海南大学物理实验绪论
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《大学物理实验绪论》课件
《大学物理实验绪论》 PPT课件
为你呈现一份精彩的《大学物理实验绪论》课件！通过该课件，你将了解实 验介绍、实验方法、实验数据处理、实验报告等内容，以及实验室安全和实 验评估等关键知识。
实验介绍
实验目的
明确实验的目标和预期成果， 为实验的顺利进行提供指导。
实验原理
解释实验中所涉及的物理原 理和基本概念，帮助理解实 验过程中发生的现象。
实验内容
概述实验的具体步骤和操作， 说明涉及的实验器材和测量 方法。
实验方法
实验器材
列出所需的实验器材和仪器设 备，并解释其作用。
实验流程
详细描述实验的步骤和操作流 程，确保实验能够顺利进行。
实验注意事项
提醒实验者应注意的事项，包 括安全、精确测量和错误排除 等。
实验数据处理
1 数据处理方法
介绍处理实验数据的方法，如平均值计算、误差分析和图表绘制等。
2 数据分析
分析实验数据的趋势、规律和关系，得出结论和实验结果。
3 实验误差分析
讨论实验中可能出现的误差来源，并评估其对实验结果的影响。
实验报告
1
报告格式
介绍实验报告的基本格式要求，包括封面、目录、引言和结论等部分。2实验报告要点
强调写实验报告时应注意的要点，如清晰表达、准确描述和逻辑顺序。
3
实验心得体会
功率计
用于测量电路中的功率和能量转 化效率的仪器。
稳压电源
用于提供恒定电压和电流输出的 电源设备。
热像仪
用于观测和测量物体的表面温度 分布。
实验室管理
1
实验室规章制度
介绍实验室的管理规章制度和行为准则，维护实验室环境和秩序。
2
实验室秩序维护
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实验介绍
实验目的
明确实验的目标和预期成果， 为实验的顺利进行提供指导。
实验原理
解释实验中所涉及的物理原 理和基本概念，帮助理解实 验过程中发生的现象。
实验内容
概述实验的具体步骤和操作， 说明涉及的实验器材和测量 方法。
实验方法
实验器材
列出所需的实验器材和仪器设 备，并解释其作用。
实验流程
详细描述实验的步骤和操作流 程，确保实验能够顺利进行。
实验注意事项
提醒实验者应注意的事项，包 括安全、精确测量和错误排除 等。
实验数据处理
1 数据处理方法
介绍处理实验数据的方法，如平均值计算、误差分析和图表绘制等。
2 数据分析
分析实验数据的趋势、规律和关系，得出结论和实验结果。
3 实验误差分析
讨论实验中可能出现的误差来源，并评估其对实验结果的影响。
实验报告
1
报告格式
介绍实验报告的基本格式要求，包括封面、目录、引言和结论等部分。2实验报告要点
强调写实验报告时应注意的要点，如清晰表达、准确描述和逻辑顺序。
3
实验心得体会
功率计
用于测量电路中的功率和能量转 化效率的仪器。
稳压电源
用于提供恒定电压和电流输出的 电源设备。
热像仪
用于观测和测量物体的表面温度 分布。
实验室管理
1
实验室规章制度
介绍实验室的管理规章制度和行为准则，维护实验室环境和秩序。
2
实验室秩序维护
《大学物理实验绪论》课件
案例二：验证牛顿第二定律
实验目的
通过实验验证牛顿第二定律，即物体加速度与作用力成正比，与质量成反比。
实验原理
在相同力的作用下，质量越大，加速度越小；在相同质量的情况下，作用力越 大，加速度越大。通过测量力和加速度的关系，可以验证牛顿第二定律。
案例二：验证牛顿第二定律
实验步骤
1. 准备实验器材，包括小车、滑轮、砝码、弹簧测力计等。
实验步骤 1. 准备实验器材，包括计时器、尺子、重物等。
2. 将尺子固定在墙上，让重物从尺子顶端自由下落。
案例一：测量重力加速度
3. 使用计时器记录重物下落的时间。
实验结果：通过测量和计算，可以得 出重力加速度的值，并与其他已知值 进行比较，验证实验的准确性。
4. 根据测量数据计算重力加速度的值 。
实验结果分析
数据处理
对实验数据进行整理、计算和图表绘制，确 保数据的准确性和可读性。
结果分析
根据实验数据，分析实验结果是否符合预期 ，探讨可能影响实验结果的因素。
误差分析
对实验中的误差来源进行分析，评估误差对 实验结果的影响。
