物理实验误差分析 ppt课件

2.提前五分钟进入实验室，按组号入座，不要
擅自动手，以免造成仪器损坏或发生事故。
3.课堂实验操作
(1)上课需带实验讲义、笔、尺、计算器等。
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绪论 (2) 仪器安装调试后经教师检查无误后方可进 行实验操作。
（3）操作完毕应主动请教师审核实验记录并 签字。 不经教师签字的记录无效。
报告；
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精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
xi xi x0
偏差：被测物理量的测量值与算术平均值之差
vi xi x
◆ 4. 误差的分类
由测量产生的原因与性质可分为系统误差和随机误差
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系统误差：
在同一条件下多次测
量同一物理量时，其
来源
结果的符号和大小按
一定规律变化的误差
仪器误差 方法误差 环境误差 人为误差
● 产生原因：仪器，理论推导，实验方法，操作，环境等。 ● 特点：倾向性、方向性（或者都偏大或者都偏小） ● 消除方法：改进、修正、矫正。
绪论
（三）培养科学精神，提高科学素养，逐步具 备理论联系实际和实事求是的科学作风，严肃 认真的工作态度。
（四）培养和提高学生的科学实验能力，其中 包括：①自学能力②动手操作能力③综合分析 能力④科技写作能力⑤设计能力
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物理实验课程教学安排
☆ 一、实验课程总学时50学时，分两学期完
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随机误差：
在消除或修正系统误差之后，测量 结果仍会出现一些无规律的起伏。
来源
这种绝对值和符号随机变化的误差， 称为随机误差
主观方面 测量仪器方面 环境方面
特点：随机性（忽大忽小，忽正忽负，没有规律），但
当测量次数比较多时服从统计规律。最常见的就是正态 分布（高斯分布）。
消除方法：多次测量取平均值
李林风
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绪论
大学物理实验课的任务与目的
（一）通过对实验现象的观察，分析和对物理
量的测量，加深对物理学原理的理解。
（二）培养和提高治学能力和工作能力。
（1）自行阅读教材，归纳要点，做好工作前
的准备；
（2）借助教材或仪器说明书正确使用仪器；
（3）运用物理学理论对实验现象进行分析；
（4）正确记录和处理实验数据，撰写合格的
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随测量次数的增加,偶然（随机）误差遵从统计规律, 其分布函数：
f () 1 e222
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σ小
x ：表示测量误差（测量值与真值之 差）
f（x）：表示测量误差x出现的概率
σ大
σ:可以表示测量值偏离真值大小的程度，
被称为标准误差
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绪论 当n趋于无穷大，服从正态分布，其中标准误差：
B 仪
（3）合成不确定度
2A2B SX 22 仪
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补充
常见仪器的示值误差的大小
1. 米尺 B 0.5mm
2. 卡尺 B0.02mm 3. 千分尺 B0.00m5m
4. 天平 B0.01g
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一. 测量与误差的基本概念
◆ 1 . 测量的定义与分类
测量: 就是通过物理实验的方法，把被测量 与作为标准的同类单位量进行比较的过程。
测量是物理实验的基础。
分类
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直接测量 ：可以用测量仪器或仪表直接读出 测量值的测量。
长度、质量、温度等。
间接测量：依据待测量和某几个直接测量值的函 数关系求出，这样的测量称为间接测量。
(x)lim1nin1(xi x真） 2
当6≤n≤10时，服从t分布， 的最佳估计值——样本的标 准偏差：
k
(xi x)2
Sx
i 1
k 1
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二. 测量结果的不确定度评定
★（一）、不确定度的概念 ★ （二）、不确定度的分类 ★ （三）、直接测量量的不确定度评定步骤 ★ （四）、间接测量量的不确定度评定步骤
(4) 实验后请将使用的仪器整理好，归回原处。 经教师允许后方可离开实验室。
(5)课后按要求完成实验报告,并在下次实验时交 来。
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绪论
实验测量误差理论以 数据处理方法
一、测量与误差的基本概念 二、测量结果不确定度评定 三、有效数字及其运算 四、结果表示 五、实验数据处理常用方法
成，每学期做8个实验，每次实验三学时。一次 误差理论。
☆ 二、每班按课表排定时间，按实验循环表 上课。下一次课开始做实验。
☆ 三、上课时间按单双周进行，上课地点 二实验楼五楼。
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物理实验基本程序与要求
1.实验课前预习（十分重要） (1)预习讲义中与本实验相关的全部内容。 (2)写出预习报告（实验题目、目的、原理、主 要计算公式、原理简图）,准备原始实验数据记 录表格。
体积、密度、粘度等。 10
◆ 2. 真值、算术平均值
真值: 某物理量在一定客观条件下真实大小。 （真值是个理想的概念，一般不可能准确知道。）
算术平均值：
x
1 k
k i 1
xi
多次测量的算术平均值可作为真值的最佳近似值
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◆ 3. 误差、偏差
误差：被测物理量的测量值与真值之差
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（一）、不确定度的概念
1、为什么要引入不确定度？
误差概念的局限性
一般来说，真值是无法得到的，误差是测量值与真值之差， 所以也就无法得到。我们只能通过一定的方法对测量误差 进行估计。
2、不确Fra Baidu bibliotek度
含义：所谓测量不确定度，是指由于测量误差的存在而对测量 值不能肯定的程度。实际上是对测量的真值在某个量值范围的
一个评定。表征测量结果具有分散性的一个参数。
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绪论
（二）、不确定度的分类
不确定度的两类分量
（1）A类评定不确定度△A：统计方法得到的。这类不确 定度被认为是服从正态分布规律的 。
A Sx
k
(xi x)2
i1
k 1
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（2）Ｂ类 非统计不确定度
是指用非统计方法求出或评定的不确定度 对Ｂ类不确定度的估计作简化处理，只讨论因仪器不准 对应的不确定度。仪器不准确的程度主要用仪器误差来 表示 ，即：