【正文】 普通物理實(shí)驗(yàn)課程緒論 167。 167。 167。 167。 $ $ 167。 7數(shù)據(jù)的直線擬合（最小二乘法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)） 167。 167。 物理實(shí)驗(yàn)是研究物質(zhì)運(yùn)動(dòng)一般規(guī)律及物質(zhì)基本結(jié)構(gòu)的科學(xué)，它必須以客觀事實(shí)為基礎(chǔ)，必須依靠觀察和實(shí)驗(yàn)。歸根結(jié)底物理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，無(wú)論物理概念的建立還是物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)都必須以嚴(yán)格的科學(xué)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，并通過(guò)今后的科學(xué)實(shí)驗(yàn)來(lái)證實(shí)。 物理實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)的發(fā)展過(guò)程中起著重要的和直接的作用。 167。 ● 經(jīng)典物理學(xué)（力學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)）規(guī)律是由以往的無(wú)數(shù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)為依據(jù)來(lái)總結(jié)出來(lái)的。 ● X射線、放射性和電子的發(fā)現(xiàn)等為原子物理學(xué)、核物理學(xué)等的發(fā)展奠定了基礎(chǔ) 。 ● 盧瑟福從大角度 α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果提出了原子核基本模型。 ? 實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)新事實(shí)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以為 物理規(guī)律的建立提供依據(jù) 167。 ? 實(shí)驗(yàn)又是檢驗(yàn)理論正確與否的重要判據(jù) ?1905年愛(ài)因斯坦的光量子假說(shuō)總結(jié)了光的微粒說(shuō)和波動(dòng)說(shuō)之間的爭(zhēng)論，能很好地解釋勒納德等人的光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，但是直到 1916年當(dāng)密立根以極其嚴(yán)密的實(shí)驗(yàn)證實(shí)了愛(ài)因斯坦的光電方程之后，光的粒子性才為人們所接受。 ● 電磁場(chǎng)理論的提出與公認(rèn) 假說(shuō) 庫(kù)侖定律 安培定律 高斯定律 法拉第定律 麥克斯韋在 1865年提出 電磁場(chǎng)理論 麥克斯韋方程組 統(tǒng)一了電、磁、光現(xiàn)象 ,預(yù)言了電磁波的存在并預(yù)見(jiàn)到光也是一種電磁波 1887年赫茲實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了電磁波的存在并證實(shí)電磁波的傳播速度是光速 電磁場(chǎng)理論才得到公認(rèn) 二十多年后 理論物理與實(shí)驗(yàn)物理相輔相成。規(guī)律、公式是否正確必須經(jīng)受實(shí)踐檢驗(yàn)。只有經(jīng)受住實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)，由實(shí)驗(yàn)所證實(shí)，才會(huì)得到公認(rèn)。 167。 我們的物理實(shí)驗(yàn)課程不同于一般的探索性的科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究，每個(gè)實(shí)驗(yàn)題目都經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)、安排，實(shí)驗(yàn)結(jié)果也比較有 定論 ，它是對(duì)學(xué)生進(jìn)行基礎(chǔ)訓(xùn)練的一門重要課程。 它不僅可以 加深 大家對(duì)理論的 理解 ，更重要的是可使同學(xué)獲得基本的實(shí)驗(yàn)知識(shí)，在實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技能諸方面得到較為系統(tǒng)、嚴(yán)格的 訓(xùn)練 ，是大學(xué)里從事科學(xué)實(shí)驗(yàn)的起步，同時(shí)在培養(yǎng)科學(xué)工作者的 良好素質(zhì) 及科學(xué)世界觀方面，物理實(shí)驗(yàn)課程也起著潛移默化的作用。 希望同學(xué)們能重視這門課程的學(xué)習(xí)，經(jīng)過(guò)一年的時(shí)間，真正能學(xué)有所得。 ● 物理實(shí)驗(yàn)課程的目的 上好物理實(shí)驗(yàn)課的三個(gè)環(huán)節(jié) 1. 實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí) 看懂教材、明確目的、寫(xiě)出預(yù)習(xí)報(bào)告 預(yù)習(xí)報(bào)告要求： 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、主要原理、公式（包括式中各量意義）、線路圖或光路圖及關(guān)鍵步驟 (該部分書(shū)寫(xiě)整齊 的課后可作為正式報(bào)告的一部分，不必重復(fù)再寫(xiě) )。 畫(huà)好原始數(shù)據(jù)表格，單獨(dú)用一張實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙。 課上教師要檢查預(yù)習(xí)情況 ,沒(méi)有預(yù)習(xí)者不能做實(shí)驗(yàn) 。 167。 