实验结论与建议
实验结论
根据实验结果和误差分析，总结实验的主要发现和结论。
实验原理
当两束或多束相干光波在空间某一点叠加时，会产生加强或减弱的现象，形成明 暗相间的干涉条纹。光的干涉是光学中的重要现象之一。
案例三：光的干涉实验
实验步骤
1. 准备实验器材，包括激光器、分束器、反射镜 、光屏等。
2. 将激光器发出的光束通过分束器分成两束相干 光波。
案例三：光的干涉实验
1
3. 让两束光波在空间某一点叠加，并观察干涉现 象。
防止机械伤害
在使用机械设备或进行具有危险性的实验操作时，应佩戴防护眼镜、手套等个人防护用品，遵守安全操作规程。
01大学物理实验-绪论- 海南大学儋州校区
uA x t
x x
n i 1 i
2
2
平均值的标准偏差：
s( x i ) s( x ) n
( xi x )2
i 1
n
n ( n 1)
海 南 大 学
《大学物理实验》
当n 时，s( xi ) 稳定值
标准偏差的特性
海 纳 百 川
标 准 偏 差
0.01
2
圆柱体高度： H H 2 H1 (19.32 4.00)cm 15.32cm
2
0.02 g 0.015g 3 大
道
2
2 2 2 u ( H ) 2 u B1 ( H ) u B 2 ( H ) 2 0.02 0.01 cm 0.029cm 致 3
结论：物理实验是物理学在其他学科中应用的桥梁。
海 南 大 学
《大学物理实验》
第二章 测量
海 纳 百 川
•物理实验以测量为基础
•完整的测量结果应表示为：
Y y
大 道 致 远 测量值的单位
以电阻测量为例 R＝910 .3 1.4
包括： 测量对象 测量对象的量值
测量的不确定度
范围内的概率很大， 的取值与一定的概率相联系。）
1993年由国际计量局（BIPM）、国际标准化组织(ISO) 大 等四个国际权威组织制定了《测量不确定度表示指南》， 并由国际理论与应用物理学会（IUPAP）、国际理论与应 道 用化学学会（IUPAC）等七个国际组织批准实施。
致 远
•不确定度----被测量分散性的表征。 •分为两类： A类---由多次测量统计分析评定的不确定度 B类---其他方法评定的不确定度 这些信息可能来自过去经验、校准证书、技术说明书、 来自计算、来自出版物信息、分度值等等。
大学物理实验 绪论
实验报告整洁占实验成绩的10％
5 、关于数据涂改问题
6、交实验报告和 实验报告评分的说明
＊每次实验后实验报告须在一周内由物理课 代表收齐集中交到物理实验室。
＊实验报告评分标准：(共100分)
卷面 10分
报告格式 10分
操作和数据记录 30
数据处理 30分
结果表示 10分
问题讨论 10分
7、实验内容和 实验成绩评定的说明
B类不确定度 uB ——主要涉及系统误差。由 仪器误差造成。
六、直接测量不确定度的估算
1. A类不确定度——可用统计方法计算 一般用平均值的标准偏差来表示。即：
uA
S x
S x
1 n(n 1)
n i 1
( xi
x)2
六、直接测量不确定度的估算
2. B类不确定度——用非统计方法估算
消除系统误差产生的因素
四. 精密度、准确度和精确度
a) 精密度高， b) 准确度相对 c) 精确度高， 测量重复性好， 较高，测量结 随机误差、系 随机误差小。 果较接近真值。 统误差均小。
五、不确定度及其分类
——不确定度是对测量结果可信度的描述, 表征误差可能存在的范围。
A类不确定度 u A——对测量结果离散性的评价。 主要涉及随机误差。
在实验教学中约定：
uB
仪 ３
仪 为仪器误差限，可按以下三个原则确定:
六、直接测量不确定度的估算
（1） 对可估读测量数据的仪器： △仪 = 最小刻度的1/2
（2） 对不可估读测量数据的仪器： △仪 = 仪器最小分辨读数
（3） 对有仪器说明书的仪器： △仪按仪器说明书计算
3、直接测量的合成不确定度 和相对不确定度:
5 、关于数据涂改问题
6、交实验报告和 实验报告评分的说明
＊每次实验后实验报告须在一周内由物理课 代表收齐集中交到物理实验室。
＊实验报告评分标准：(共100分)
卷面 10分
报告格式 10分
操作和数据记录 30
数据处理 30分
结果表示 10分
问题讨论 10分
7、实验内容和 实验成绩评定的说明
