大学物理实验讲解
大学物理实验讲课教案
教学目标：1. 理解光电效应的基本原理和实验现象。
2. 掌握光电效应实验的原理和方法。
3. 学会使用光电效应实验装置，并进行数据处理。
4. 培养学生严谨的科学态度和实验操作技能。
教学重点：1. 光电效应的基本原理。
2. 光电效应实验装置的使用方法。
3. 数据处理和误差分析。
教学难点：1. 光电效应实验装置的调整和使用。
2. 数据处理和误差分析。
教学时间：2课时教学对象：大学物理专业学生教学器材：1. 光电效应实验装置2. 计算器3. 数据处理软件4. PPT课件教学过程：一、导入1. 引入光电效应实验的背景和意义。
2. 简要介绍光电效应的基本原理。
二、实验原理讲解1. 详细讲解光电效应的原理，包括光电子能量、光子能量、逸出功等概念。
2. 分析光电效应实验装置的工作原理。
三、实验装置介绍1. 介绍光电效应实验装置的组成和各部分功能。
2. 演示实验装置的调整和使用方法。
四、实验步骤讲解1. 实验步骤：（1）调整实验装置，确保其稳定运行。
（2）测量光强、频率、光电子能量等数据。
（3）进行数据处理，分析实验结果。
2. 强调实验步骤中的注意事项，如数据记录、实验装置调整等。
五、实验操作演示1. 教师现场演示光电效应实验的操作过程。
2. 学生观摩，熟悉实验操作。
六、数据处理与误差分析1. 介绍数据处理方法，如计算光电子能量、频率等。
2. 分析实验误差来源，如仪器误差、环境误差等。
3. 讨论如何减小实验误差。
七、总结与反思1. 总结本次实验的主要内容和实验结果。
2. 反思实验过程中的不足，提出改进措施。
八、布置作业1. 完成实验报告，包括实验原理、实验步骤、实验结果、误差分析等。
2. 撰写实验心得体会。
教学评价：1. 学生对光电效应实验原理的理解程度。
2. 学生操作实验装置的熟练程度。
3. 学生对实验数据处理和误差分析的能力。
教学反思：1. 根据学生的反馈，调整教学内容和方法。
2. 注重培养学生的实验操作技能和科学态度。
大学碰撞打靶物理实验讲解
求是中楼202
内容介绍
实验简介 实验目的 实验原理 仪器与设备 实验内容与操作步骤 数据处理 思考与讨论
一、实验简介
物体间的碰撞是自然界中普遍存在的现象；单摆 运动和平抛运动是运动学中的基本内容；能量守 恒与动量守恒是力学中的重要概念。
二、实验目的
本实验研究两个球体的碰撞及碰撞前后的单摆运动和平抛 运动，应用已学到的力学定律去解决打靶的实际问题；特 别是从理论分析与实践结果的差别上，研究实验过程中能 量损失的来源，自行设计实验来分析各种损失的相对大小， 从而更深入地理解力学原理，并提高分析问题、解决问题 的能力。
槽内横向移动的竖尺和固定的横尺用以测量撞击球的高度h、被撞球 的高度y和靶心与被撞球的横向距离x。
2. 不同大小、不同材料的撞击球和被撞球。
3. 游标卡尺、电子天平、钢尺等。
五、实验内容与操作步骤
一、观察电磁铁电源切断时，单摆小球只受重力及空气阻 力时运动情况，观察二球碰撞前后的运动状态。测量二球 碰撞的能量损失。
nn 1
x x uA
七、思考与讨论
1、如果两质量不同的球有相同的动量，它们是否也具有相同的动能？如 果不等，哪个动能大？ 2、找出本实验中，理论值和实验值不同的原因（除计算错误和操作不当原 因外）。
3、在质量相同的两球碰撞后，撞击球的运动状态与理论分析时候一致？这 种现象说明了什么？
(1)测量撞击球的质量m、直径d，靶心的位置x，被撞球的高度 y，记录数据。
(2)根据靶心的位置x及被撞球的高度y推导并计算撞击球的初 始高度的理论值。
(3)调整仪器，尽量保证两球发生 正碰(思考：如何能做到？)
(4)让撞击球撞击被撞球，记下被撞球击中靶纸的位置x1.(可 撞击多次球平均)，据此计算碰撞前后总的能量损失△E为多 少？应对撞击球的高度作怎样的调整，才可使击中靶心？ (预习时应执行推导有关公式。)
大学物理实验绪论讲义绪论
图表制作
实验数据应制作成图表，以便更好地展示数据和趋势。
结论分析
实验结论应基于数据分析，指出误差来源并提出改进意见 。
02 实验数据处理与误差分析
测量与误差
测量
测量是获取实验数据的过程，包括对 物理量进行观察、记录和量化。
误差定义
误差是指测量值与真实值之间的差异， 可以分为系统误差和随机误差。
随机误差的处理
数学公式拟合
通过选择合适的数学公式对实验数据进行拟合，可以得到物理量之间的数学关系。