4 上好物理實(shí)驗(yàn)課的三個(gè)環(huán)節(jié) 上好物理實(shí)驗(yàn)課的三個(gè)環(huán)節(jié) 2. 實(shí)驗(yàn)操作 閱讀資料、調(diào)整儀器、觀察現(xiàn)象、 獲取數(shù)據(jù)、儀器還原 重視實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、作風(fēng)培養(yǎng)。珍惜獨(dú)立操作的機(jī)會(huì)， 完成基本內(nèi)容，爭(zhēng)取做提高內(nèi)容。 強(qiáng)調(diào)記錄數(shù)據(jù)時(shí)不得用鉛筆，只有數(shù)據(jù)正確、儀器還原、 教師簽字后該次實(shí)驗(yàn)才有效。 提倡研究問(wèn)題，注意安全操作。 167。 4 上好物理實(shí)驗(yàn)課的三個(gè)環(huán)節(jié) 上好物理實(shí)驗(yàn)課的三個(gè)環(huán)節(jié) 3. 實(shí)驗(yàn)報(bào)告 實(shí)驗(yàn)報(bào)告要用青海大學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙。 報(bào)告內(nèi)容： 凡預(yù)習(xí)報(bào)告中已有的原 理、圖、步驟等不必重寫(xiě)，可在討論或小結(jié)里用自己的實(shí)驗(yàn)體會(huì)加以補(bǔ)充。數(shù)據(jù)處理時(shí)必須先重新整理原始記錄，然后進(jìn)行計(jì)算（應(yīng)包含主要過(guò)程）、作圖。最后附上教師簽字的原始記錄。 167。 4 上好物理實(shí)驗(yàn)課的三個(gè)環(huán)節(jié) 實(shí)驗(yàn)成績(jī)平分方法 ? 平時(shí)的實(shí)驗(yàn)占 70%100%（包括預(yù)習(xí)、課堂實(shí)驗(yàn)、完整的實(shí)驗(yàn)報(bào)告） ? 期末考試占 030% 實(shí)驗(yàn)須知 ? 學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，不得無(wú)故曠課和遲到。無(wú)故遲到 10分鐘者，不得進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室。 ? 進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，保持室內(nèi)安靜和整潔，不得大聲喧嘩。 ? 對(duì)安排的實(shí)驗(yàn)要有預(yù)習(xí)報(bào)告，提交教師審閱，對(duì)沒(méi)有預(yù)習(xí)報(bào)告者，不得進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)須知 ? 認(rèn)真完成本組實(shí)驗(yàn)， 不得擅自搬動(dòng)和使用其他組的儀器和物品 。 ? 實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)儀器不正常和數(shù)據(jù)不合理時(shí)，應(yīng)及時(shí)與指導(dǎo)教師聯(lián)系。 ? 光學(xué)實(shí)驗(yàn) 嚴(yán)禁用手觸摸 光學(xué)元件的光學(xué)表面 ? 電學(xué)實(shí)驗(yàn) 線路 接好經(jīng)教師 檢查 后，方可接通電源。 實(shí)驗(yàn)須知 ? 遵守儀器操作規(guī)程，愛(ài)護(hù)儀器設(shè)備，注意人生安全和儀器安全，損壞儀器設(shè)備酌情賠償。 ? 實(shí)驗(yàn)完成后，將原始數(shù)據(jù)交指導(dǎo)教師審閱 簽字方可有效。 ? 實(shí)驗(yàn)完成后，整理儀器，清點(diǎn)器材，面交指導(dǎo)教師。打掃衛(wèi)生，關(guān)好門窗，方可離開(kāi)實(shí)驗(yàn)室。 167。 21 測(cè)量誤差和不確定度估算的基礎(chǔ)知識(shí) 測(cè) 量 ? 物理實(shí)驗(yàn)以測(cè)量為基礎(chǔ) ? 完整的測(cè)量結(jié)果應(yīng)表示為 ： 以電阻測(cè)量為例 包括： 測(cè)量對(duì)象 測(cè)量對(duì)象的量值 測(cè)量的不確定度 測(cè)量值的單位 （ Y = y ? ? 表示被測(cè)對(duì)象的真值落在（ y? ? ， y ? ? ）范圍內(nèi)的概率很大， ?的取值與一定的概率相聯(lián)系。） ?? 1 0＝R??? yY167。 21 測(cè)量誤差和不確定度估算的基礎(chǔ)知識(shí) 測(cè) 量 ? 測(cè)量分為直接測(cè)量和間接測(cè)量 ? 直接測(cè)量指無(wú)需對(duì)被測(cè)的量與其它實(shí)測(cè)的量進(jìn)行函數(shù)關(guān)系的輔助計(jì)算而 可直接得 到被測(cè)量值的測(cè)量； ? 間接測(cè)量指利用直接測(cè)量的量與被測(cè)量之間的已知 函數(shù)關(guān)系經(jīng)過(guò)計(jì)算 從而得到被測(cè)量值的測(cè)量 等精密度測(cè)量 在 同等條件下 進(jìn)行的多次重復(fù)性測(cè)量稱為等密精度測(cè)量。即 環(huán)境、人員、儀器、方法等相同 ， 對(duì)同一個(gè)待測(cè)量進(jìn)行多次重復(fù)測(cè)量。由于各次測(cè)量的條件相同，測(cè)量結(jié)果的可靠性是相同的，測(cè)量精度也是相同的，這些測(cè)量就是等密精度測(cè)量。 非等密精度測(cè)量 在特定的不同測(cè)量條件下 ， 用不同的儀器、不同的測(cè)量方法、不同的測(cè)量次數(shù)、不同的測(cè)量人員進(jìn)行測(cè)量和研究， 這種測(cè)量稱為非等密精度測(cè)量。非等密精度測(cè)量主要用于高精度的測(cè)量中。 真值與測(cè)得值 物質(zhì)均有各自的特性，反映這些特性的物理量所具有的客觀的真實(shí)數(shù)值，稱為該物理量的 真值 。通過(guò)各種實(shí)驗(yàn)所得到的量值稱為 測(cè)得值 。 （多是測(cè)量?jī)x器或裝置的讀數(shù)或指示值）測(cè)得值是被測(cè)量真值的近似值。 目標(biāo) 是為了 追求真值 一切測(cè)量都存在著誤差，誤差是 不可避免 。 因此