大学物理实验课件
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大学物理PPT完整全套教学课件pptx(2024)
2
匀速圆周运动的实例分析
3
2024/1/29
13
圆周运动
2024/1/29
01
变速圆周运动
02
变速圆周运动的特点和性质
03
变速圆周运动的实例分析
14
相对运动
2024/1/29
01 02 03
参考系与坐标系 参考系的选择和建立 坐标系的种类和应用
15
相对运动
2024/1/29
相对速度与牵连速度 相对速度的定义和计算
2024/1/29
简谐振动的动力学特征
分析简谐振动的动力学特征，包括回复力、加速度 、速度、位移等物理量的变化规律。
简谐振动的能量特征
讨论简谐振动的能量特征，包括动能、势能 、总能量等的变化规律，以及能量转换的过 程。
32
振动的合成与分解
2024/1/29
同方向同频率简谐振动的合成
分析两个同方向同频率简谐振动的合成规律，介绍合振动振幅、合 振动相位等概念。
5
大学物理的研究方法
03
观察和实验
建立理想模型
数学方法
物理学是一门以实验为基础的自然科学， 观察和实验是物理学的基本研究方法，通 过实验可以验证物理假说和理论，发现新 的物理现象和规律。
理想模型是物理学中经常采用的一种研究 方法，它忽略了次要因素，突出了主要因 素，使物理问题得到简化。
数学是物理学的重要工具，通过数学方法 可以精确地描述物理现象和规律，推导物 理公式和定理。
2024/1/29
适用范围
适用于一切自然现象，包括力学、热学、电磁学 、光学等各个领域。
应用举例
热力学第一定律、机械能守恒定律、爱因斯坦的 质能方程等。
匀速圆周运动的实例分析
3
2024/1/29
13
圆周运动
2024/1/29
01
变速圆周运动
02
变速圆周运动的特点和性质
03
变速圆周运动的实例分析
14
相对运动
2024/1/29
01 02 03
参考系与坐标系 参考系的选择和建立 坐标系的种类和应用
15
相对运动
2024/1/29
相对速度与牵连速度 相对速度的定义和计算
2024/1/29
简谐振动的动力学特征
分析简谐振动的动力学特征，包括回复力、加速度 、速度、位移等物理量的变化规律。
简谐振动的能量特征
讨论简谐振动的能量特征，包括动能、势能 、总能量等的变化规律，以及能量转换的过 程。
32
振动的合成与分解
2024/1/29
同方向同频率简谐振动的合成
分析两个同方向同频率简谐振动的合成规律，介绍合振动振幅、合 振动相位等概念。
5
大学物理的研究方法
03
观察和实验
建立理想模型
数学方法
物理学是一门以实验为基础的自然科学， 观察和实验是物理学的基本研究方法，通 过实验可以验证物理假说和理论，发现新 的物理现象和规律。
理想模型是物理学中经常采用的一种研究 方法，它忽略了次要因素，突出了主要因 素，使物理问题得到简化。
数学是物理学的重要工具，通过数学方法 可以精确地描述物理现象和规律，推导物 理公式和定理。
2024/1/29
适用范围
适用于一切自然现象，包括力学、热学、电磁学 、光学等各个领域。
应用举例
热力学第一定律、机械能守恒定律、爱因斯坦的 质能方程等。
大学物理实验课件.ppt
解： 两边求全微分
dN dx dy
方和根合成
N mx ny
dN m dx ndy dN dx dy
为了更全面地评价测量结果的优劣，需考虑绝 对误差相对于测量值本身的大小产生的相对影响。
相对误差 X 100% A
百分误差
真值是不可能确知的，实用中常用约定真值代
替真值，称为百分误差。
E0
X X0 X0
100%
误差无处不在，无时不在
2019-9-13
谢谢观赏
11
2.1.3 测量误差的分类
31
2.2.3 间接测量结果不确定度的合成
间接测量结果与误差的传递
一组直接测量量 x，y，z 微小变量分别为 dx，dy，dz 不确定度分别为 x，y， z 测量量以下标表示 间接测量结果为 N f (x, y, z,)
2019-9-13
谢谢观赏
32
2.2.3 间接测量结果不确定度的合成
“不确定度限值”，统称为仪器误差限值。
2019-9-13
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28
2.2.2 直接测量结果的不确定度
仪器误差限值 仪
指在正确使用仪器的条件下，仪器示值与 被测量真值之间可能产生的最大误差的绝对值。
一般包含系统误差和随机误差两种成分。
常见的仪器误差限值见后表。
2019-9-13
谢谢观赏
29
仪器种类
本书约定： t 1
A
n
(Xi X )2
i 1
n(n 1)
2019-9-13
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27
2.2.2 直接测量结果的不确定度
B类不确定度的估计
B 是用非统计方法评定的不确定度的分量，
《大学物理实验课件：双缝干涉与杨氏实验》
Use a ruler or caliper to measure the distances involved in the experiment.
