验迈克尔逊干涉仪是研究光的干涉现象和测量光速的经典实验之一。
我们使用一束激光光源，将光通过半透镜分成两束，分别经过两条光路，再通过反射镜反射回来。
当两束光重新叠加时，会在屏幕上形成一系列明暗相间的干涉条纹。
通过测量条纹的位移和光路的长度差，可以计算出光速的近似值。
结论通过以上实验的演示，我们对光的波动性质、干涉现象、原子结构和材料电性质等方面有了更深入的了解。
实验不仅仅是理论知识的延伸，更是培养实践能力和科学精神的重要途径。
哈工程大物演示实验报告
哈工程大物演示实验报告哈工程大物演示实验报告一、引言哈工程大物演示实验是本学期物理课程的重要组成部分，旨在通过实践操作和观察，加深对物理原理的理解和应用能力的培养。
本次实验涉及到力学、热学、电磁学等多个领域，我们小组选择了测量杨氏模量的实验进行研究。
二、实验目的本次实验的目的是通过测量杨氏模量，了解材料的弹性特性，并进一步掌握杨氏模量的测量方法。
三、实验原理杨氏模量是衡量材料弹性性质的重要指标，它反映了材料在受力时的变形能力。
在实验中，我们使用了悬挂法测量杨氏模量。
该方法是通过悬挂一根细长的杆状物体，在其两端加上等量的力，使其产生弯曲变形，然后测量弯曲后的形变量，从而计算出杨氏模量。
四、实验步骤1. 准备工作：清洁实验器材，确保实验环境整洁。
2. 制备实验样品：选择一根细长的金属杆，测量其长度和直径，并计算出其横截面积。
3. 悬挂实验样品：将实验样品悬挂在两个固定的支架上，保证其水平悬挂。
4. 加力测量：在实验样品的两端分别加上等量的力，记录下所加力的数值。
5. 形变测量：使用测量仪器测量实验样品弯曲后的形变量。
6. 数据处理：根据测量结果计算出实验样品的杨氏模量。
五、实验结果与分析根据我们的实验数据，我们计算出了实验样品的杨氏模量为XXX。
通过与理论值进行比较，我们可以发现实验结果与理论值相符合，说明我们的实验操作和数据处理是正确的。
六、实验误差分析在实验过程中，由于实验器材和测量仪器的精度限制，以及人为操作误差的存在，可能会导致实验结果与理论值存在一定的误差。
为了减小误差，我们在实验中采取了多次测量并取平均值的方法，同时注意了实验环境的控制和实验操作的精确性。
七、实验心得通过这次实验，我们不仅了解了杨氏模量的测量方法，还对物理原理有了更深入的理解。
实验过程中，我们充分发挥了团队合作的精神，相互配合，共同解决问题。
同时，我们也意识到实验中的细节和精确性对结果的影响，这对我们今后的科研工作具有重要的指导意义。
大学物理演示实验报告4篇
大学物理演示实验报告4篇随着社会一步步向前发展，报告使用的次数愈发增长，报告具有成文事后性的特点。
为了让您不再为写报告头疼，下面是小编为大家整理的大学物理演示实验报告，欢迎阅读，希望大家能够喜欢。
大学物理演示实验报告1一、演示目的气体放电存在多种形式，如电晕放电、电弧放电和火花放电等，通过此演示实验观察火花放电的发生过程及条件。
二、原理首先让尖端电极和球型电极与平板电极的距离相等。
尖端电极放电，而球型电极未放电。
这是由于电荷在导体上的分布与导体的曲率半径有关。
导体上曲率半径越小的地方电荷积聚越多（尖端电极处），两极之间的电场越强，空气层被击穿。
反之越少（球型电极处），两极之间的电场越弱，空气层未被击穿。
当尖端电极与平板电极之间的距离大于球型电极与平板电极之间的距离时，其间的电场较弱，不能击穿空气层。
而此时球型电极与平板电极之间的距离最近，放电只能在此处发生。
三、装置一个尖端电极和一个球型电极及平板电极。
四、现象演示让尖端电极和球型电极与平板电极的距离相等。
尖端电极放电，而球型电极未放电。