03 实验操作规范与安全
实验操作规程
实验前准备
在实验开始前，学生应认真阅读实验指 导书，了解实验目的、原理、步骤和注
意事项。
实验数据记录
学生应认真记录实验数据，确保数据 的准确性和完整性，并按照要求进行
Байду номын сангаас数据处理和分析。
Excel软件介绍
总结词
易用性强的数据处理软件
详细描述
Excel软件是一款易用性强的数据处理软件，广泛应用于办公和数据处理领域。它提供了数 据输入、数据筛选、图表绘制等功能，能够帮助用户快速整理和分析数据。虽然相比于其他 专业数据处理软件，Excel的功能相对较少，但其易用性和普及度较高，适合初学者使用。
05 实验案例分析
单摆实验案例分析
实验目的
实验原理
研究单摆的周期与摆长、重力加速度的关系。
单摆做简谐运动的周期T与摆长L和重力加速 度g有关，其关系为T=2π√(L/g)。
单摆实验案例分析
2. 将单摆挂上重锤，调整摆长。
1. 准备实验器材，包括单摆装置、 计时器等。
实验步骤
01
03 02
单摆实验案例分析
大学物理实验课件PPT教学课程
通过实验验证牛顿第一、第二和第三定
弹簧振子实验
4
律，进一步理解物体的运动规律。
研究弹簧振子的运动特性，探索弹性系 数和振动频率之间的关系。
热学实验
理想气体状态方程实验
热力学第一定律实验
传导、对流与辐射实验
通过实验验证理想气体状态方程， 理解气体的压力、体积和温度之 间的关系。
研究热量传递和能量转化过程， 验证热力学第一定律的实验原理。
数据分析与处理
通过统计、图表绘制和回归分析， 对实验结果进行准确的数据分析 和处理。
实验报告和科学论文
实验报告撰写
学习实验报告的写作格式和 要求，提高科学写作和表达 能力。
科学论文写作
了解科学论文的结构和规范， 培养科研写作和发表论文的 能力。
文献引用和参考文献
学习文献引用的方法和格式， 提高学术研究的规范性和可 信度。
通过实验观察和比较传导、对流 和辐射三种热传递方式的特点和 规律。
光学实验
菲涅尔透镜实验
研究菲涅尔透镜的成像特性， 观察透镜的焦距和放大倍数。
杨氏双缝干涉实验
通过干涉和衍射现象，探索 光的波动性和双缝干涉的实 验原理。
光的折射与反射实验
研究光的折射和反射规律， 分析光在不同介质中的传播 行为。
电学实验
大学物理实验课件PPT教 学课程
在本课程中，我们将深入探讨大学物理实验的基础知识，并了解实验室的安 全操作规范。通过力学、热学、光学和电学实验，我们将研究不同领域的物 理现象。通过计算机辅助技术以及综合实验，我们将进一步提升实验技能和 数据分析能力。
物理实验基础知识介绍
1 实验安全
了解实验室安全操作规范， 掌握实验中常见的危险和预 防措，学习正确使用和操 作方法。
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。
大学物理实验教案课件
大学物理实验教案课件第一章：绪论1.1 课程介绍介绍大学物理实验课程的目的和重要性概述实验课程的结构和要求1.2 实验器材与实验室规则介绍实验器材的种类和用途讲解实验室的安全规则和操作注意事项第二章：力学实验2.1 实验一：验证牛顿第二定律介绍实验目的和原理讲解实验步骤和操作方法分析实验结果和误差来源2.2 实验二：测定弹簧常数介绍实验目的和原理讲解实验步骤和操作方法分析实验结果和误差来源第三章：热学实验3.1 实验三：测定水的比热容介绍实验目的和原理讲解实验步骤和操作方法分析实验结果和误差来源3.2 实验四：测定气体的物理常数介绍实验目的和原理讲解实验步骤和操作方法分析实验结果和误差来源第四章：电磁学实验4.1 实验五：测定电阻的温度系数介绍实验目的和原理讲解实验步骤和操作方法分析实验结果和误差来源4.2 实验六：测定电容的特性介绍实验目的和原理讲解实验步骤和操作方法分析实验结果和误差来源第五章：光学实验5.1 实验七：测定光的折射率介绍实验目的和原理讲解实验步骤和操作方法分析实验结果和误差来源5.2 实验八：测定光的波动性介绍实验目的和原理讲解实验步骤和操作方法分析实验结果和误差来源第六章：波动与光学实验6.1 实验九：声波的传播速度介绍实验目的和原理讲解实验步骤和操作方法分析实验结果和误差来源6.2 实验十：双缝干涉实验介绍实验目的和原理讲解实验步骤和操作方法分析实验结果和误差来源第七章：现代物理实验7.1 