Take photos of the interference pattern to aid in data analysis and presentation.
Understand the concept of path difference and its effect on interference fringes.Leabharlann 3 Interference
Equation
Derive the equation for calculating the position of interference fringes.
Wavefront Engineering
Learn how double slit interference is used in various applications, such as wavefront engineering for optics.
Optical Interferometry
Experimental Setup
Understand the components and arrangement required to observe double slit interference.
Observing Interference
Discover how the pattern of bright and dark fringes is formed on a screen.
distance to optimize the
interference pattern.
《大学物理实验》PPT课件-90页PPT资料
物理学是一门实验科学，物理实验在物理学 的产生、发展和应用过程中起到重要的作用。 物理学重大发现深刻影响着我们的生活，X射 线、核磁共振、核能、激光、信息技术……
1901年诺贝尔物理学奖 ——X射线的发现 伦琴
1901年，首届诺贝尔物理学奖授予德国物理学 家伦琴（Willhelm Konrad Rotgen，1845— 1923）以表彰他在1895年发现的X射线。1895年，物理学已 经有了相当的发展，它的几个主要部门--牛顿力学、热 力 学和分子运动论、电磁学和光学，都已经建立了完整的理论， 在应用上也取得 了巨大成果。这时物理学家普遍认为，物理 学已经发展到顶了，以后的任务无非是在细节上作些补充和 修正而已，没有太多的事情好做了。 正是由于X射线的发现 唤醒了沉睡的物理学界。它像一声春雷，引发了一系列重大 的发现，把人们的注意力引向更深入、更广阔的天地，从而 揭开了现代物理学的序幕。
激光的最初的中文名叫做“镭射”、“莱 塞”，是它的英文名称LASER的音译，是取自英 文Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的各单词头一个字母组成的缩写词。 意思是"通过受激发射光扩大"。激光的英文全名 已经完全表达了制造激光的主要过程。1964年 按照我国著名科学家钱学森建议将“光受激发射” 改称“激光”。激光应用很广泛，主要有激光打 标、激光焊接、激光切割、光纤通信、激光光谱、 激光测距、激光雷达、激光武器、激光唱片、激 光指示器、激光矫视、激光美容、激光扫描、激 光灭蚊器等等。
伟大的发现，巨大的应用！
仅与X射线研究有关的诺贝尔物理、化学、生物 医学就有15项，其中物理学奖就有7项。它们分 别是居里夫妇的放射性的发现（1903年），布拉 格父子的X射线分析晶体结构（1915年），巴拉 克的元素的标识伦琴辐射的发现（1917年），西 格班的X射线的光谱学研究（1924年），康普顿 的X射线散射（1927年）及戴维逊和汤姆逊的X射 线的电子衍射（1937年)。化学3项，它们分别利 用X射线获取化合物、晶体的结构数据和信息。 生物医学奖5项，它们分别是X射线人工诱变， DNA结构的发现和破译，重要用途药物的晶体结 构、X射线层析三维立体成像技术（CT）。