B类不确定度 uB ——主要涉及系统误差。由 仪器误差造成。
六、直接测量不确定度的估算
1. A类不确定度——可用统计方法计算 一般用平均值的标准偏差来表示。即：
uA
S x
S x
1 n(n 1)
n i 1
( xi
x)2
六、直接测量不确定度的估算
2. B类不确定度——用非统计方法估算
消除系统误差产生的因素
四. 精密度、准确度和精确度
a) 精密度高， b) 准确度相对 c) 精确度高， 测量重复性好， 较高，测量结 随机误差、系 随机误差小。 果较接近真值。 统误差均小。
五、不确定度及其分类
——不确定度是对测量结果可信度的描述, 表征误差可能存在的范围。
A类不确定度 u A——对测量结果离散性的评价。 主要涉及随机误差。
在实验教学中约定：
uB
仪 ３
仪 为仪器误差限，可按以下三个原则确定:
六、直接测量不确定度的估算
（1） 对可估读测量数据的仪器： △仪 = 最小刻度的1/2
（2） 对不可估读测量数据的仪器： △仪 = 仪器最小分辨读数
（3） 对有仪器说明书的仪器： △仪按仪器说明书计算
3、直接测量的合成不确定度 和相对不确定度:
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-绪论-海南大学儋州校区
的理解和掌握。
03
培养团队协作精神
实验课程通常需要小组合作完成，学生可以在实践中培养团队协作精神
和沟通能力。
对未来的展望和期待
深化实验教学
希望未来能够进一步深化实验教学，增加更多的实验项目和 内容，以满足学生的学习需求。
引入先进技术
将更多先进的实验技术引入课堂，提高实验的科技含量和教 学质量。
对未来的展望和期待
期末考试
在学期末进行，主要考察学生对实验原理、实验操作和数据处理等方面的掌握 程度，占总评成绩的50%。
06 结语
总结实验课程的意义和收获
培养实践操作能力
通过亲手进行实验操作，学生能够提 升实践操作能力，加深对物理原理的 理解。
培养观察和分析能力
实验过程中需要对实验数据进行细致 观察、记录和分析，有助于培养学生 的观察力和分析能力。
感谢您的观看
总结实验课程的意义和收获
• 培养科学素养和创新精神：通过实验课程，学生可以培养科学 素养和创新精神，为未来的学术研究和创新工作打下基础。
总结实验课程的意义和收获
01
掌握实验技能和方法
通过实验课程，学生可以掌握基本的实验技能和方法，了解实验设计和
操作流程。
02
加深对物理理论的理解
实验课程能够帮助学生将理论知识与实际操作相结合，加深对物理理论
光学实验
包括光的干涉、衍射和偏振等 实验项目。
力学实验
包括质点和刚体的运动规律、 动量守恒和碰撞等实验项目。
电磁学实验
包括静电场、恒定磁场和交变 电磁场等实验项目。
近代物理实验
包括原子分子结构、量子力学 和相对论等实验项目。
实验课程考核方式
平时成绩
海南大学物理实验绪论
http://210.37.37.223/
大学物理实验
Ⅲ. 大学物理实验课程的理论基础
一、测量 二、有效数字 三、误差 四、直接测量量的不确定度 五、间接测量量的不确定度 六、实验数据处理
大学物理实验 知识点分布
1、测量结果的完整表达 2、有效数字的读取及运算规则 3、随机误差的分布规律 4、标准偏差的物理意义 5、直接测量量的不确定度及其合成（重点） 6、间接测量量的不确定度及其合成（重点） 7、实验数据的处理方法
每次成绩成绩组成和比例如下：
ⅰ 实验预习（占15％）
ⅱ 实验操作（占15％） ⅲ 实验报告 （占70％） 上学期2012农产品质 量与安全有一个组， 除一人89分外，其他 全是90多分。
大学物理实验
教学管理：
有下列情况之一者，实验成绩评定为不及格。
ⅰ一学期迟到3次(含3次)以上或旷课2次(含2次)以上
可疑数字
有效数字—测量中得到的全部可 靠数字和欠准数字(可疑数字）。
大学物理实验
2. 有效数字的特点 ①用以表示小数点位置的“0”不算有效数字（前不算） 如： 59.6mm = 5.96cm = 0.0596m 可见, 用以表示小数点位置的“0”不是有效数字。 ②数字中间或后面的“0”算有效数字（中间算，后面算）， 因此数据最后的“0”不能随便加上，也不能随便减去。 如： 3cm? 3.0cm?
