大学物理实验绪论PPT课件

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3、有效数字的运算规则
①可靠数字与可靠数字进行四则运算时，其结果仍为可 靠数字； ②有可疑数字参加的四则运算，其所得结果均为可疑数字；
③在运算的最后结果中只保留一位可疑数字，其余可疑 数字，应根据尾数四舍六入五凑偶法则处理。
如 ：4.535取三位有效数字为4.54，13.505取四位有效数字为 13.50。
大学物理实验
绪论课
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上课时间：135分钟，例:10:00—12:15 上课地点：理学院一、二、三楼
课后作业： 实验报告册绪论课作业及下次实验 的预习报告
在下次上实验课时都交给任课老师
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大学物理实验绪论
1、物理实验课的目的和任务
（1）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，加深对物理学原理的理解。
多次 测量
单次
测量
X=f(A、 B、
C、…）
多次 测量
单次 测量
的 . 误差
多次 测量
的 误差
单次 测量 的 误差
多次 测量 的 误12差
测量结果
x x x
测量结果的三个要素:
x 1、测量值: 它的末位应与误差位对齐。
2、测量误差： x 误差只取一位。
3、单位：无单位的量不能称其为物理量。
x 例如： =123.156米 x =0.52米
根据获得测量结果的方法不同，测量分为直接测 量和间接测量 。
1、直接测量：由仪器或量具可以直接进行读数 的测量。
2、间接测量：借助函数关系式用直接测量的结
果计算出所要求的物理量。如： R d 2
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4L 6
二、真值:物理量所具有的客观的真实数值。
三、误差：测量结果的测量值与客观存在的真 值之间存在一定的差值。这种差值称为测量 值的测量误差，或称测量值的绝对误差。
x x x =123.2 0.6米
用科学计数法表示：1.2320.006102米
它所表示的含义是：x的值在122.6米到123.8米之间。
它的置信度是68.3%
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测量值 x
进位原则： 四舍六入五凑偶
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直接测量值的单次测量
• 测量值表示： x x
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直接测量值的多次测量
• 测量值表示：x
=0.10×10000+100 =0.10×104 +100 = 0.11×104
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例4：求以下间接测量值的标准误差和相对误差，并把结果写成标准
形式（其中：给出的各直接测量量的误差为最大仪器误差）
Y=A+B，其中A=（100.50.2）cm，B=(20.30.5)cm
【解】 有效数字运算：A+B=120.8 cm
x x x x 设 1, 2…， n为某量 的n次重复测量值，该测量列的
算术平均值 为：
n
xi
x i1 n
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五、误差的分类：
（1）理论（方法）误差
（2）仪器误差
（3）环境误差
（4）个人误差
以下重点讲述仪器误差
仪器误差就是指在正确使用仪器的条件下，单次
测量所得的结果的最大误差，称为最大仪器误差
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例1：有效数字的取舍
10.76532取四位有效数字为 10.76
例2：用科学计数法表示测量结果
X=(0.012780+0.000835)cm
X=(0.0128+0.0009)
=(1.28+0.09) ×10-2cm
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例3：有效数字运算 161 .35 2 2151 1000 10014141010000100
用△仪表示。
仪器的标准误差： 仪
它们的关系： 仪 仪
3.
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六、有效数字及其运算规则
1、有效数字：仪器、仪表上直接读得的可靠数字和 最后一位估计得到的可疑数字记录下的这些数字 通称为有效数字。如图：
它的记录结果为13.4mm ，有三位有效数字 。
2、有效数字的科学计数法：
例如，38.30g=3.830×10－2kg=3.830×104mg，
误差=测量值-真值
表示为： xxx0
绝对误差可以比较不同仪器测量同一物理量的准确度
的高低。 相对误差E：
E x 100% x0
相对误差可以比较不同被测物理量的测量的准确度的高低。
绝对误差与相对误差之间的.关系是 ： xx0 E7
四、算术平均值：被测量的真值是一个理想概念，一
般说来真值是不知道的，在实际测量中常用被测量的实际 值或算术平均值代替真值，称为 约定真值。
标准误差的计算： △A=0.2cm；△B=0.5cm
（2）仪器的标准误差： 仪
仪 3
比较 和 仪 的大小，保留大者。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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间接测量量的标准误差
设函数关系式 ： f , ,C ,
间接测量的标准误差为:
A f 2
2 f 2
2 C f 2
2
C
相对误差：
E= N f 2 fA 2 f 2 fB 2 C f 2 fC 2
加减运算
乘除运算
12.34 +) 2.3574
14.6974
结果为14. 70
22222 ×) 111
22222 22222 22222
2466642
. 结果为2.47×106
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测量结果的表示
测量结果
xx(单 位 ) x
测量值： x
误差： x
直接测量
间接测量
直接测量误差
间接测量误差
单次
测量
X=X1
1 n
n i 1
xi
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间接测量值的多次测量
• 测量值表示： Xf(A,B,C......)
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测量误差
x
误差只保留一位，采取宁大勿小 原则，只进不舍。
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直接测量误差（单次）
单次测量的误差即标准仪器误差：
x
仪
仪 3
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直接测量误差（多次）
（1）测量值的标准误差：
Vi 2 n(n 1)
形式将实验工作完整而又准确地表达出来。实验报
告要求文字通顺、字迹端正、图表规矩、结果正确、
讨论认真。应养成实验完后尽早写出实验报告的习
惯，这样可以事半功倍。.
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测量误差与数据处理
几个概念：
一、测量：将被测的物理量与规定作为标准单位 的同类物理量(或称为标准量)通过一定方法进 行比较，其倍数即为被测物理量的测量值。
（2）培养与提高同学的实践与动手能力 。
（3）培养与提高同学的科学实验素养。
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2、物理实验课的基本程序
（1）实验预习 ：认真阅读教材，填写实验报告相 关内容：实验目的、实验原理、实验仪器、实验内 容、注意事项等。
（2）实验操作 ：是实验课的重点。根据老师上课 的具体要求而定。
(3) 实验报告 ：是实验工作的总结，要用简明的