1901年诺贝尔物理学奖 ——X射线的发现 伦琴
1901年，首届诺贝尔物理学奖授予德国物理学 家伦琴（Willhelm Konrad Rotgen，1845— 1923）以表彰他在1895年发现的X射线。1895年，物理学已 经有了相当的发展，它的几个主要部门--牛顿力学、热 力 学和分子运动论、电磁学和光学，都已经建立了完整的理论， 在应用上也取得 了巨大成果。这时物理学家普遍认为，物理 学已经发展到顶了，以后的任务无非是在细节上作些补充和 修正而已，没有太多的事情好做了。 正是由于X射线的发现 唤醒了沉睡的物理学界。它像一声春雷，引发了一系列重大 的发现，把人们的注意力引向更深入、更广阔的天地，从而 揭开了现代物理学的序幕。
激光的最初的中文名叫做“镭射”、“莱 塞”，是它的英文名称LASER的音译，是取自英 文Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的各单词头一个字母组成的缩写词。 意思是"通过受激发射光扩大"。激光的英文全名 已经完全表达了制造激光的主要过程。1964年 按照我国著名科学家钱学森建议将“光受激发射” 改称“激光”。激光应用很广泛，主要有激光打 标、激光焊接、激光切割、光纤通信、激光光谱、 激光测距、激光雷达、激光武器、激光唱片、激 光指示器、激光矫视、激光美容、激光扫描、激 光灭蚊器等等。
伟大的发现，巨大的应用！
仅与X射线研究有关的诺贝尔物理、化学、生物 医学就有15项，其中物理学奖就有7项。它们分 别是居里夫妇的放射性的发现（1903年），布拉 格父子的X射线分析晶体结构（1915年），巴拉 克的元素的标识伦琴辐射的发现（1917年），西 格班的X射线的光谱学研究（1924年），康普顿 的X射线散射（1927年）及戴维逊和汤姆逊的X射 线的电子衍射（1937年)。化学3项，它们分别利 用X射线获取化合物、晶体的结构数据和信息。 生物医学奖5项，它们分别是X射线人工诱变， DNA结构的发现和破译，重要用途药物的晶体结 构、X射线层析三维立体成像技术（CT）。
大学物理杨氏双缝干涉实验-劳埃德镜讲义省公开课获奖课件市赛课比赛一等奖课件
第 十一章 光学
5
物理学
第五版
11-2 杨氏双缝干涉实验 劳埃德镜
(2) 、d' 一定时,条纹间距 d 与 x旳关系怎样？
第 十一章 光学
6
物理学
第五版
11-2 杨氏双缝干涉实验 劳埃德镜
例1 在杨氏双缝干涉试验中，用波长
=589.3 nm旳纳灯作光源，屏幕距双缝旳距
离d’=800 nm，问：
(1)当双缝间距１mm时，两相邻明条纹中 心间距是多少？
x d 0.047mm
d
第 十一章 光学
8
物理学
第五版
11-2 杨氏双缝干涉实验 劳埃德镜
例2 以单色光照射到相距为0.2 mm旳双缝 上，双缝与屏幕旳垂直距离为1 m.
(1)从第一级明纹到同侧旳第四级明纹间旳 距离为7.5 mm，求单色光旳波长；
(2)若入射光旳波长为600 nm,中央明纹中 心距离最邻近旳暗纹中心旳距离是多少？
装 置
o
s2 r
d'
Bp
x
o
r d x d'
k
(2k 1)
加强 减弱
k 0,1,2,
2
第 十一章 光学
2
物理学
第五版
11-2 杨氏双缝干涉实验 劳埃德镜
d
s1
r1
s
r2
o
s2
r
d'
p
B
x
o
x
k d'
d
d ' (2k 1) 明纹 暗纹k Nhomakorabea,1,2,
d
2
第 十一章 光学
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物理学
旳角度.