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大学物理实验绪论及数据处理
随机误差的出现，单就某一次观测来说 是没有规律的，其大小和方向是不可预 知的。但对某一物理量进行足够多次测 量时，则会发现随机误差显示出明显的 规律性。实践和理论都证明，随机误差 服从一定的统计规律。随机误差可用统 计方法进行估算。
Ⅲ）过失（粗大）误差
通常是由测量仪器的故障、测量条件的失常及测 量者的失误，如实验方法不合理、操作不当、读 错刻度、记错数据等引起的。这是一种明显超出 统计规律预期值的误差。这类误差具有异常值， 会导致错误的结论和带来不必要的麻烦。带有过 失误差的实验数据是不可靠的。
一、误差分析与数据处理
1. 测量
物理实验是以测量为基础的。所谓测量， 就是将待测的物理量与一个选来作为标 准的同类量进行比较，得出它们的倍数 关系的过程。选来作为标准的同类量称 之为单位，倍数称为测量数值。一个物 理量的测量值等于测量数值与单位的乘 积。
测量的分类：
按测量方法：直接测量、间接测量
如果待测量有理论值或公认值或标准值，也 可用百分差来表示测量的好坏。即:
百分差 E0
测量值 公认值 公认值
100 %
3) 误差的分类
测量误差按误差产生的原因及 其性质分类可分为
系统误差、随机误差和过失误差
Ⅰ）系统误差 在一定条件下（指仪器、方法和环境） 对同一物理量进行多次测量时，其误差按 一定的规律变化，测量结果总是向一个方 向偏离，都大于真值或都小于真值。系统 误差的特征是它的规律的确定性。 系统误差产生的原因可能是已知的， 也可能是未知的。产生系统误差的原因主 要有：仪器误差、理论误差、观测误差。
只要测量者采取严肃认真的态度，过失误 差一般是可以避免的。 一旦发现测量数据中有粗大误差数据存在 应进行重测！如条件不允许重新测量，应 在能够确定的情况下，剔除含有粗大误差 的数据。但必须十分慎重。
大学物理实验绪论
四、有效数字尾数的舍入规则
尾数大于五进，小于五舍，等于五时取偶。 ——“逢五取偶” 这个原则比“四舍五入”的截尾规则更合理。
例4 将下列数截去尾数成四位有效数字。 2.345 26 → 2.345 2.345 52 → 2.346 2.346 50 → 2.346 2.347 50 → 2.348
5、注解和说明
要求注明图线的名称、作图者姓名、日期以及必要的 简单说明（如实验条件：温度、压力等）。
3 ——极限误差
三、偶然误差的数据处理——多次测量 结果与误差计算
被测物理量的算术平均值——测量结果的最佳估 计值
1 n x xi n i 1
等精度测量条件下，当测量次数相当多时，算术 平均值是真值的最佳值。
四、标准偏差
等精度测量条件下，若测量次数n有限 任意一次测量值的标准偏差
1 n x ( xi x )2 n 1 i 1 平均值的标准偏差
实验报告剩余部分的完成（即数据处理和 思考题部分）： 1)数据处理（含有数据处理主要过程、作图及实 验结果）； 2）回答思考题及分析讨论。 3）将带有教师签字的原始记录纸，沿粘贴线粘 贴好(用胶水或透明胶带粘贴)。
交报告的时间、地点： 一周内由指定的同学将上周完成的实验报告 交到对应的实验室。逾期未交报告，酌减报告 分，一个月不交，按无报告处理。
B类不确定度 合成不确定度
uj
j C
uc
i2 u j2
二、不确定度的传递公式
设间接测得量与各直接测得量有下列函数关系 N f ( x, y, z ) ，其中x、y、z……相互独立。 u u 各直接测得量的不确定度为 uc x 、 c y 、 c z ……
间接测得量 N 的不确定度 f 2 2 f 2 2 uc N ( ) uc x ( ) uc y x y 相对不确定度
大学物理实验绪论
记作6.80×103
加减法：看小数！ 取小数位数最少的。
乘除法：看位数！
取有效位数最少的。
⑥运算结果中有效数字的取位原则
◆不确定度的取位
不确定度U一般只取一位有效数字，但当U的首数 是1或2时，可取两位有效数字，按四舍五入处理
◆平均值
x 的取位
平均值的最末一位要与不确定度U的所在位对齐， 如若平均值的最末一位达不到U的这一位，则应 加零补齐。
◐基本的物理实验方法： 比较法、放大法、转换法、替代法、 模拟法、补偿法、干涉法„„ ◐基本的物理实验技能： 调零技能、调平技能、共轴调整技能、 消视差调整技能、逐次逼近调整技能、 正确接线技能、故障检查与排除技能„„
◆ 历史作用
●物理学是一门实验科学，其创建、完善、 发展均依赖于大量的科学实验，其中物理实 验雄居要位。
希望同学们一定要重视这门课程的学习，经过 半年或一年的时间，真正能学有所得。
二. 实验数据处理理论基础
1. 测量基本术语及其解释 2. 有效数字的读取与运算
3. 直接测量量的数据处理
4. 间接测量量的数据处理
5. 双变量测量的数据处理
1. 测量的基本术语及其解释
(1) 测量
◆定义：为了获得被测物理量的量值而实 施的全部操作；或者说，测量是将待测量 与选作标准的同类量进行比较，得出倍数 值。该标准量为单位，倍数值为数值。
1901首届诺贝尔物理学奖得主
伦琴
1845—1923，德国人 获奖原因： 于1895年发现X射线 第一张诺贝尔物理学奖奖状 伦琴夫人手的X射线照片
1923诺贝尔物理学奖得主
密立根
1868—1953，美国人 获奖原因： 于1895年精确测量基本元电荷值 与证明爱因斯坦光电效应方程