实验十一：电子伏特计实验介绍实验目的和原理讲解实验步骤和操作方法分析实验结果和误差来源7.2 实验十二：核磁共振实验介绍实验目的和原理讲解实验步骤和操作方法分析实验结果和误差来源第八章：实验数据处理与误差分析8.1 数据处理基础介绍实验数据处理的基本方法讲解最小二乘法、误差传播等计算方法分析实验数据处理在物理实验中的应用8.2 误差分析与减小方法介绍误差的定义和分类讲解误差来源和减小方法分析实验中如何有效减小误差9.2 实验报告交流与评价介绍实验报告的交流方式和评价标准讲解实验报告评价中的重要指标分析如何提高实验报告的质量第十章：综合与应用10.1 综合实验项目介绍综合实验的目的和要求讲解综合实验项目的选题和设计方法10.2 实验应用案例分析介绍实验成果在实际应用中的案例讲解实验应用的意义和价值分析实验应用对物理发展的贡献重点和难点解析1. 实验原理的讲解：在介绍每个实验的章节中，对实验原理的讲解是理解实验的关键。
大学物理基础实验夫兰克赫兹实验
contents
目录
• 实验简介 • 实验设备与材料 • 实验过程与数据记录 • 实验结果与讨论 • 结论与建议
01 实验简介
实验目的
掌握夫兰克赫兹实验的基本原理和方法。 了解电子在气体中的能量分布情况。 了解夫兰克赫兹常数电子发生碰撞，使 电子的能量降低，并产生光子。
通过测量电子在气体中碰撞后产 生的光子的能量，可以推算出电
子的初始能量。
通过测量不同气体中电子的能量 分布，可以得出夫兰克赫兹常数。
实验步骤
准备实验器材：夫兰克赫兹 管、高压电源、测量仪器等。
将夫兰克赫兹管抽成真空状 态，并通入适当的气体。
02
01
调整高压电源，使电子在气
体中通过。
03
使用测量仪器测量光子的能 量和数量。
为了减小误差，建议使用更精确 的测量仪器，如高精度的电流表 和电压表，以提高实验数据的准 确性。
优化实验条件
控制环境因素，如温度和湿度， 以减少其对实验结果的影响。此 外，确保电极间距均匀，以减小 测量误差。
对未来学习的建议
理论与实践结合
建议学生在学习过程中注重理论与实践相结合，通过实验加深对物理理论的理 解。
04
05
根据测量结果计算夫兰克赫 兹常数。
02 实验设备与材料
实验设备
夫兰克赫兹实验装置
真空泵
包括放电电极、真空玻璃管、高压电 源和控制电路等部分，用于产生和测 量夫兰克赫兹辐射。
用于抽真空，确保玻璃管内的气体被 充分排除。
测量仪器
包括电流表、电压表、频率计和示波 器等，用于测量放电电流、电压、频 率和波形等参数。
结果讨论与误差分析
大学物理实验题讲解教案
一、教学目标1. 理解并掌握物理实验的基本原理和方法。
2. 能够正确分析实验题目，并运用所学知识解决问题。
3. 提高实验操作技能和实验数据分析能力。
二、教学内容1. 实验基本原理介绍2. 实验操作步骤讲解3. 实验数据处理与分析4. 常见实验误差及解决方法三、教学重点与难点1. 重点：实验基本原理、实验操作步骤、实验数据处理与分析。
2. 难点：实验误差的识别与处理。
四、教学过程一、导入1. 引导学生回顾已学过的物理实验知识，激发学生学习兴趣。
2. 提出本节课的学习目标。
二、实验基本原理介绍1. 结合具体实验，讲解实验原理，如力的合成与分解、电路的串并联、光的反射与折射等。
2. 分析实验原理在实验中的应用，使学生理解实验原理的重要性。
三、实验操作步骤讲解1. 以具体实验为例，详细讲解实验操作步骤，包括实验仪器的使用、实验数据的记录等。
2. 强调实验操作中的注意事项，如实验仪器的正确使用、实验数据的准确记录等。
四、实验数据处理与分析1. 讲解实验数据处理方法，如直接测量、间接测量、不确定度计算等。
2. 举例说明实验数据处理与分析在实际问题中的应用。
五、常见实验误差及解决方法1. 介绍实验误差的种类，如系统误差、随机误差等。
2. 讲解实验误差的识别与处理方法，如多次测量取平均值、选用合适的测量工具等。
六、课堂练习1. 布置与实验相关的练习题，巩固所学知识。
2. 鼓励学生积极思考，勇于提问。
七、总结1. 总结本节课所学内容，强调实验基本原理、实验操作步骤、实验数据处理与分析的重要性。
2. 鼓励学生在今后的学习中，继续关注物理实验知识，提高实验操作技能和实验数据分析能力。
八、课后作业1. 完成课后练习题，巩固所学知识。
2. 查阅相关资料，了解物理实验在科学研究中的应用。
九、教学反思1. 课后总结教学效果，分析教学过程中存在的问题。