大学物理实验报告ppt课件
(dm2 dn2 )
dm2
d
2 n
2
0.2 589 .3
2
1 30 .0 2
0.12 0.12
0 .22
2
60 .90
1 .15 10 7 2 .22 10 5 1 .31 10 5
0 .0060
R
R
R R
861 0 .0060
（6 mm ）
R R R （ 861 6） m精m选PPT课件
精选PPT课件
24
宇宙引力波的测量
激光干涉仪最令人感兴趣的应用
之一也许是对引力波的测定。爱因
斯坦曾推测，诸如星体爆炸，黑洞
撞击和宇宙“最初”的大碰撞之类
的强烈天文事件可能形成引力波。
但由于这种波如果存在的话也非常
弱，因此，几十年来从未能探测到，
也无法确定其是否存在。
精选PPT课件
25
此课件下载可自行编辑修改，供参考！ 感谢您的支持，我们努力做得更好！
dm
1 0 .2 8 3 1 0 .2 0 2 1 0 .0 9 2 9 .9 9 0 9 .8 8 5
n
20
19
18
17
16
右
2 0 .6 6 5 2 0 .7 4 9 2 0 .8 2 5 2 0 .9 1 0 2 0 .9 8 9
左
2 7 .3 8 9 2 7 .3 0 0 2 7 .2 2 8 2 7 .1 4 7 2 7 .0 6 0
17
八、问题讨论
1、本实验是用什么方法处理数据的？此法 有何优点？
答：是用逐差法处理数据的。优点为：可 以充分利用数据，体现出多次测量的优 点，减小了测量误差。
精选PPT课件
大学物理实验电热当量的测定课件
大学物理实验电热当量的测定课件实验目的：1. 熟悉热量的测量方法和实验装置的基本原理。
2. 了解电的热效应。
3. 掌握利用电热效应来测定电热当量的方法。
实验原理：实验装置如下图所示，A，B两水箱的顶部都有一根导管，并通过一根塑料软管相连，形成一个倒U形的管道。
水箱之间放有通常称作换热器的不锈钢螺旋管，用于传热和对水的温度控制。
通过导管和塑料软管串联起来，可以保证交换热量时的闭环，使两根导管等高，两个水箱中的水平衡，从而排除了因因流量不同而产生的误差，实现了温度的精确控制。
当电流通过金属导体时，由于导体内的电子运动产生摩擦作用，从而使导体发热。
设导体电阻为R，电流为I，时间为t，导体内的发热量J (单位为焦耳)与I、R、t三者的关系为：J=I²Rt实验过程：1. 实验装置的安装将实验装置搭建，并分别用钳子夹住镍铬合金线，插入装置中，注意插头的方向和位置，不要使两个导线短路。
2. 确定电流强度调节变阻器，使毫伏表读数为 15 mV，在记录仪的记录下，锁定记录仪。
此时钟表仪开始计时。
桥式电路中电流强度为：I = U/R式中，U为毫伏表读数，R为镍铬合金线的电阻，即0.5 Ω。
3. 观察温度的变化当过去一段时间后，取下记录仪上的记录纸，记录毫伏表读数，并在温度计上记录当前温度。
4. 处理测量结果根据记录纸上的数据及实验装置的参数计算实际电功率，进而计算出电热当量值。
实验步骤：1. 搭建好实验装置并接通电源，预热30分钟。
3. 每隔2分钟左右，记录一次温度和毫伏表读数，一共记录8次，时间约为16分钟。
4. 按照实验原理公式计算实际电功率，并计算出电热当量值。
实验记录：1.求出每个时刻的时间。
2.由记录纸上的毫伏表读数和电阻值计算实际功率P。
P = U²/R = (15×10⁻³)²/0.5 ≈ 0.45W3.根据记录纸上的温度数据计算温度变化值Δt，然后求出加热量Q。
大学物理《密立根油滴实验》精品课件
所带的基本电荷的数目n，再用这个n去除实验测得 的电荷量q，即得电子的电荷值e。
qi eo
ni , ei
qi , E int(ni )
ei eo e0
100%
四、实验仪器 MOD-5型密立根油滴仪
电压显示
计时显示
油雾室 平衡水泡
平衡电压 调节
CCD聚焦手轮
电压转换 开关
电源开关
计时键
五、实验内容： 用静态、动态法测3.定实油滴验所内带容电荷量，验证电荷的
重力加速度 ： g 9.79m.s 2
修正常数 ： b 6.17 106 m.cmHg
大气压强： p 76 0cmHg 平行极板间距 ：d 5.0010-3m
油滴运动的距离： 2 103 m
七、注意事项
1.调整仪器时，如果打开有机玻璃油雾室，必须将平衡电 压反向开关置“0”。
2.喷油时，不要喷得太多，否则会堵塞小孔。 3.对选定油滴进行跟踪测量过程中，应随时调节显微镜镜 筒的位置，对油滴聚焦；对任何一个油滴进行的任何一次 测量中都应随时调节显微镜，以保证油滴处于清晰状态。 4.每次测量都应调节平衡电压。
mg Ff Fr 6r
Fr
4 r 3 g
3
(0 ')
r
9vg
2 g
1/ 2
匀速下落速度的测量
当平行板电压为零时，油滴作匀速运动的速度
l vg tg
q
18 ( )3 2 (2g )1 2
d U
l tg
3
2
由此，对油滴所带电荷量q 的测量，最终通过力F这 个物理量作为桥梁，转化为对油滴运动的位移l和所需 时间tg以及平衡电压U 的测量。
对粘滞系数的修正
qi eo
ni , ei
qi , E int(ni )
ei eo e0
100%
四、实验仪器 MOD-5型密立根油滴仪
电压显示
计时显示
油雾室 平衡水泡
平衡电压 调节
CCD聚焦手轮
电压转换 开关
电源开关
计时键
五、实验内容： 用静态、动态法测3.定实油滴验所内带容电荷量，验证电荷的
重力加速度 ： g 9.79m.s 2
修正常数 ： b 6.17 106 m.cmHg
大气压强： p 76 0cmHg 平行极板间距 ：d 5.0010-3m