接着让尖端电极与平板电极之间的距离大于球型电极与平板电极之间的距离，放电在球型电极与平板电极之间发生五、讨论与思考雷电暴风雨时，最好不要在空旷平坦的田野上行走。
为什么？大学物理演示实验报告2实验目的：通过演示来了解弧光放电的原理实验原理：给存在一定距离的两电极之间加上高压，若两电极间的电场达到空气的击穿电场时，两电极间的空气将被击穿，并产生大规模的放电，形成气体的弧光放电。
雅格布天梯的两极构成一梯形，下端间距小，因而场强大(因)。
其下端的空气最先被击穿而放电。
由于电弧加热（空气的温度升高，空气就越易被电离,击穿场强就下降），使其上部的空气也被击穿，形成不断放电。
结果弧光区逐渐上移，犹如爬梯子一般的壮观。
当升至一定的高度时，由于两电极间距过大，使极间场强太小不足以击穿空气，弧光因而熄灭。
简单操作：打开电源，观察弧光产生。
大学物理实验——声速测量(2013)讲解
四、数据处理
1.逐差法计算波长，得到超声波传播速度。
2.计算超声波在空气中传播速度的公认值v公认 ，求出两种测
量方法得到的v的相对误差E
v公认 331.45 T / T0
3.计算不确定度
E v测量 v公认 100% v测量
uλ u2A uB2 , uB Δ仪/ 3 0.02mm/ 3, uA Sλ
沿传播方向上的任何两点，其振动状态相同(同相: 相位差为0)或者说其相位差为2π的整数倍时两点间的距 离应等于波长λ的整数倍，即
相位延迟量与传播的距离有：
2 L
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如果将发射端和接收端输出的电信号分别分别输入到示波 器，显示出李萨如图形。移动S2的过程中，图形从斜率为正的 直线变为椭圆再变到斜率为负的直线。相位差相差π，S2移动 的距离为λ/2，由此也可计算出波长。
vf
信号发生器 驻波法和行波法
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1、共振干涉法——驻波法
驻波：具有相同频率、相同振幅和相同振动方向的两 列波在同一直线上沿相反方向传播时叠加形成的波。 相邻两波节或两波腹间的距离就是半个波长。
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超声发生器S1发出的声波，经空气传播到接收器S2，S2在接 收声波信号的同时反射部分声波信号。如果S2与S1严格平行，
３.相位比较法测声速(介质为空气):示波器置于观察李萨如图 形状态, 将S2由近(靠近S1)及远,逐次记下荧光屏上斜率正 负变化的直出现时S2的位置读数:x0,x1,x2,…x9。
４.时差法测声速（固体介质） 选取三种长度的铜棒或有机玻璃棒。（扩展内容，选做）
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注意事项 1.共振干涉法测量声速时，应尽量在最大 值位置处测量； 2.注意避免声速测定仪的回程差。
大物长度测量实验报告
大物长度测量实验报告一、实验目的长度测量是物理学中最基本的测量之一，本实验旨在通过对不同物体长度的测量，掌握常用长度测量工具的使用方法，提高测量精度和数据处理能力，加深对长度测量误差的理解。
二、实验原理1、游标卡尺的测量原理游标卡尺是利用主尺和游标尺上刻度的差值来提高测量精度的。
主尺上的刻度每一格为 1mm，游标尺上通常有 10 格、20 格或 50 格，对应的分度值分别为 01mm、005mm 和 002mm。
测量时，读取主尺上的整毫米数，再加上游标尺上与主尺对齐的刻度线所对应的数值，即为测量结果。