2. 针对问题，调整教学策略，提高教学质量。
教学时间：2课时教学资源：1. 教学课件2. 实验指导书3. 实验习题集注意事项：1. 教师应注重实验原理的讲解，使学生理解实验原理在实验中的应用。
大学普通物理实验讲解
相对误差E定义为绝对误差uc与被测量量真值X的比
值，即：
E
uc 最佳值
100
%
如果待测量有理论值或公认值，也可用百分误差来
表示测量的好坏。即:
百分误差
测量值 公认值
E0
公认值
100 %
直接测量结果的表示：
N N最佳值 uc (单位）
uc：一位有效数字（只 进不舍）
N最佳值：与uc对齐
正、可负也可能十分接近零；而不确定度总是不为 零的正值，是可以具体评定的。
不确定度与测量结果的 表示
测量不确定度 由于测量误差的存在，难以确定被测量的真值。
测量不确定度是表征测量真值在某一个量值范围内 不能肯定程度的一个评定。
测量不确定度包含A类标准不确定度和B类标 准不确定度。 1）不确定度的A类评定（A类分量）
由于偶然因素，在同一条件下对同一物理量X进行多次 重复测量的值，将是分散的，从分散的测量值出发用统计的 方法评定标准不确定度，就是标准不确定度的A类评定
不确定度的A类分量就取为算术平均值的标准偏差，
即
n
(xi x)2
Si Sx
i 1
n(n 1)
按误差理论的正态分布，如不存在其他影响，则测量 值范围 [x Sx , x Sx ] 中包含真值的概率为68.3%。
n1
3）算术平均值的标准误差
算术平均值 x 的标准误差为:
上式说明算术平均值的标准误差小于标误差 差，因为算术平均值是测量结果的最佳值，它比 任意一次测量值xi更接近真值，误差要小。
在多次测量的随机误差遵从正态分布的条件 下，真值处于该区间内的概率为68.3%。
仪器误差Δ仪
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。
大学物理实验精讲模板
实验环境要求
本次实验所使用的仪器包括 测量尺、计时器、电子天平 等，这些高精度的仪器设备 为我们精确获取数据提供了 保障。
实验所需的主要材料有金属 球、细线等，这些材料的选 择与实验目标紧密相关，能 确保实验结果的准确性。
为了保证实验的顺利进行， 我们需要在无风无尘的实验 室环境中进行，同时，实验 过程中的温度和湿度也需要 严格控制。
每个实验步骤都进行了详细的说明和讲解，学生
思维能力。
需要按照步骤进行操作，以确保实验的顺利进行
和结果的准确性。 3 实验要求严格
实验过程中，学生需要严格遵守实验规则，确保
实验的安全，同时，对实验数据的准确性和实验
报告的规范性也有严格的要求。
02 实验设备和材料
实验设备和材料
实验仪器介绍
Байду номын сангаас
实验材料清单
实验数据需要按照类型进行 分类，如定量数据和定性数 据，然后通过图表、表格等 方式进行整理，以便于后续 的数据分析。
实验数据的处理和分 析
实验数据的处理包括数据清 洗、数据转换等步骤，数据 分析则是通过对处理后的数 据进行统计和推理，得出科 学结论。
06 实验结果分析和讨论
实验结果分析和讨论
实验数据解读
03 实验原理和方法
实验原理和方法
实验原理解析
本部分将详细阐述本次物理 实验的基本原理，包括相关 的物理定律、公式和理论， 帮助大家深入理解实验内容 。
实验步骤演示
通过图文并茂的方式，展示 实验的具体操作步骤，让大 家在理论上的理解基础上， 掌握实验的操作技巧。
数据处理与分析
介绍如何对实验数据进行处 理和分析，包括数据的收集 、整理、计算和解读，以及 如何利用这些数据验证实验 原理。
《大学物理实验》讲析
1 ( x1 x2 xn ) n
1 n ∴ x a ( x i ) n i 1
Manufacture :Zhu Qiao Zhong
实验中要做到四多（多观察、多动手、多分析、多判断）， 三反对（反对侥幸心理、反对机械地操作、反对实验的盲目性）。
《大学物理》实验讲析 Manufacture :Zhu Qiao Zhong
5
学生进入实验室后应按下列仪器的安装和调整要求 进行实验：
使用仪器进行测量时，必须满足仪器的正常工作条件（水平 或铅直放置，工作电压或光照等），要耐心细致地调整仪器， 不要急于进行测量。使用仪器必须按操作规程进行，不是测量 的需要或不明确操作规程，千万不要动用仪器。以下举出几点 共同性的注意事项： ①安排仪器时，尽量做到便于调节、观察、读数和记录。 ②灵敏度高的仪器（例如天平，灵敏电流计）都有制动器， 不进行测量时，应使仪器处于制动状态。 ③秒表、温度计、放大镜等小件仪器，在用完之后要放到仪 器盒中。