油滴运动的距离： 2 103 m
七、注意事项
1.调整仪器时，如果打开有机玻璃油雾室，必须将平衡电 压反向开关置“0”。
2.喷油时，不要喷得太多，否则会堵塞小孔。 3.对选定油滴进行跟踪测量过程中，应随时调节显微镜镜 筒的位置，对油滴聚焦；对任何一个油滴进行的任何一次 测量中都应随时调节显微镜，以保证油滴处于清晰状态。 4.每次测量都应调节平衡电压。
mg Ff Fr 6r
Fr
4 r 3 g
3
(0 ')
r
9vg
2 g
1/ 2
匀速下落速度的测量
当平行板电压为零时，油滴作匀速运动的速度
l vg tg
q
18 ( )3 2 (2g )1 2
d U
l tg
3
2
由此，对油滴所带电荷量q 的测量，最终通过力F这 个物理量作为桥梁，转化为对油滴运动的位移l和所需 时间tg以及平衡电压U 的测量。
对粘滞系数的修正
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。
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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
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标准差的统计意义
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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
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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
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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
大学基础物理实验课件迈克尔逊干涉仪
准确的实验结果。
建议在实验后增加对实验数据的分析和讨论环节，引 导学生深入思考和探讨实验现象背后的物理原理，提
高学生对物理实验的兴趣和探究精神。
THANK YOU
感谢聆听
通过观察和分析实验数据，我 学会了如何运用物理知识和数 学工具解决实际问题，提高了 自己的科学素养。
通过与同学合作完成实验，我 学会了团队协作和沟通交流， 培养了自己的团队合作精神。
对实验的改进建议
建议在实验前增加对迈克尔逊干涉仪的原理和结构的 讲解，以便学生更好地理解实验操作和注意事项。
建议在实验过程中加强对学生的指导和帮助，特别是 在调整干涉仪参数时，确保学生能够正确操作并获得
大学基础物理实验课件迈克尔 逊干涉仪
目
CONTENCT
录
• 迈克尔逊干涉仪简介 • 实验准备与操作 • 实验结果分析 • 实验结论与总结
01
迈克尔逊干涉仪简介
定义与工作原理
定义
迈克尔逊干涉仪是一种利用分束镜将一束光分为两束相干光束， 再通过反射镜反射回来，最后重新交汇产生干涉现象的实验仪器 。
通过比较实验结果与理论预期，验证 迈克尔逊干涉仪的原理和干涉现象。
误差分析
误差来源
分析实验中可能产生的误差来源，如测量误差、仪器误差、环境因素等。
误差传递
根据误差来源，评估其对实验结果的影响，并进行误差传递分析，以得出更准确的实验结论。
04
实验结论与总结
实验结论
迈克尔逊干涉仪能够产生等厚干涉和等倾干涉，验 证了光的波动性和干涉现象。
工作原理
一束光经过分束镜分为两束相干光束，分别沿着不同路径反射回 来后重新交汇，由于光程差的变化，产生干涉现象。
历史与发展
建议在实验后增加对实验数据的分析和讨论环节，引 导学生深入思考和探讨实验现象背后的物理原理，提
高学生对物理实验的兴趣和探究精神。
THANK YOU
感谢聆听
通过观察和分析实验数据，我 学会了如何运用物理知识和数 学工具解决实际问题，提高了 自己的科学素养。
通过与同学合作完成实验，我 学会了团队协作和沟通交流， 培养了自己的团队合作精神。
对实验的改进建议
建议在实验前增加对迈克尔逊干涉仪的原理和结构的 讲解，以便学生更好地理解实验操作和注意事项。
建议在实验过程中加强对学生的指导和帮助，特别是 在调整干涉仪参数时，确保学生能够正确操作并获得
大学基础物理实验课件迈克尔 逊干涉仪
目
CONTENCT
录
• 迈克尔逊干涉仪简介 • 实验准备与操作 • 实验结果分析 • 实验结论与总结
01
迈克尔逊干涉仪简介
定义与工作原理
定义
迈克尔逊干涉仪是一种利用分束镜将一束光分为两束相干光束， 再通过反射镜反射回来，最后重新交汇产生干涉现象的实验仪器 。
通过比较实验结果与理论预期，验证 迈克尔逊干涉仪的原理和干涉现象。
误差分析
误差来源
分析实验中可能产生的误差来源，如测量误差、仪器误差、环境因素等。
误差传递
根据误差来源，评估其对实验结果的影响，并进行误差传递分析，以得出更准确的实验结论。
04
实验结论与总结
实验结论
迈克尔逊干涉仪能够产生等厚干涉和等倾干涉，验 证了光的波动性和干涉现象。
工作原理
一束光经过分束镜分为两束相干光束，分别沿着不同路径反射回 来后重新交汇，由于光程差的变化，产生干涉现象。
历史与发展
《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：
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九、分析系统误差