大学物理实验绪论课
实验基本操作
1 2
实验器材使用
掌握实验中常用的测量仪器和实验装置的使用方 法，如天平、游标卡尺、电流表、电压表等。
实验操作流程
了解实验操作的基本步骤和注意事项，包括实验 前的准备、实验操作步骤、实验结束后的整理等。
3
实验安全防护
熟悉实验中可能存在的安全隐患和防护措施，如 戴安全眼镜、手套等，确保实验过程的安全性。
力学、热学、电磁学等
综合物理实验项目
涉及多个物理领域的实验
研究性物理实验项目
学生自主选题、设计、实施实验
课程安排
每周一次实验课，每次2学时
实验项目按难易程度和知识 层次进行排序
02
01
实验报告和数据处理要求规
范、严谨
03
期末进行实验操作考试和理 论考试
04
05
大学物理实验绪论课
02 实验基础知识
大学物理实验绪论课
目录
• 课程介绍 • 实验基础知识 • 实验安全须知 • 实验项目介绍 • 实验成绩评定
01 课程介绍
课程目标
掌握物理实验的基本原理和方法 培养科学素养和创新精神
培养实验操作技能和数据处理能力 提高解决实际问题的能力
课程内容
实验基础知识
误差理论、不确定度评定等
基础物理实验项目
实验报告成绩评定
报告内容完整性
评估学生实验报告的内容是否全面，是否包含了实验目的、实验原理、实验步骤 、数据记录与处理、结论等部分。
数据处理与分析能力
检查学生是否能够正确处理实验数据，通过数据得出合理结论，运用相关理论对 实验结果进行分析。
期末考试成绩评定
理论知识掌握程度
通过试卷测试学生对物理实验相关理 论知识的掌握程度，如实验原理、公 式应用等。
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
.
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
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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
大学物理实验：绪论
科学记数法
记 A a 10n ,且1 a 10
例1： 光速C=30万公里每秒
不正确的写法：C=300000km/s；C=30km/s 正确的写法：C=3.0×105km/s=3.0×108m/s 例2：
电子电量 e = 1.602189 ×10-19 C
有效位数的运算规则
仪器的读数规则
(1). 刻度式仪表，在最小分度值后要估读一位 (2). 数字显示仪表，直接读取仪表的示值。 (3). 游标类量具，读到游标分度值的整数倍。
误差分类
系统误差：由于确定的原因，以确定的方式引起。 具有确定性，服从因果律
随机误差：由大量、微小、不可预知的因素引起。 具有随机性，服从统计律
产生原因： 系统误差： 如仪器误差，方法误差，人员误差 随机误差： 如实验条件和环境因素的起伏，估读数的 偏差，测量对象的不稳定
系统误差的处理
①已定系统误差：设法消除，或修正 测量结果 = 测得值(或其平均值)-已定系统误差
4.178 × 10.1
4178 4178 421978=42.2
14
误差的定义、分类和性质
误差公理：测量总是存在误差的
误差定义： Δ x x 。 x :测量值； x:真值
推论： (1).真值不可确知 (2).误差不可确知
误差虽然不可确知，但我们可以分析误差的主要来源， 尽可能消除或减小某些误差分量对测量的影响，把它控制 在允许范围之内。对于最终不能消除的误差分量，我们还 可以估计出它的限值或分布范围，对测量结果的精确程度 作出合理的评价
I (mA) 2.00 4.01 6.22 8.20 9.75 12.00 13.99 15.92 18.00 20.01
1.选择合适的坐标分度值，确定坐标纸的大小 坐标分度值的选取应能基本反映测量值的准确度或精密 度。根据表１数据U 轴可选1mm对应于0.10 V，I 轴可选 1mm对应于0.20 mA，并可定坐标纸的大小（略大于坐标
大物实验报告绪论(3篇)
第1篇一、实验背景物理学作为一门自然科学，是研究自然界物质运动规律和能量转换的科学。
随着科学技术的不断发展，物理学在各个领域都发挥着至关重要的作用。
大物实验作为物理学实验的重要组成部分，旨在培养学生的实验技能、科学思维和创新能力。
大物实验课程通常在大二或大三阶段开设，是一门综合性实验课程。
它涵盖了力学、热学、光学、电磁学等多个物理学分支，通过实验使学生掌握基本的实验原理、方法和技能，加深对理论知识的理解，提高分析问题和解决问题的能力。
二、实验目的1. 掌握基本的实验原理和方法，为后续专业课程打下基础。
2. 培养学生的实验技能，包括实验操作、数据采集、误差分析等。
3. 培养学生的科学思维和创新能力，提高分析问题和解决问题的能力。
4. 增强学生的团队协作意识，提高团队沟通与协作能力。
5. 激发学生对物理学的兴趣，培养科学精神。
三、实验内容大物实验课程主要包括以下实验内容：1. 力学实验：包括牛顿运动定律、抛体运动、单摆、弹性碰撞等实验。
2. 热学实验：包括热传导、比热容、热膨胀、热机效率等实验。
3. 光学实验：包括光的折射、光的干涉、光的衍射、光谱分析等实验。
4. 电磁学实验：包括电流的磁效应、电磁感应、电容、电感、交流电路等实验。
5. 综合实验：包括迈克尔逊干涉仪、核磁共振、霍尔效应等实验。