2、螺旋测微器的测量原理螺旋测微器是通过精密螺纹的旋转来测量长度的。
螺距为 05mm，旋转一周，测微螺杆前进或后退 05mm。
测微器上的刻度分为主尺和可动刻度，主尺上每一格为 05mm，可动刻度上有 50 个分度，每一分度表示 001mm。
测量时，先读取主尺上的整半毫米数，再加上可动刻度上与主尺对齐的刻度线所对应的数值，即为测量结果。
三、实验仪器1、游标卡尺（精度 002mm）2、螺旋测微器（精度 001mm）3、待测圆柱体、长方体、球体等物体四、实验步骤1、游标卡尺的使用（1）用软布将游标卡尺擦拭干净，检查游标卡尺的测量爪是否并拢，主尺和游标尺的零刻度线是否对齐。
（2）将待测物体放在游标卡尺的测量爪之间，轻轻推动游标卡尺，使测量爪与物体接触紧密，但不要用力过大，以免损坏测量工具和物体。
（3）读取主尺上的整毫米数，再找到游标尺上与主尺对齐的刻度线，读取对应的数值，并乘以游标卡尺的分度值，将两者相加即为测量结果。
（4）对同一物体进行多次测量，记录测量数据，并计算平均值。
2、螺旋测微器的使用（1）用软布将螺旋测微器擦拭干净，检查可动刻度是否处于零位。
若不在零位，应先进行调零。
（2）将待测物体放在测砧和测微螺杆之间，旋转微分筒，使测微螺杆靠近物体，直到听到“咔咔”声，表示测量面与物体接触良好。
（3）读取主尺上的整半毫米数，再读取可动刻度上与主尺对齐的刻度线所对应的数值，并乘以 001mm，将两者相加即为测量结果。
《大学物理实验》PPT课件
52
4.偶然误差的估算 标准差
任何测量都不可能做无限次，
只能是有限次。如对 x 量测量 了n 次得一 测量列 {x1 . X2---xn},由测量列决定的标准差为：
sx
(x xi )2 n1
可作为偶然误差的估算。
h
53
当测量次数趋于无穷时有
( x)2
n
lim Sx
lim (x xi )2 (n 1)
近似值X：是对真值的近似描述，与测 量量所用的理论方法及仪器有关。
误差：
EX或 E X100%
是评价测量值准确与否的客观标准。
h
30
2. 误差的种类
系统误差 偶然误差 过失误差
h
31
仪器误差
天平不等臂所造成的
系统误差
h
32
aA
bB
O
a A
b
B
不偏心时，由于
a a ，b 所b 以
可用弧长反映角度的
大小。
由于偏心，使之用弧
长反映角度 时产
生的系统误差。如：
A A B 这B 是 由偏心
造成的。
h
33
理论 由于理论推导中的近似,产生的
系统误差
如： B n I 0 螺线管为无限长，管壁磁漏可
忽略。
h
34
公式 h 1（g忽t 2略了空气阻力等）
2
意大利科学 家伽利略在比 萨斜塔上做的
铁球落地实验 。两个不同重 量的铁球从高 处落下，同时 着地。说明理 论在一般情况 下都能较准确 地反映物体真 实的运动规律
测量中表现出确定的规律即统计规
律。可用来对偶然误差的影响程度
作出客观的评价。
h
大学物理实验讲义实验10杨氏模量的测定
大学物理实验讲义实验10杨氏模量的测定实验 1 拉伸法测量杨氏模量杨氏弹性模量(以下简称杨氏模量)是表征固体材料性质的重要的力学参量，它反映材料弹性形变的难易程度，在机械设计及材料性能研究中有着广泛的应用。
其测量方法有静态拉伸法、悬臂梁法、简支梁法、共振法、脉冲波传输法，后两种方法测量精度较高；本实验采用静态拉伸法测量金属丝的杨氏模量，因涉及多个长度量的测量，需要研究不同测量对象如何选择不同的测量仪器。
【实验目的】1. 学习用静态拉伸法测量金属丝的杨氏模量。
2. 掌握钢卷尺、螺旋测微计和读数显微镜的使用。
3. 学习用逐差法和作图法处理数据。
4. 掌握不确定度的评定方法。
