大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)(完整版)
【正文】 4 四 .物理實(shí)驗(yàn)課的程序 實(shí)行開放式教學(xué)、計(jì)算機(jī)管理、網(wǎng)上預(yù)約。 、分析問題和解決問題的能力。 3 二 .物理實(shí)驗(yàn)的分類 (演示實(shí)驗(yàn) ) 三 .物理實(shí)驗(yàn)課的任務(wù) (自學(xué) ) 、基本方法和基本技能加深對(duì)物理原理的理解。 實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)： 物理實(shí)驗(yàn)樓 ，一周內(nèi)交上。多做加分最多不超過 100分。 直接測(cè)量： 用測(cè)量?jī)x器或儀表直接讀出測(cè)量值的測(cè)量。單位通常采用國(guó)際單位制。 它的正負(fù)取決于測(cè)量值偏離真值的方向。 如千分尺和電表的零點(diǎn)差，可引入修正量修正。這種誤差性質(zhì)上與以上兩種誤差不太一樣，屬于測(cè)量壞值，一旦發(fā)現(xiàn)，應(yīng)及時(shí)剔除 。 ③ 絕對(duì)誤差數(shù)值大小與所取單位有關(guān)。一般電工儀表常按引用誤差的大小來確定準(zhǔn)確度等級(jí)。它表示對(duì)同一被測(cè)量進(jìn)行重復(fù)測(cè)量時(shí)，所有 測(cè)量值與真值 的接近程度和 各測(cè)量值之間 的接近程度。 ???niixnx1122 四 .不確定度（ uncertainty） 不確定度是用來評(píng)定測(cè)量質(zhì)量的一個(gè)及其重要的指標(biāo)，國(guó)內(nèi)外，在計(jì)量、檢測(cè)、工業(yè)、商業(yè)、外貿(mào)等領(lǐng)域已逐漸采用不確定度取代標(biāo)準(zhǔn)誤差來表示測(cè)量結(jié)果的質(zhì)量。 B類不確定度分量無(wú)法用統(tǒng)計(jì)方法評(píng)定，但可以用有關(guān)信息估計(jì)來評(píng)定，也可以由極限誤差求出。 誤差 定性地描述理論和概念 不確定度 給出具體的數(shù)值或進(jìn)行定量計(jì)算及分析 不確定度和誤差的區(qū)別 ： 誤差是測(cè)量值與真值之差，可正可負(fù)。 （ 5）誤差理論是估算不確定度的基礎(chǔ)，不確定度是誤差理論的補(bǔ)充。 用 Δ儀 表示電表的極限誤差，計(jì)算公式為 100級(jí)別電表量程儀???35 其不確定度 B類分量為 3??? 儀儀?Bu相對(duì)不確定度為 %1003100%100 ???????電表指示值級(jí)別電表量程電表指示值Bruu由此得出電表量程的選擇原則 :在測(cè)量時(shí) ,使電表的指示值盡量接近而不超過滿刻度 。 測(cè)一鋼球直徑 最小刻度： 1mm 精度 1/50mm 測(cè)量結(jié)果： d== d= d= 有效數(shù)字： 2位 3 位 4 位 （ 3）進(jìn)行單位換算時(shí)，有效數(shù)字的位數(shù)不要改變。 例： y=177。 要求： （ 1）用圓珠筆或鋼筆，不要用鉛筆。 （ 2）寫明圖號(hào)、圖名（合適的位置）、坐標(biāo)軸代表的物理量、單位、數(shù)量級(jí)等。 例： 測(cè)量鋼絲（或彈簧）的倔強(qiáng)系數(shù) k，存在關(guān)系式 F=k(LL0) 但鋼絲的長(zhǎng)度 L0往往測(cè)量不準(zhǔn)，存在零點(diǎn)差（可消除系統(tǒng)誤差），從而由上式計(jì)算的 k存在系統(tǒng)誤差。正確使用逐差法，通常將測(cè)量數(shù)據(jù)分為兩組，相隔 k=n/2 。 ? y 0 x57 2 m in,iv ??由 得 20iva? ??? 20ivb????? ?2i ii i i in a babyxyx x x??????? ? ?即 此方程稱為 正規(guī)方程， 或法方程。 63 n t/℃ R/Ω t2/℃ 2 R t/ Ω ℃ 1 365 1457 2 625 1945 3 906 2400 4 1296 2909 5 1600 3294 6 2034 3784 7 2500 4255 n=7 ?it = ? iR = ?2it =9326 ? iitR =20224 64 （解方程） 245 .3 566 .00??77245 .3 932 6 200 44??7 7 7? 1? 95 /abababC????????????????? ? ???列 表 數(shù) 據(jù) 代 入 方 程解 出3. 寫出待求關(guān)系式 7 0 . 7 1 0 . 2 8 9 5~~RtRt??? ； ℃。 221111()iiiiixxnyynxxnx y x yn?????????上式中 注意：求和 i=1 to n，手工計(jì)算時(shí)不要出錯(cuò)。 *函數(shù)形式可以表示成 多項(xiàng)式的形式 或經(jīng)過變換可以表示成多項(xiàng)式的形式。 51 ２ ． 逐差法 差值法清除了系統(tǒng)誤差影響 。 正確選擇坐標(biāo)軸比例 坐標(biāo)軸比例不合適 合適 47 3．作圖法的應(yīng)用 （ 1）判斷物理量之間的關(guān)系 —— 圖示法。 （ 3）注明表頭名稱。 m *有效數(shù)字不能多，也不能少。 如： 指針式電壓表、電流表，物理天平，千分尺，水銀柱溫度計(jì)等。 36 電阻箱的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 計(jì)算方法舉例如下： 37 檔位 (9 ) 10000 1000 100 10 1 10 6 1000 1000 100 0 2022 5000 5 000 0 38 電阻箱接線柱用法 注意小電阻接線柱 （見上頁(yè)圖示） 目的：減小使用小電阻時(shí)電阻箱旋鈕簧片接點(diǎn)處的接觸誤差 另一種計(jì)算方法： 根據(jù)下面公式計(jì)算出電阻箱的極限誤差 公式中 m為電阻箱旋鈕的個(gè)數(shù) 電阻箱級(jí)別及常數(shù)表 )%( RmbaR ??? 儀級(jí)別 a 常數(shù) b 39 有效數(shù)字與幾種數(shù)據(jù)處理方法 一 .有效數(shù)字 ： 正確而有效地表示測(cè)量結(jié)果的數(shù)字 。 合成不確定度為 ： 22BAc uuu ??（ 2） 單次測(cè)量的情形 單次測(cè)量的原因：一般情況下為
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