四、实验方法1. 实验预习：在实验前，学生应认真阅读实验指导书，了解实验原理、步骤、注意事项等。
2. 实验操作：在实验过程中，学生应严格按照实验步骤进行操作，确保实验结果的准确性。
3. 数据采集：在实验过程中，学生应准确记录实验数据，包括实验现象、实验参数等。
4. 误差分析：对实验数据进行处理和分析，找出误差来源，提高实验结果的可靠性。
5. 实验报告：实验结束后，学生应撰写实验报告，总结实验过程、实验结果、误差分析等。
五、实验注意事项1. 实验过程中，注意安全，遵守实验室规章制度。
2. 严谨对待实验，不随意更改实验参数和步骤。
大学物理实验课程绪论PPT课件
1、研究内容
与大学物理同属物理学，都是研究物质运动最基本的 形式与规律、物质间的相互作用及物质基本结构的科学， 它必须以客观事实为基础，必须依靠观察和实验。归根结 底物理学是一门实验科学，无论物理概念的建立还是物理 规律的发现都必须以严格的科学实验为基础，并通过今后 的科学实验来证实。
3
2、物理实验在科学发展中的重要作用 ★ 推动物理学自身的发展
3、 误差分类（随机误差、系统误差、粗大误差）
15
（1）随机误差—同一量在多次测量过程中，以不可预
知方式变化的测量误差的分量 产生原因：环境、仪器、人员的影响等。 特点:(a)测量次数不多情况下随机误差没有规律; (b)大量测量时随机误差服从统计规律。很多
服从正态分布（单峰性、对称性、有界性），曲线下 面积为1，曲线越窄，峰越高，随机误差越小。
13
二、 误差
1、误差的定义
测量误差=测量值-真值
NN测N真
N真是客观存在的但无法测得，因为测量与误差是形影不离的。
（1）绝对误差： NN测N真
（2）相对误差（百分误差）
EN10% 0N测N真10% 0
N真
N真
（3）结果表示：
N真N测N（ 单位）
N
E 100%
N真
14
2、误差来源
（1） 仪器误差（不准确、有缺陷） （2） 环境误差（温度、振动、气流等；偏离环境要求） （3） 测量方法误差（方法的不完善、理论不严密） （4） 人员误差（感官能力的限制、不良习惯、操作不熟练）
理论物理与实验物理相辅相成。规律、公式是否正确必须经受实 践检验。只有经受住实验的检验，由实验所证实，才会得到公认。
●电磁场理论的提出与公认
库仑定律 高斯定律
与大学物理同属物理学，都是研究物质运动最基本的 形式与规律、物质间的相互作用及物质基本结构的科学， 它必须以客观事实为基础，必须依靠观察和实验。归根结 底物理学是一门实验科学，无论物理概念的建立还是物理 规律的发现都必须以严格的科学实验为基础，并通过今后 的科学实验来证实。
3
2、物理实验在科学发展中的重要作用 ★ 推动物理学自身的发展
3、 误差分类（随机误差、系统误差、粗大误差）
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（1）随机误差—同一量在多次测量过程中，以不可预
知方式变化的测量误差的分量 产生原因：环境、仪器、人员的影响等。 特点:(a)测量次数不多情况下随机误差没有规律; (b)大量测量时随机误差服从统计规律。很多
服从正态分布（单峰性、对称性、有界性），曲线下 面积为1，曲线越窄，峰越高，随机误差越小。
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二、 误差
1、误差的定义
测量误差=测量值-真值
NN测N真
N真是客观存在的但无法测得，因为测量与误差是形影不离的。
（1）绝对误差： NN测N真
（2）相对误差（百分误差）
EN10% 0N测N真10% 0
N真
N真
（3）结果表示：
N真N测N（ 单位）
N
E 100%
N真
14
2、误差来源
（1） 仪器误差（不准确、有缺陷） （2） 环境误差（温度、振动、气流等；偏离环境要求） （3） 测量方法误差（方法的不完善、理论不严密） （4） 人员误差（感官能力的限制、不良习惯、操作不熟练）
理论物理与实验物理相辅相成。规律、公式是否正确必须经受实 践检验。只有经受住实验的检验，由实验所证实，才会得到公认。
●电磁场理论的提出与公认
库仑定律 高斯定律
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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大学物理实验
大学物理实验绪论
Ⅰ.为什么要学习大学物理实验课程 1、地位和作用 2、目的和任务 Ⅱ.如何上好大学物理实验课 Ⅲ.大学物理实验课程的理论基础(重点) 1、测量 2、有效数字 3、误差 4、直接测量量的不确定度 5、间接测量量的不确定度 6、数据处理
大学物理实验
Ⅰ. 为什么要学习大学物理实验课程 1、物理实验的地位与作用 物理实验 物理理论 生产实践
注意指针指 在整刻度线 上时读数的 有效位数。
大学物理实验
3. 有效数字的运算 规则：只保留一位(最多二位)欠准确数字
去掉第二位可疑数字时要用“四舍六入五凑偶”法，即： 尾数小于 5 则舍；大于5则入；等于5时，若5的前一位 为奇数则入，5的前一位为偶数则舍，这样可使舍入的 机会相等。
大学物理实验
海南大学公共实验中心实验报告
实验名称 实验日期 200 姓名 年 月 院（系） 学号 日 得分： 专业 200 年级 1指导教师 班 . .