《大学物理》实验讲析
制作:红河学院理学院 Zhu Qiao Zhong
《大学物理》实验绪论
§1 §2 §3 §4 物理实验的地位和作用 物理实验课的过程与各教学环节 测量误差的基本概念 有效数字
§5
物理实验数据处理的基本方法
《大学物理》实验讲析
Manufacture :Zhu Qiao Zhong
2.误差的分类（按性质分）
(1)系统误差： 在同一条件下多次测同一量时，表现为确定的 变化规律的误差。
系统误差的修正：测量值加上一个修正值 。
(2)偶然误差（随机误差）： 在同一条件下多次测同一量时，测得的值总有差异而且变 化不定的误差。（原因：温度变化、电压波动、空气湍流、 微弱振动…） 偶然误差总体服从统计规律。例如用手按秒表测单摆的振 动周期每次不尽相同的情形，就是偶然误差造成的；但如果 测量200次，平均效果满足统计规律。 (3)粗大误差（过失误差）：
《大学物理实验》讲析
《大学物理实验》讲析大学物理实验是高等院校理工科专业学生必修的一门基础课程，它对于培养学生的实践能力、创新思维和科学素养具有极其重要的作用。
首先，我们来谈谈大学物理实验的重要性。
它不仅仅是对理论知识的验证和巩固，更是培养学生动手能力和解决实际问题能力的重要途径。
在实验过程中，学生需要亲自操作仪器、收集数据、分析结果，这一系列的实践活动能够让学生更加深入地理解物理概念和规律。
而且，通过实验，学生能够学会如何观察、如何思考、如何解决问题，这些能力对于今后的学习和工作都是至关重要的。
大学物理实验的内容丰富多样。
涵盖了力学、热学、电磁学、光学等多个领域。
比如，在力学实验中，可能会有测量物体的密度、研究物体的运动规律等实验；在热学实验里，会有测量比热容、研究热传导等内容；电磁学实验则可能包括测量电阻、研究电磁场等；而光学实验可能会涉及到光的干涉、衍射等现象的观察和测量。
每个实验都有其独特的目的和要求。
以测量物体密度的实验为例，学生需要掌握测量质量和体积的方法，并且要考虑到测量误差的来源和控制。
在这个实验中，可能会用到天平、量筒等仪器，学生需要熟悉这些仪器的使用方法，并且能够准确地读取数据。
通过这个实验，学生不仅能够掌握密度的测量方法，还能对误差分析有更深刻的理解。
再来说说大学物理实验的步骤。
一般来说，包括实验预习、实验操作、数据记录与处理、实验报告撰写等环节。
预习是非常重要的一步，学生需要在实验前认真阅读实验教材，了解实验目的、原理、步骤和注意事项。
只有做好充分的预习，才能在实验中做到心中有数，提高实验效率。
实验操作时，要严格按照操作规程进行，注意安全，认真观察实验现象，及时记录数据。
数据记录要准确、清晰，不能随意涂改。
实验完成后，要对数据进行处理和分析，通过计算、绘图等方法得出实验结果，并对结果进行误差分析。
最后，撰写实验报告，将整个实验过程和结果进行总结和归纳。
在数据处理和误差分析方面，这是大学物理实验中比较关键的部分。
大学物理实验教案课件
大学物理实验教案课件一、引言1. 实验目的：通过大学物理实验，使学生掌握基本的实验技能，加深对物理概念和规律的理解，培养观察、思考、分析和解决问题的能力。
2. 实验内容：本实验教案包含十五个章节，涵盖力学、热学、电磁学、光学等多个物理学领域。
3. 实验要求：学生需提前预习实验原理和步骤，实验过程中严格遵守实验室纪律，积极思考，及时记录实验数据和现象。
二、力学实验1. 实验一：测定弹簧常数实验目的：学习使用弹簧测力计，测定弹簧的常数。
实验原理：胡克定律实验步骤：安装弹簧测力计，测量不同拉力下的弹簧伸长，绘制力-位移图，计算弹簧常数。
2. 实验二：测定小车滑块的加速度实验目的：学习使用光电门和计时器，测定小车滑块的加速度。
实验原理：匀加速直线运动公式实验步骤：安装光电门和计时器，测量小车滑块通过光电门的瞬时速度，计算加速度。
三、热学实验1. 实验三：测定水的比热容实验目的：测定水的比热容。
实验原理：热量守恒定律实验步骤：使用热量计和温度计，测量水在不同温度下的热量变化，计算比热容。
2. 实验四：测定气体定律实验目的：学习使用气压计和温度计，测定理想气体定律。
实验原理：理想气体定律实验步骤：调节气压和温度，测量气体的体积和压强，计算气体定律的参数。