（分析系统误差来源）
十、回答思考题
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8
§２测量和误差
一、测量 １．定义：为确定待测量值而进行的实验
过程称为测量。测量是物理实验的基本 过程。
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9
２．测量的基本分类：
直接测量 （1）按测量方法
间接测量
等精度测量 （2）按测量条件
不等精度测量
• 物理实验是一门独立的必修基础课程。
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2
一、授课目的
１．对学生进行实验方法和实验技能的基本训练。 通过实验，要求学生做到：能看懂实验教材， 仪器说明书，参考资料，了解一些物理量的测 量方法，熟悉常用仪器的基本原理和性能，掌 握其使用方法，能正确记录、处理实验数据、 分析结果，撰写实验报告。
（3）过失误差（粗大误差）
明显歪曲实验结果的误差称为过失误差 缺乏经验、粗心大意、过度疲劳、操作不当
带有过失误差的数据称为坏值或异常值， 应将其剔除！
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20
三、对测量结果评价的三个概念
（１）精密度
（２）准确度
（３）精确度
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21
1
评价：偶然误差比较小，系统误差比加大，
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10
绝对测量 （3）按测量结果
相对测量
（4）按测量过程中 物理量的状态
动态测量 静态测量
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11
二、误差
1.定义：观测值与物理量的真值之差称为测量 的误差。
绝对误差： N N N0
相对误差：
Er
N 100 % N0
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12
• 在老师讲解之前，切勿动手使用仪器。遵守 实验室规章制度，保持实验室内环境的肃静 和整洁。
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6
步骤３．撰写实验报告
• 实验报告是实验工作的最后环节，也是一个 重要环节。通过撰写实验报告可以逐步培养 撰写科学技术报告和工作总结的能力，同时 实验报告还是提交教师决定实验成绩的主要 依据。因此每次实验结束后，课下应尽快根 据课上测量的数据，按照实验报告的格式要 求，认真完成实验报告。
N
表示。
0
则算术平均值:
K
N
1 K
(N1 N2
... NK )
Ni
i1
K
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26
N1 N0 N1
N2 N0 N2 算术平均值的误差＝误差的算术平均值
２．通过对实验过程的观察、测量和分析加深对 物理概念和理论的理解。
３．培养学生具有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。
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3
二、实验课程序
物理实验课包括（１）预习（２）实验 操作（３）撰写实验报告，三个步骤。
步骤１ ．预习
实验前的预习是保证实验顺利进行，并 能取得满意结果的重要步骤。预习时要求阅 读讲义弄清实验目的、原理和方法，了解仪 器性能，写出实验预习报告。
精密度比较高。 专业课件讲义教材PPT文档
22
2
评价：系统PPT文档
23
3
评价：系统误差与偶然误差都比较小，
精确度比较高！专业课件讲义教材PPT文档
24
• 新华网雅典8月22日专电 在雅典奥运会射击 最后一天的比赛中，第一次参加奥运会的 中国选手贾占波以1264.5环的成绩战胜夺金 热门美国选手埃蒙斯，夺得男子50米步枪 3x40比赛冠军。
• 实验报告内容：
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7
实验题目
一、实验目的
二、实验仪器
三、实验原理
（文字分析实验原 理，写出主要公式画 出电路图或光路图）
四、实验步骤
五、数据表格
（包括原始数据和计算 结果）
六、数据处理
（写出计算公式、 代数过程、数据处理 过程）
七、误差处理
（包括绝对误差和 相对误差）
八、结果表达式
现它具有内在统计规律：
单峰性 有界性 对称性 抵偿性
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17
f (N )
N
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18
偶然误差的可能来源：
偶然不确定因素引起，可能：个人、 环境因素，电压波动、杂散电磁场干扰
偶然误差的出现带有必然性和不可避免性 难以控制无法消除
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19
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15
