大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)電子教案(已修改)
2025-03-06 22:03 本頁面
【正文】 1 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn) 2 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn) 、作用和任務(wù) 理論依據(jù)、實(shí)驗(yàn)方法 (測(cè)量 )、數(shù)據(jù)處理、如何評(píng)定實(shí)驗(yàn)結(jié)果、如何寫好實(shí)驗(yàn)報(bào)告 ?? 主要內(nèi)容 3 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn) 物理實(shí)驗(yàn)基本程序和要求 (1)預(yù)習(xí)講義中與本實(shí)驗(yàn)相關(guān)的全部?jī)?nèi)容。 (2)寫出預(yù)習(xí)報(bào)告（實(shí)驗(yàn)題目、目的、原理、 主要計(jì)算公式、原理簡(jiǎn)圖、實(shí)驗(yàn)步驟） ,準(zhǔn) 備原始實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格。 (1)上課需帶實(shí)驗(yàn)講義、筆、尺、計(jì)算器等。 (2)必須在了解儀器的工作原理、使用方法、 注意事項(xiàng)的基礎(chǔ)上，方可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 10 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn) (3)儀器安裝調(diào)試后經(jīng)教師檢查無誤后方可進(jìn) 行實(shí)驗(yàn)操作。 (4)注意觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，認(rèn)真記錄測(cè)量數(shù)據(jù)， 將數(shù)據(jù)填入 原始實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格 ,數(shù)據(jù)須 經(jīng)指導(dǎo)老師檢查及簽字。 (5)實(shí)驗(yàn)后請(qǐng)將使用的儀器整理好，歸回原處。 經(jīng) 教師允許 后方可離開實(shí)驗(yàn)室。 ,（原始數(shù)據(jù)整理到實(shí)驗(yàn)報(bào)告上，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并回答問題 )，在一周內(nèi)將實(shí)驗(yàn)報(bào)告交到指導(dǎo)教師實(shí)驗(yàn)報(bào)告箱中。 11 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn) 第一章 測(cè) 量 誤 差 167。 1 測(cè)量與誤差 167。 2 誤差處理 167。 3 有效數(shù)字的記錄與運(yùn)算 167。 4 測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定 16 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn) 一 .測(cè)量及其分類 測(cè)量 : 是用儀器通過一定的方法，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)比較， 以某一計(jì)量單位，把待測(cè)量定量地表示出來。 用單擺測(cè)重力加速度 : gLT ?2?LTg 224??實(shí)驗(yàn)中 ?? ?? TL的測(cè)量結(jié)果如何評(píng)定？ g167。 1 測(cè)量與誤差 17 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn) 測(cè)量包含著：理論 ? 實(shí)驗(yàn)方法 ? 儀器選擇 ? 測(cè)量 ? 數(shù)據(jù)處理 ? 結(jié)果分析等環(huán)節(jié)。 測(cè)量的分類 直接測(cè)量 間接測(cè)量 等精度測(cè)量 不等精度測(cè)量 ??方法： 測(cè)量條件： 18 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn) 二 .誤差與偏差 真值與誤差 測(cè)量值 x： 通過直接測(cè)量或間接測(cè)量得到的物 理量的值。 絕對(duì)誤差： 真值 x0 : 一個(gè)物理量客觀存在的量值，與測(cè)量所用的理論方法及儀器無關(guān)。 0xx ???19 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn) 最佳值與偏差 多次測(cè)量的算術(shù)平均值 偏差： xx ii ??????niixnx11 對(duì)物理量 進(jìn)行 多次等精度測(cè)量 ，測(cè)量列為 nxxx , 21 ??x最佳值： 是評(píng)價(jià)測(cè)量值準(zhǔn)確與否的客觀標(biāo)準(zhǔn)。 相對(duì)誤差： %100??xE ?20 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn) 三、誤差的分類與處理 系統(tǒng)誤差 隨機(jī)誤差 過失誤差 ?產(chǎn)生的原因和性質(zhì) 21 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn) 1. 隨機(jī)誤差 每次測(cè)量結(jié)果都不一樣：測(cè)量誤差時(shí)大時(shí)小，時(shí)正時(shí)負(fù)，但當(dāng)測(cè)量次數(shù)足夠多時(shí)，誤差分布服從某種統(tǒng)計(jì)規(guī)律。 特征：不確定性 例：用秒表測(cè)單擺的周期 T，將各測(cè)量值出現(xiàn)的次數(shù)列表如下 : 分布規(guī)律 22 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn) 測(cè)量值 xi 次 數(shù) n 0 2 4 10 14 16 7 5 1 1 n=60次 n=100次 測(cè)量值 xi 次 數(shù) n 1 4 7 23 25 20 11 5 2 2 測(cè)量值 xi 次 數(shù) n 1 1 2 8 8 5 2 2 1 0 n=30次 23 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn) 012345678Tn n =30 1 . 0 1 1 . 0 2 1 . 0 3 1 . 0 4 1 . 0 5 1 . 0 6 1 . 0 7 1 . 0 8 1 . 0 9 1 . 1 00246810121416Tn n = 6 01. 01 1. 02 1. 03 1. 04 1. 05 1. 06 1. 07 1. 08 1. 09 1. 100510152025Tn n=100 1. 01 1. 02 1. 03 1. 04 1. 05 1. 06 1. 07 1. 08 1. 09 1. 100510152025Tn n=30 n=60 n=100單峰性 有界性 對(duì)稱性 24 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn) 012345678Tn n =30 1. 01 1. 02 1. 03 1. 04 1. 05 1. 06 1. 07 1. 08 1. 09 1. 100246810121416Tn n=601. 01 1. 02 1. 03 1. 04 1. 05 1. 06 1. 07 1. 08 1. 09 1. 100510152025Tn n=100 1. 01 1. 02 1. 03 1. 04 1. 05 1. 06 1. 07 1. 08 1. 09 1. 10051015202530Tn 100 100 100 0246810Tn n=30 n=30 n=3025 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn) ?????? ??? 2)(21exp21)(????xxf正態(tài)分布函數(shù)： 式中： nxniin????? 1li m?nxniin?????? 12)(li m??（ 1) 處概率密度最大 ??x（ 2） : 時(shí)的測(cè)量平均值 ? ??n（ 3） : ??x(4) :正態(tài)分布的標(biāo)準(zhǔn)差 ?x與 相應(yīng)的隨機(jī)誤差的分量 26 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn) (4) :正態(tài)分布的標(biāo)準(zhǔn)差 ? ?????? ??? 2)(21exp21)(????xxf??? 21)( ?f時(shí)：??x??21)(xxdxxfP ?)(0?? ???dxxfP概率： 小，測(cè)量值的離散性小 ?大，測(cè)量值的離散性大 表征測(cè)量值的分散性！ ?表征分布線型的寬窄 1)(0?? ???dxxfP27 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn) ????????
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