四、电磁学实验1. 实验五：测定电阻的温度系数实验目的：测定电阻的温度系数。
实验原理：电阻-温度关系实验步骤：测量电阻在不同温度下的电阻值，计算温度系数。
2. 实验六：测定电磁感应电动势实验目的：测定电磁感应电动势。
实验原理：法拉第电磁感应定律实验步骤：调节磁场强度和导体运动速度，测量感应电动势，计算感应电流。
六、光学实验实验七：测定光的折射率实验目的：测定玻璃的折射率。
实验原理：斯涅尔定律实验步骤：使用折射计，测量入射光线和折射光线之间的角度，计算折射率。
实验八：双缝干涉实验实验目的：观察并研究双缝干涉现象。
实验原理：波动光学原理实验步骤：设置双缝，调整光源和屏幕距离，观察干涉条纹的分布，分析干涉条件。
大学物理实验教案详解
大学物理实验教案详解大学物理实验教学是物理学专业学生必修的课程之一，它不仅是将理论知识变为实际操作的手段，也是帮助学生理解物理现象和定律的重要途径。
但是实验教学的有效性与实验教案的质量密切相关。
本文将详细介绍大学物理实验教案的编写和设计，帮助教师们更好地备课和教学。
一、实验教案编写步骤编写一份优秀的实验教案要确保以下几点：1.熟悉实验内容和实验步骤在编写实验教案前，教师必须对实验内容和实验步骤充分了解。
只有这样才能够编写出既科学又实用的教案。
2.确定实验目的和教学重点实验教案的编写需要清晰地定义实验目的和教学重点。
这样才能确保教学内容的重点和难点得以突出，提高学生的学习效果。
3.设计实验装置和制作实验图表教师需要根据实验的特点和使用的器材来设计实验装置和制作实验图表。
这样可以提高学生的实验操作效率，降低实验误差，确保实验结果的可靠性。
4.确定实验步骤和实验内容教师需要按照实验教学的逻辑顺序，确定实验步骤和实验内容。
这样可以让学生在实验中更好地理解物理原理，加深对物理知识的理解和掌握。
5.制定教案的学习和讲解策略教师需要根据学生的实际情况和学习需求，制定教案的学习和讲解策略。
这样可以提高教学效果，激发学生的学习兴趣，提高学生的学习积极性。
二、实验教案设计要点1.实验安全措施在实验教案中，安全是最重要的考虑因素之一。
教师必须在实验教案中详细介绍实验中可能遇到的危险因素和安全措施。
这样可以确保实验操作的安全性。
2.实验选材和实验要求实验教案要详细介绍实验的选材和实验要求。
这样可以让学生更好地理解实验内容和实验目的，为实验操作奠定基础。
同事实验教案也需要列明实验的器材和仪器，以便学生在实验前更好地准备。
3.实验步骤和实验数据分析实验教案应当详细介绍实验步骤和实验数据分析。
这样可以让学生更好地理解实验的逻辑和步骤，提高实验操作效率，降低实验误差。
同时，实验教案也需要详细介绍数据分析的方法和步骤，让学生能够正确地处理实验数据和得到准确的实验结果。
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一、选择题(每小题3分，共30分)1.以下说法正确的是（）A.多次测量可以减小随机误差B.多次测量可以消除随机误差C.多次测量可以减小系统误差D.多次测量可以消除系统误差2.用分度值为0.05的游标尺测量一物体的长度，下面读数正确的是（）A.12．63mmB.12.64mmC. 12.60mm C.12.635mm3.牛顿环测曲率半径实验中，观测到的同心干涉圆环的疏密分布是什么（）A.均匀分布B. 从内到外逐渐变得稀疏C.从内到外逐渐变得密集D.无规律的4.0.070的有效数字有（）A.1位B.2位C.3 位D.4位5.某电流值的测量结果为I=(30.55±0.05)mA，则下面关于被测电流的真值I0的哪种理解是正确的( )(A) I0=30.55mA (B) I0=30.50mA或I0=30.60mA(C) 30.50mA<I0<30.60mA (D) I0也可能小于30.50mA6.在分光计上用最小偏向角法测棱镜玻璃折射率时，最小偏向角等于（）A.棱镜顶角的一半B.钠光谱线转折位置与垂直棱镜面的位置之间的夹角C.钠光谱线转折位置与钠光入射谱线之间的夹角D.垂直棱镜面的位置与钠光入射谱线之间的夹角7.在测定金属丝的扬氏模量实验中，通常预先加1-2kg 负荷，目的是（）A.消除磨擦力B.拉直金属丝，避免将拉直过程当伸长过程进行测量C.减小初读数，消除零误差D.使系统稳定，金属丝铅直8.用单臂电桥测量电阻时，如果出现了下述情况，选出不能继续正常进行测量的情况（）。