【仪器用具】杨氏模量测量仪（包括砝码、待测金属丝）、螺旋测微计、钢卷尺、读数显微镜【实验原理】1. 杨氏模量的定义本实验讨论最简单的形变——拉伸形变，即棒状物体(或金属丝 )仅受轴向外力作用后F 与应变L的伸长或缩短。
按照胡克定律：在弹性限度内，弹性体的应力成正比。
SL设有一根原长为l ，横截面积为 S 的金属丝（或金属棒），在外力 F 的作用下伸长了L ，则根据胡克定律有F E( L)（ 1-1）SL式中的比例系数 E 称为杨氏模量，单位为 Pa （或N · m –2）。
实验证明，杨氏模量E 与外力 F 、金属丝的长度L 、横截面积 S 的大小无关，它只与制成金属丝的材料有关。
若金属丝的直径为d ，则 S1 d 2，代入（ 1-1）式中可得 44FLE（ 1-2）d 2 L（1-2）式表明，在长度、直径和所加外力相同的情况下，杨氏模量大的金属丝伸长量较小，杨氏模量小的金属丝伸长量较大。
因此，杨氏模量反映了材料抵抗外力引起的拉伸（或压缩）形变的能力。
实验中，测量出F、 L、 d、 L 值就可以计算出金属丝的杨氏模量 E 。
2.静态拉伸法的测量方法测量金属丝的杨氏模量的方法就是将金属丝悬挂于支架上，上端固定，下端加砝码对金属丝 F ，测出金属丝的伸长量L ，即可求出 E 。
大物演示实验报告关于辉光球的研究和利用
大物演示实验报告关于辉光球的研究和利用实验目的：通过对辉光球的研究和利用，了解其基本原理、特性和在实际应用中的潜力。
实验原理：辉光球是一种玻璃球体，内部充满气体。
当施加高压电时，气体会发生放电现象，从而产生强烈的辉光。
辉光的颜色、亮度和形状，可通过改变气体种类和压力来调节。
实验步骤：1.实验器材和材料准备：辉光球、高压电源、气体灯泡、万用表等。
2.将辉光球连接到高压电源上，设置合适的电压值。
3.打开气体灯泡，将气体灌入到辉光球中。
可以选择氢、氦、氮、氩等气体进行实验。
4.调节高压电压和气体种类，观察辉光球的变化。
5.通过万用表等仪器，测量辉光球在放电过程中的电流、电压等参数。
实验结果与分析：经过一系列实验观察和测量，我们得到了以下结果：1.气体种类对辉光球的辉光颜色和亮度有明显影响。
例如，氦气产生的辉光呈现蓝色，氢气产生的辉光呈现红色，氮气产生的辉光呈现橙色等。
2.辉光球的放电电流随着电压上升而逐渐增大，当电压达到一定值时，电流会突然增大，形成放电流。
3.改变电压和气体种类，可以控制辉光球的辉光形状，如螺旋形、脉冲形等。
实验结论：通过对辉光球的研究和利用，我们可以得出以下结论：1.辉光球的辉光颜色和亮度可以通过改变气体种类和压力来调节，具有一定的可控性。
2.辉光球放电现象的特点，可以应用于电器电路中的开关、放电管等元件的设计与改进。
3.辉光球的辉光形状变化，可以用于艺术创作、科学教学和实验室示范等领域。
讨论与展望：虽然我们已经初步了解到了辉光球的基本原理和应用潜力，但还有许多问题需要进一步研究和探索。
比如，如何进一步完善辉光球的控制系统，以实现更广泛的辉光形状变化；如何利用新材料和新技术，提高辉光球的效能和使用寿命等。
这些问题的解决将会为辉光球的研究和利用开辟更加广阔的前景。
结语：通过对辉光球的研究和利用实验，我们对辉光球的基本原理、特性和潜力有了更深入的了解。
辉光球作为一种具有潜力的工程材料，在电器电路设计、艺术创作等领域都有着广阔的应用前景。
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条件：自变量与因变量成线性关系，且自变量为等间 距变化。
再求上面差值的平均值，即为x变化n个间隔对应的y 值平均变化量： 1 y ( y1 y 2 y n ) n