（2）偶然误差（随机误差） 在同一条件下多次测量同一量时，测量
值总是有稍许差异且变化不定，并在消除 系统误差之后依然如此。
这种绝对值和符号以不可预定方式经常 变化着的误差，称为偶然误差。
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16
偶然误差的出现，表面看上去毫无 规律，然而在多次等精度测量时发
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4
预习报告内容
实验名称 一、实验目的 二、实验仪器 三、实验原理 （包括简单原理、计算公式、简单电路图或光
路图） 四、数据表格 （如果讲义上没有，应根据实验内容自行设计）
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5
步骤２ ．实验
• 在实验室认真听指导教师的启发性讲解，结 合预习时不懂的地方及时提出问题 ，认真 按操作步骤对数据进行测量，中间出现问题 及时请教老师。实验完毕将测量数据填入预 习报告的数据表格中，并填写课堂考核登记 表，最终经老师对数据确认签字，整理好实 验仪器后方可离开实验室。
２．
误差的分类
系统误差
偶然误差
过失误差
（１）系统误差：
在同一条件下多次测量同一量时，符号 和绝对值保持不变或按某一确定的规律变 化的误差。
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13
①系统误差来源
仪器误差 方法误差
环境误差 个人误差
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14
对换法 ②消除系统误差的方法 仪器对比法
改变测量方法
大
学 大学物理实验物
第一章 绪论 理
实
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验
1
§1大学物理实验课程的任务和要求
• 物理学从本质上说，是一门实验科学。 尽管物理学本身可以在一定限度内从理 论上用逻辑推理的方法获得新理论，但 最终还要依靠实验来验证。观察和实验 是理论的基础，又是检验理论的唯一标 准。我们在学习物理学时，应正确处理 理论与实验的关系，不可偏废于一方。
• 主裁判瓦西里斯·德里奥斯在赛后告诉新 华社记者：“他（埃蒙斯）射中了其他选 手的靶子”。
过失误
差
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25
四、测量结果的表示
１．算术平均值
对某一被测量 N进行 K次测量,测量值设
为 N1, N2 ,..., N K ，则其测量的偶然误差
分别为
N1
,
N
2
,...,
N
K
，真值用
（分析系统误差来源）
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§２测量和误差
一、测量 １．定义：为确定待测量值而进行的实验
过程称为测量。测量是物理实验的基本 过程。
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２．测量的基本分类：
直接测量 （1）按测量方法
间接测量
等精度测量 （2）按测量条件
不等精度测量
• 物理实验是一门独立的必修基础课程。
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2
一、授课目的
１．对学生进行实验方法和实验技能的基本训练。 通过实验，要求学生做到：能看懂实验教材， 仪器说明书，参考资料，了解一些物理量的测 量方法，熟悉常用仪器的基本原理和性能，掌 握其使用方法，能正确记录、处理实验数据、 分析结果，撰写实验报告。
（3）过失误差（粗大误差）
明显歪曲实验结果的误差称为过失误差 缺乏经验、粗心大意、过度疲劳、操作不当
带有过失误差的数据称为坏值或异常值， 应将其剔除！
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三、对测量结果评价的三个概念
（１）精密度
（２）准确度
（３）精确度
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1
评价：偶然误差比较小，系统误差比加大，
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绝对测量 （3）按测量结果
相对测量
（4）按测量过程中 物理量的状态
动态测量 静态测量
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二、误差
1.定义：观测值与物理量的真值之差称为测量 的误差。
绝对误差： N N N0
相对误差：
Er
N 100 % N0
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• 在老师讲解之前，切勿动手使用仪器。遵守 实验室规章制度，保持实验室内环境的肃静 和整洁。
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步骤３．撰写实验报告
• 实验报告是实验工作的最后环节，也是一个 重要环节。通过撰写实验报告可以逐步培养 撰写科学技术报告和工作总结的能力，同时 实验报告还是提交教师决定实验成绩的主要 依据。因此每次实验结束后，课下应尽快根 据课上测量的数据，按照实验报告的格式要 求，认真完成实验报告。
N
表示。
0