（多选）A.有一个桥臂电阻短路B.电源正负极性接反了C.有一个桥臂电阻开路D.电源与检流计之接线位置互换9.在声速测量实验中，由函数发生器提供的超声波频率应该是（）A.压电换能器的共振频率B.示波器的共振频率C.超声声速测定仪的共振频率D.功率函数发生器的共振频率10.测量凹薄透镜焦距时，也要使用凸透镜，其目的是什么？（）A.二次成像法B. 辅助透镜成像法C.视差法D.自准直法二、填空题(每小题2分，共20分)1. 用50分游标尺测一物体的长度L，读数为45.12mm，则长度L测量结果的完整表述式为：L= mm。
2. 按有效数字运算规则计算: (6.82×103－355×0.23)×12.002＝。
3.千分尺零点不准产生误差，电压扰动使电压读数不准产生误差。
4.由决定测量结果的有效数字是处理一切有效数字问题的总的根据和原则。
5.依照测量方法的不同，可将测量分为和两大类。
6.误差产生的原因很多，按照误差产生的原因和不同性质，可将误差分为疏失误差、和。
7.测量中的视差多属误差；天平不等臂产生的误差属于误差。
8.已知某地重力加速度值为9.794m/s2，甲、乙、丙三人测量的结果依次分别为：9.790±0.024m/s2、9.811±0.004m/s2、9.795±0.006m/s2，其中精密度最高的是，准确度最高的是。
9.累加放大测量方法用来测量物理量，使用该方法的目的是减小仪器造成的误差从而减小不确定度。
若仪器的极限误差为0.4，要求测量的不确定度小于0.04，则累加倍数N ＞。
10.用光杠杆测定钢材杨氏弹性模量，若光杠杆常数（反射镜两足尖垂直距离）d=7.00cm，标尺至平面镜面水平距离D=105.0㎝，求此时光杠杆的放大倍数K= 。
三、判断题（每小题2分，共20分）（）1、误差是指测量值与真值之差，即误差=测量值－真值，如此定义的误差反映的是测量值偏离真值的大小和方向，既有大小又有正负符号。
（）2、液体表面张力实验中必须测量“︻”形金属片的质量。
（）3、空气比热容比实验中必须记录球形玻璃瓶的体积。
（）4、测量不确定度是评价测量质量的一个重要指标，是指测量误差可能出现的范围。
（）5、在磁滞回线测量实验中，示波器的时间扫描旋钮要打到“X-Y”位置。
（）6、静电场描绘实验中，可以让上下两层的探针臂有弯曲的现象。
（）7、分光计设计了两个角游标是为了消除视差。
（）8、交换抵消法可以消除周期性系统误差，对称测量法可以消除线性系统误差。
（）9、pn结正向压降随温度的变化特性曲线测量实验中，可以加热到150℃。
（）10、用一级千分尺测量某一长度（Δ仪=0.004mm），单次测量结果为N=8.000mm，用不确定度评定测量结果为N=（8.000±0.004）mm。
三、综合题（每小题10分，共30分）1.对分光计的调节要求是什么？如何判断调节达到要求？怎样才能调节好？2．观察牛顿环时将会发现，牛顿环中心不是一点，而是一个不甚清晰的暗或亮的圆斑，为什么？对透镜曲率半径R的测量有无影响? 为什么？3．简述将1mA的表头改装成1V电压表的基本步骤。
答案一、选择题A、C、C、B、D、C、B、AC、D、B二、填空题1.(45.12±0.02)mm2. 7.45×1033.系统，随机4.不确定度5.直接测量间接测量。
6.随机误差系统误差。
7.随机系统8.乙丙9.微小等量 610. 30三、判断题1、√2、×3、√4、√5、√6、×7、×8、×9、×10、×四、综合题1.答;（1）对分光计调整的要求：①望远镜、平行光管的光轴均垂直于仪器中心转轴；②望远镜对平行光聚焦（即望远调焦于无穷远）；③平行光管出射平行光；（2）各部分调节好的判断标志①望远镜对平行光聚焦的判定标志——从望远镜中同时看到分划板上的黑十字准线和绿色反射十字像最清晰且无视差。
（用自准直光路，调节望远镜的目镜和物镜聚焦）②望远镜光轴与分光计中心转轴垂直的判定标志——放在载物台上的双面反射镜转180o前后，两反射绿色十字像均与分划板上方黑十字线重合。
（用自准直光路和各半调节法调整）③平行光管出射平行光的判定标志——在望远镜调节好基础上，调节平行光管聚焦，使从调好的望远镜看到狭缝亮线像最清晰且与分划板上的黑十字线之间无视差。
（把调节好的望远镜对准平行光管，调节平行光管物镜聚焦）④平行光管光轴与望远镜光轴共线并与分光计中心轴垂直的判定标志——使夹缝亮线像竖直和水平时能分别与望远镜分划板上的竖直黑十字线和中心水平黑十字线重合。