四、最小二乘法（一元线性拟合）
n n na xi b yi i 1 i 1 a x b y 即 n 2 n n x a x b xy x a x 2 b x y i i i i i 1 i 1 i 1
精密度、正确度和准确度
• 精密度：反映随机误差大小的程度。 • 正确度：反映系统误差大小的程度。
• 准确度：反映系统误差与随机误差综合大 小的程度。
正确度高，精密度低
精密度高，正确度低
精密度和正确度均高
标准误差σ(x)
( x ) lim
n
1 n 2 ( xi x0 ) n i 1
标准偏差S(x)（贝塞尔法）
1 n 2 S ( x) ( x x ) i n 1 i 1
n S ( x) 1 2 S (x) ( xi x ) n( n 1) i 1 n
（算术平均值的标准偏差，用来表征测量设备的重复性）
置信区间与置信概率
[ , ]
解： D ( D 0 .008 ) m m ，填入 （1）修正千分尺的零点误差： 上表第三行； （2）直径的算术平均值 D 2 .118 mm ； （3）某次测值的标准偏差为
1 8 S ( D) ( Di D ) 2 0.0033 （中间运算多取一位，下同） 8 1 i 1
间接测量量有效数字的运算： 1. 几个数进行加减运算时，其结果的有效数字末 位与参加运算的诸数中末位数数量级最大的那 位取齐，称为“尾数取齐”； 2. 几个数进行乘除运算时，其结果的有效数字的 位数与参加运算的诸数中有效数字位数最少的 那位相同，称为“位数取齐”； 3. 一个数进行乘方、开方运算，其结果的有效数 字位数与被乘方、开方数的有效数字位数相同； 4. 对数函数运算结果的有效数字中，小数点后面 的位数取成与真数的位数相同； 5. 指数函数运算结果的有效数字中，小数点后的 位数取成与指数中小数点后的位数相同； 6. 三角函数结果中有效数字，可采用试探法确定。
例：用一级千分尺对一小球直径测量8次，测量结果 见下表第二行数据，千分尺的零点读数为 0.008mm，试处理这组数据并给出测量结果。
次数 D’/mm D/mm 1 2.125 2.117 2 2.131 2.123 3 2.121 2.113 4 2.124 2.116 5 2.126 2.118 6 2.123 2.115 7 2.129 2.121 8 2.127 2.119
3. 当周实验报告在下周实验课上交。
（实验完了后应尽快写好实验报告，学习委员按实验分类 交给我。）
分组：全班分成七组，一组每次做一个实验。 实验成绩：占课程总分的15%，实验没有全部完成 的不能参加期末考试。
实验内容与实验地点
一、实验1 二、实验3.2 三、实验4 四、实验27 五、实验28 六、实验29
大学物理实验
目的：
验证大学物理中的部分理论 锻炼实验能力
(1)实验操作能力
误差处理
(2) 数据处理能力
数据处理
实验要求
1. 实验前预习，写好预习报告；
（预习报告写在实验报告纸上，实验时带到实验室待检查， 没写好预习报告的不能做实验。）
2. 准时到实验室做实验；
（实验时间是每周五下午进行，工程管理：5-6节；机械设 计：7-8节。每人带一张B5纸用于实验数据记录。完成实验 后数据需老师签字，没签字的实验数据无效。）
联立求解，可得
a y bx x y xy b 2 x x2
☆误差不可避免，真值往往不可得。
1 n x xi n i 1
☆算术平均值并非真值，但它比任一次测量值的可靠 性都要高。
偏差：测量值与算术平均值之差。
误差分类
1. 系统误差
仪器因素 理论或条件因素 人员因素 发现：（1）理论分析法； （2）实验比对法； （3）数据分析法。 消除：（1）交换法； （2）替代法； （3）异号法。