[实验数据表格] 用直尺画出表格，列出全部原始测量 数据
[实验目的] 1. 2. [数据处理] …… [实验仪器]名称,型号,规格,等级,准确度,编号 计算必须有过程 列出公式——代入数据——中间结果 ——最后结果 [实验原理] 不确定度分析必须有过程 列出公式——代入数据——单项 文字：阐明实验的理论依据。 不确定度——合成不确定度 公式：写出待测量计算公式的简要 最后结果必须有完整的量化表达式 推导过程。 注意有效数字和单位 图形：画出有关的图（原理图或装置
可疑数字
有效数字—测量中得到的全部可 靠数字和欠准数字(可疑数字）。
大学物理实验
2. 有效数字的特点 ①用以表示小数点位置的“0”不算有效数字（前不算） 如： 59.6mm = 5.96cm = 0.0596m 可见, 用以表示小数点位置的“0”不是有效数字。 ②数字中间或后面的“0”算有效数字（中间算，后面算）， 因此数据最后的“0”不能随便加上，也不能随便减去。 如： 3cm? 3.0cm?
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
大学物理实验
为保证实验课的效率和质量，请同学们在 上课前检查：
ⅰ
ⅱ
实验预习报告 必须有自己设计的数据表格 上一次的实验报告
如果没有带齐以上物品，不允许进行 本次实验，因此而导致上课迟到等后果由 学生本人负责。
大学物理实验 Ⅱ. 如何学好大学物理实验
2、物理实验课的基本程序和要求
基本程序：A 课前预习
http://210.37.37.223/
大学物理实验
Ⅲ. 大学物理实验课程的理论基础
一、测量 二、有效数字 三、误差 四、直接测量量的不确定度 五、间接测量量的不确定度 六、实验数据处理
大学物理实验 知识点分布
1、测量结果的完整表达 2、有效数字的读取及运算规则 3、随机误差的分布规律 4、标准偏差的物理意义 5、直接测量量的不确定度及其合成（重点） 6、间接测量量的不确定度及其合成（重点） 7、实验数据的处理方法
大学物理实验
B 课堂操作（15%）
① 实验前：提交预习报告，然后在实验登记本上“签 到”；对照实验指导书清点仪器种类和数目，切勿擅动仪 器，在原始记录纸上抄写黑板上的数据记录表。 ② 实验中：观察实验现象；必要的现象和数据记录在原 始记录纸上。（绝对不能用铅笔记录，少数数据有错误应 用横线划掉，不得用透明胶、涂改液或修正带等涂改数据； 数据改正较多要重画表格记录），遵守实验室规则。
大学物理实验
Ⅲ. 大学物理实验课程的理论基础
一、测量measurement∶ 1.定义：以确定被测对象量值为目的的全部操作。
测量是物理实验的基础。
或者说，测量是将待测量与选作标准的同类量进 行比较， 得出倍数值。该标准量为单位，倍数值为 L 3.15 cm 数值。 L 3.15
数值 单位
要明确对象，选择方法、实现测量各步骤，给出 完整的测量结果。如：
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海南大学牛顿环实验
大学物理实验
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大学物理实验
大学物理实验
大学物理实验
大学物理实验
大学物理实验绪论
材料与化工学院材料科学与工程系 大学物理实验室
大学物理实验
3. 有效数字的读取 进行直接测量时，由于仪器多种多样，正确读取有 效数字的方法大致归纳如下： ① 一般读数应读到最 小分度以下再估一位。 例如，1/2，1/5，1/4 ，1/10等。
② 有时读数的估计位，就取在最小分度位。例如，仪 器的最小分度值为0.5，则0.1-0.4,0.6-0.9都是估计 的，不必估到下一位。
迟到按上课时间为准。迟到30分钟以上该次实验成绩为零分。 迟到及旷课，不允许补做该实验。
ⅱ实验报告中随意拼凑数据或抄袭、编造数据(表格 可以用铅笔，但实验数据不能用铅笔填写）； ⅲ模仿指导教师签字来完成实验报告；
因病、事假不能上课者，必须出具学工办证明。 事后主动联系该项目指导老师在该实验结束前补做 ，个人私自请假者不予补做实验，并按旷课处理。
A 课前预习（15%） ①书写预习报告。
B 课堂操作
C 课后总结
方式一：在单独的本子（建议用5毛那种作业本，不要用 笔记本）上书写预习报告，指导老师在课前检查。没有预 习报告者不允许进行实验。指导老师提问实验有关内容。 方式二：网络做预习题。