（把调节好的望远镜对准平行光管，配合调节平行光管的仰角螺钉）2.答：提示：透镜和平玻璃板接触时，由于接触压力引起形变，使接触处为一圆面；又镜面上可能有微小灰尘等存在，从而引起附加的光程差。
没有影响。
由于附加的光程差一定，取二个暗条纹直径平方差的方法处理，可消除附加的光程差。
3.答：1、测内阻；2、计算串联所需电阻并用电阻箱实现该值；3、连接电路（画图）；4、校准表头；5、计算误差并给出改装表的等级。
一、选择题(每小题3分，共30分)1.以下说法正确的是（）A.多次测量可以减小随机误差B.多次测量可以消除随机误差C.多次测量可以减小系统误差D.多次测量可以消除系统误差2.用分度值为0.05的游标尺测量一物体的长度，下面读数正确的是（）A.12．63mmB.12.64mmC. 12.60mm C.12.635mm3.在静电场模拟实验中，若画出的等势线不对称，可能的原因是（）A.导线有一定的电阻B. 电源电压过高C.导电基质不均匀D. 以上全部4.0.070的有效数字有（）A.1位B.2位C.3 位D.4位5.某电流值的测量结果为I=(30.55±0.05)mA，则下面关于被测电流的真值I0的哪种理解是正确的( )(A) I0=30.55mA (B) I0=30.50mA或I0=30.60mA(C) 30.50mA<I0<30.60mA (D) I0也可能小于30.50mA6.分光计实验中“各半调节”是用在（）A．调节望远镜使之聚焦于无穷远处B．调整平行光管使能发出平行光C．当望远镜中观察到小平面镜的“十”字反射镜时，进行望远镜光轴垂直于分光计主轴的调节D．当C步骤完成后，进行载物台面垂直于分光计主轴的调节7.在测定金属丝的扬氏模量实验中，通常预先加1-2kg 负荷，目的是（）A.消除磨擦力B.拉直金属丝，避免将拉直过程当伸长过程进行测量C.减小初读数，消除零误差D.使系统稳定，金属丝铅直8.用牛顿环干涉测透镜曲率半径时，照在牛顿环仪上的钠光是（）A．扩展光 B.平行光 C.会聚光 D.漫反射光9.在声速测量实验中，由函数发生器提供的超声波频率应该是（）A.压电换能器的共振频率B.示波器的共振频率C.超声声速测定仪的共振频率D.功率函数发生器的共振频率10.测量凹薄透镜焦距时，也要使用凸透镜，其目的是什么？（）A.二次成像法B. 辅助透镜成像法C.视差法D.自准直法二、填空题(每小题2分，共20分)1.示波器正常，但开机后荧光屏上看不到亮点，原因可能是（1）；（2）。
2.给出到目前为止已经学过的测量电阻的两种方法、。
3.测量中的千分尺的零点误差属于系统误差；米尺刻度不均匀的误差属于系统误差。
4.一般情况下，总是在同一条件下对某量进行多次测量，多次测量的目的有两个，一是，二是。
5.依照测量方法的不同，可将测量分为和两大类。
6.误差产生的原因很多，按照误差产生的原因和不同性质，可将误差分为疏失误差、和。
7.测量中的视差多属误差；天平不等臂产生的误差属于误差。
8.已知某地重力加速度值为9.794m/s2，甲、乙、丙三人测量的结果依次分别为：9.790±0.024m/s2、9.811±0.004m/s2、9.795±0.006m/s2，其中精密度最高的是，准确度最高的是。
9. 对于0.5级的电压表，使用量程为3V，若用它单次测量某一电压U，测量值为2.763V，则测量结果应表示为U= ，相对不确定度为B= 。
10.用光杠杆测定钢材杨氏弹性模量，若光杠杆常数（反射镜两足尖垂直距离）d=7.00cm，标尺至平面镜面水平距离D=105.0㎝，求此时光杠杆的放大倍数K= 。
三、判断题（每小题2分，共20分）（）1、准确度是指测量值或实验所得结果与真值符合的程度，描述的是测量值接近真值程度的程度，反映的是系统误差大小的程度。
（）2、精确度指精密度与准确度的综合，既描述数据的重复性程度，又表示与真值的接近程度，反映了综合误差的大小程度。
（）3、系统误差的特征是它的有规律性，而随机的特怔是它的无规律性。
（）4、算术平均值代替真值是最佳值，平均值代替真值可靠性可用算术平均偏差、标准偏差和不确定度方法进行估算和评定。
（）5、测量结果不确定度按评定方法可分为A类分量和B类分量，不确定度A类分量与随机误差相对应，B类分量与系统误差相对应。
（）6、用1/50游标卡尺单次测量某一个工件长度，测量值N=10.00mm，用不确定度评定结果为N =（10.00±0.02）mm。