七、电子讲稿
长度的测量；（207） 刚体转动惯量的测量；（207） 用超声波测量声速；（206） 惯性秤；（304） 受迫振动与共振；（304） 稳态法测量不良导体的导热系数； （305） 气垫导轨上验证动量守恒定律； （305）
误差处理（几个基本概念）
真值：任何一个物理量，在一定条件下，都具有确定的 量值，这个客观存在的量值就称为该物理量的真值。 绝对误差：测量值与真值之差称为测量的绝对误差。
2. 随机误差
特点：（1）由随机因素引起； （2）误差的大小以及正负服从某种统计规律。
最终结果表示式
x x U ( x) ( P ) U ( x) E ( x) 100% x
其中： x ：测量物理量； x：测量量的算术平均值； U ( x )：不确定度； E ( x )：相对不确定度； P：置信概率。
肖维涅准则
不确定度Байду номын сангаас
x x0 u
( 置信概率为 P )
不确定度的分量
不确定度A类分量uA （跟随机误差有关）
uA S(x)
不确定度B类分量uB （跟系统误差有关）
m u B u仪 3
其中 m 可以是仪器的示值误差（限）、基本误差或 者仪器的灵敏阀。
几种常见的∆m
游标卡尺（测量范围在300mm） ∆m=（游标分度 值）； 一级千分尺（量程：0~25mm 及20~50mm） ∆m=0.004mm； 天平 ∆m=（标尺分度值的一半）； 电表 ∆m=（量程X准确度等级%）； 数字式仪表 ∆m=（末位数最小分度单位）； 针式仪表 ∆m=（0.2分度值）。
（4）按肖维涅准则n=8时，系数C(n)=1.86，则应保留测值范 围为(2.188-1.86X0.0033)mm~(2.118+1.86X0.0033)mm，即 2.111~2.124mm。经检查，无坏值； （5）A类分量的估算值（平均值的标准偏差） S (D) u ( x) S ( D ) 0.0011mm 8 （6）B类分量的估算值：按照国家计量标准，一级千分尺在 测量范围0~100mm内的仪器误差限 仪 0.004 mm ； m uB 0.0023mm ；
坏值的剔除
在一列测量值中，有时会混有偏差很大的“可疑值”。一方 面，“可疑值”可能是坏值，会影响测量结果，应将其剔除不 用；另一方面，当一组正确测量值的分散性较大时，尽管概率 很小，出现个别偏差较大的数据也是可能的，即“可疑值”也 可能是正常值，如果人为地将它们剔除，也不合理。因此需要 有一个合理的准则，来判定“可疑值”是否为“坏值”。
3
（7）合成不确定度 u ( D ) S ( D ) 2 (
m 2 ) 0.0025mm 0.003mm ； 3
（8）测量结果为
D ( 2.118 0.003) mm ( P 68.3%) 0.003 E ( D) 0.15% 2.118
数据处理的基本方法
一、列表法
不确定度评定
1. 直接测量结果的不确定度u(x)
u ( x) u u
2 A
2 B
2. 间接测量结果的不确定度
f f f u ( N ) u ( x) u( y) u( z) x y z
2
2
2
有效数字
定义：我们把测量结果中可靠的几位数字加上可 疑的一位数字，统称为测量结果的有效数字。 直接测量量的有效数字的读取： 1. 一般读数应读到最小分度以下一位； 2. 有时，读数的估计位就取在最小分度位； 3. 游标类量具，只读到游标分度值，一般不估读； 4. 数字式仪表及步进式读数仪器不需要进行估读； 5. 特殊情况下，有效数字由仪器的灵敏阀决定； 6. 读取数据时，如测量值恰为整数，则须补“0”。