则算术平均值:
K
N
1 K
(N1 N2
... NK )
Ni
i1
K
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N1 N0 N1
N2 N0 N2 算术平均值的误差＝误差的算术平均值
２．通过对实验过程的观察、测量和分析加深对 物理概念和理论的理解。
３．培养学生具有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。
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3
二、实验课程序
物理实验课包括（１）预习（２）实验 操作（３）撰写实验报告，三个步骤。
步骤１ ．预习
实验前的预习是保证实验顺利进行，并 能取得满意结果的重要步骤。预习时要求阅 读讲义弄清实验目的、原理和方法，了解仪 器性能，写出实验预习报告。
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评价：系统PPT文档
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评价：系统误差与偶然误差都比较小，
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• 新华网雅典8月22日专电 在雅典奥运会射击 最后一天的比赛中，第一次参加奥运会的 中国选手贾占波以1264.5环的成绩战胜夺金 热门美国选手埃蒙斯，夺得男子50米步枪 3x40比赛冠军。
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实验题目
一、实验目的
二、实验仪器
三、实验原理
（文字分析实验原 理，写出主要公式画 出电路图或光路图）
四、实验步骤
五、数据表格
（包括原始数据和计算 结果）
六、数据处理
（写出计算公式、 代数过程、数据处理 过程）
七、误差处理
（包括绝对误差和 相对误差）
八、结果表达式
现它具有内在统计规律：
单峰性 有界性 对称性 抵偿性
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f (N )
N
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偶然误差的可能来源：
偶然不确定因素引起，可能：个人、 环境因素，电压波动、杂散电磁场干扰
偶然误差的出现带有必然性和不可避免性 难以控制无法消除
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（2）偶然误差（随机误差） 在同一条件下多次测量同一量时，测量
值总是有稍许差异且变化不定，并在消除 系统误差之后依然如此。
这种绝对值和符号以不可预定方式经常 变化着的误差，称为偶然误差。
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偶然误差的出现，表面看上去毫无 规律，然而在多次等精度测量时发
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预习报告内容
实验名称 一、实验目的 二、实验仪器 三、实验原理 （包括简单原理、计算公式、简单电路图或光
路图） 四、数据表格 （如果讲义上没有，应根据实验内容自行设计）
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步骤２ ．实验
• 在实验室认真听指导教师的启发性讲解，结 合预习时不懂的地方及时提出问题 ，认真 按操作步骤对数据进行测量，中间出现问题 及时请教老师。实验完毕将测量数据填入预 习报告的数据表格中，并填写课堂考核登记 表，最终经老师对数据确认签字，整理好实 验仪器后方可离开实验室。
２．
误差的分类
系统误差
偶然误差
过失误差
（１）系统误差：
在同一条件下多次测量同一量时，符号 和绝对值保持不变或按某一确定的规律变 化的误差。
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①系统误差来源
仪器误差 方法误差
环境误差 个人误差
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14
对换法 ②消除系统误差的方法 仪器对比法
改变测量方法
大
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第一章 绪论 理
实
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验
1
§1大学物理实验课程的任务和要求
• 物理学从本质上说，是一门实验科学。 尽管物理学本身可以在一定限度内从理 论上用逻辑推理的方法获得新理论，但 最终还要依靠实验来验证。观察和实验 是理论的基础，又是检验理论的唯一标 准。我们在学习物理学时，应正确处理 理论与实验的关系，不可偏废于一方。
• 主裁判瓦西里斯·德里奥斯在赛后告诉新 华社记者：“他（埃蒙斯）射中了其他选 手的靶子”。
过失误
差
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四、测量结果的表示
１．算术平均值
对某一被测量 N进行 K次测量,测量值设
为 N1, N2 ,..., N K ，则其测量的偶然误差
分别为
N1
,
N
2
,...,
N
K
，真值用