②预习报告要求（p3）。实验名称，实验目的，实验
原理，实验仪器，实验内容，数据记录表格(必须用直尺 画出,表格内文字可以简写），注意事项等。（建议大家 预习前打听一下指导老师的具体要求）
大学物理实验
Ⅱ. 如何学好大学物理实验
做好预习！ 认真听讲！（只有15~25分钟） 物理基础不是关键，自己主动， 老师配合！ 严格遵守实验课程序！！！
大学物理实验
Ⅱ. 如何学好大学物理实验
1、课程考核与管理方法
考核方式：
没有专门的考试，由每次实验成绩（10个）累加 得到。总评成绩=每次成绩相加除以实验总项目
2、大学物理实验课程的目的和任务
培养能力。观察现象；透过现象研究规律；科学处理实验
数据；从复杂的现象中抽取相关信息；运用知识解决实际问题；
根据仪器说明正确使用仪器等从事现代科学实验的能力
培养作风。实事求是，严肃认真，坚韧不拔，团结协作，
爱护公物等
培养素质。实验技能，实验方法和技巧，设计思想良好的
实验习惯，严谨的思维，勇于创新等
大学物理实验
g g g (979.2 0.8 ) cm/s
对象 平均值
2
不确定度 单位
请注意！！！！
完整结果表示---不同于中学以往教材
（不确定度，有效数字的概念） 测量过程的四要素：对象、单位、方法、不确定度
大学物理实验
2.分类: 按测量方法进行分类
直接测量：可以用测量仪器或仪表直接读出测量值的测量。
评分点
实验题目 实验目的 仪器用具
评分细则
记分办法
A＋－98分 A－95分 A－－90分 B－80分 C－70分 D－60分 E－40分 重做－0分
4
基本原理
15
图示5分 原理简述5分 公式5分 步骤10分 数据表格及数据20分 （不包括原始数据记录纸上 的表格及数据） 直接测量10分 间接测量15分 实验结果5分
每次成绩成绩组成和比例如下：
ⅰ 实验预习（占15％）
ⅱ 实验操作（占15％） ⅲ 实验报告 （占70％） 上学期2012农产品质 量与安全有一个组， 除一人89分外，其他 全是90多分。
大学物理实验
教学管理：
有下列情况之一者，实验成绩评定为不及格。
ⅰ一学期迟到3次(含3次)以上或旷课2次(含2次)以上
以诺贝尔物理学奖为例：80%以上的诺贝尔物理学奖 给了实验物理学家， 20%的奖中很多是实验和理论物 理学家分享的；实验成果可以很快得奖，而理论成果 要经过至少两个实验的检验才能获奖；有的建立在共 同实验基础上的成果可以连续几次获奖。
“物理学是以实验为本 的科学”
——杨振宁
大学物理实验
Ⅰ. 为什么要学习大学物理实验课程
大学物理实验
教学参考资料
1.海南大学物理实验中心网址： http://210.37.37.223/
2.海南大学网络教学平台： /eol/homepage/common/open course/course/layout/page/index.游标类器具 （游标卡尺、分光 计度盘、大气压计 等）一般读至游标 最小分度的整数倍， 即不需估读。特殊 情况估读到游标分 度值的一半。
大学物理实验
④ 数显仪表及有十进步式标度盘的仪表（电阻箱、电桥、电 位差计、数字电压表等）一般应直接读取仪表的示值。
大学物理实验
⑤ 特殊情况下直读数据的有效数字由仪器的灵敏阈决定 例如在“灵敏电流计研究”中，测临界电阻时，调节电阻 箱“×10Ω”，仪器才刚有反应，尽管最小步进为0.1Ω, 电阻值只记录到“×10Ω”。 ⑥ 若测值恰为整 数，必须补零， 直补到可疑位。
应记为3.00cm
大学物理实验 ③有效数字反映仪器的精度，读数时必须读到估读的一位， 即最后一位是估读的，是有误差的。 如：1.35cm，其中0.05cm为估读位。米尺的最小分度值为 0.1cm，因此估读位为 0.01cm。因而 1.35cm很可能是用米 尺测量的。而1.3500cm则一定不是用米尺测量的，而是用 千分尺测量的。 ④有效数字的科学书写方式（浮点书写规则） 如：31千克= 31000克? 应写成，31千克= 3.1×104克
大学物理实验 Ⅲ. 大学物理实验课程的理论基础
二、有效数字及其运算
⒈ 有效数字的定义 正确而有效地表示测量和实验结果的数字，称为有效数 字。 它由可靠的若干位数字加上可疑的一位数字构成。 或者说从左端第一个非零数字到右端最后一位的所有数 字均为有效数字。