【正文】 散性的量稱為實驗標準差，可使用貝塞爾公式來描述 平均值的標準差：測量值是隨機的，則其平均值也必然具有隨機誤差，由于求和時隨機誤差的抵償效應，平均值誤差的絕對值較小，它的實驗標準差比小。偶然誤差的特點是，多次重做同—實驗時，結(jié)果有時偏大，有時偏小，并且偏大和偏小的機會相同。 誤差的分類：根據(jù)誤差的性質(zhì)，將誤差分為偶然誤差和系統(tǒng)誤差。測量值（）真實值（）=誤差（）因為真實值是不確知的，測量的任務就是：（1） 找到最接近真實值的最佳估計值。但是被測對象的物理量值應該存在一個與測量者個人意志無關(guān)的真實存在，這個真實存在叫真實值。在經(jīng)典物理中，人們認為被測物理量始終存在一個與測量者個人意志無關(guān)的數(shù)值，這個數(shù)值叫做測量的真實值。那么，什么是測量呢？測量就是利用標準物件對研究對象的某種屬性進行比較從得出量值關(guān)系的過程。實 驗 講 稿 課 程__力熱實驗_______ 專 業(yè)_ _物理學_______二○一○ 至二○一一 學年度 第一 學期第一部分 實驗基礎(chǔ)知識物理學是研究物質(zhì)間相互作用及其運動規(guī)律的科學，物質(zhì)間的相互作用及其運動是用測量的物理量來描述的，因此測量是物理學中一個很重要的概念?？墒钦f，物理學是門建立在測量基礎(chǔ)上科學。被測量某種屬性稱為物理量，被選作標準來確定被測對象量值的器具稱為儀器。 一 測量與誤差測量是利用測量儀器與被測對象的物理量值進行比較，比較的結(jié)果稱為測量值。真實值和測量值之間有差異，這種差異叫誤差。（2） 給出最佳估計值的可靠程度。 偶然誤差：是由于各種偶然因素對實驗者、測量儀器、被測物理量的影響而產(chǎn)生的。減小偶然誤差的一般方法是多次測量，取其平均值作為測量的真值。 標準偏差小的測量值，說明分布狹窄或者較向中間集中，偏離真實值的可能性小，測量可靠性高。其特點是，在多次重做同—實驗時，其結(jié)果總是同樣地偏大或偏小，不會出現(xiàn)有幾次偏大而另外幾次偏小的情況。當測量值中已經(jīng)包含有系統(tǒng)誤差時，則使用平均值加修正值作為被測量真值的最佳估值。根據(jù)測量的具體情況分為： 對于直接測量的物理量，使用平均值的標準偏差作為測量的不確定度。則此時。設(shè)間接測量的物理量為，由多個直接測量的物理量得出，則 三 有效數(shù)字物理實驗數(shù)據(jù)包括有效數(shù)字和單位，有效數(shù)字由準確值和估計值構(gòu)成。需要注意的是，儀器上顯示的數(shù)字都應讀出來，小數(shù)點后面最后一位是0是有效的。2. 不計算不確定度，則有效數(shù)字按下面的規(guī)則決定：（1）加減運算 加減運算的最末位，以精度最差得數(shù)據(jù)位準。（3）三角函數(shù)、對數(shù)的值的有效數(shù)字，有比較和，取到第一位不同的數(shù)，例如： ，查表知 四 數(shù)據(jù)處理根據(jù)實驗數(shù)據(jù)并不能直接反映出物理規(guī)律，需要對數(shù)據(jù)進行處理，根據(jù)結(jié)果得出結(jié)論，進一步總結(jié)規(guī)律。但是在科學研究中，各物理量之間的關(guān)系式未知的，此時可用繪圖法尋找規(guī)律。（2） 坐標的橫軸為自變量，縱軸為因變量。（4） 兩坐標的分度值可以不同，但是需要注明。 五 實驗報告 實驗報告是一次實驗的總結(jié)，實驗報告應包括下列內(nèi)容： 實驗名稱： 一 實驗目的 二 實驗器材 三 實驗原理 四 實驗內(nèi)容（實驗步驟） 五 實驗數(shù)據(jù)記錄、處理、結(jié)果及誤差分析 六 相關(guān)問題第二部分 基礎(chǔ)性實驗實驗一 長度測量一、實驗目的 、游標卡尺、螺旋測微器幾種常用測量長度儀器的使用方法。（二）、游標卡尺 游標卡尺簡稱卡尺，是一種比較精確的常用測量長度的量具，~。 主尺的最小分度為1mm，游標尺上刻有游標，利用游標可以把主尺上的估讀數(shù)值準確地測量出來，從而提高了測量的精確度。圖12為測量精確到分格的游標(稱作10分游標)的原理圖。常用于測量細絲和小球的直徑以及薄片的厚度等。，切忌直接轉(zhuǎn)動測微螺桿和微分筒，而應輕輕轉(zhuǎn)動棘輪旋柄。三、實驗內(nèi)容 用游標卡尺測量鐵塊的長寬高，計算其體積；以及燒杯的內(nèi)徑外徑和深度。四、數(shù)據(jù)記錄鐵塊的測量次數(shù) 物理量長a（mm）寬b（mm）高c（mm）1234鐵塊的測量次數(shù) 物理量內(nèi)徑R（mm）外徑r（mm）深度h（mm）1234銅絲的測量次數(shù) 物理量直徑d（mm）1234五、問題討論 ，可以成為一游標尺碼？ ？如果某一螺旋測微器的零點讀數(shù)為+，則測量值應修定為多少？實驗二 用單擺測量重力加速度 一、實驗目的 尺，測單擺的周期和擺長； ； 度的影響。設(shè)小球的質(zhì)量為 ，其質(zhì)心到擺的支點o的距離即擺長為。當 角很小時，則 ，切向力的大小為 ，按牛頓第二定律，質(zhì)點的運動方程為 （1） （2）這是一簡諧運動方程，周期為，因而 （3）四、實驗內(nèi)容 (1)用米尺測量擺線的長度；(2)用游標卡尺沿著擺線的方向測量單擺小球的直徑，算出小球的半徑；則該單擺擺長為 。要求重復測4次(或用周期測定儀測定周期)。五、數(shù)據(jù)記錄 次數(shù) 物理量球的半徑r（mm）擺線長l（mm）周期T（s）1234六、數(shù)據(jù)處理 七、誤差分析不確定度計算八、問題討論 ？是從誤差角度作具體的分析。、螺旋測微器、物理天平的正確使用方法。二、實驗儀器 物理天平、游標卡尺、燒杯，鐵塊三、實驗原理 設(shè)體積為V的某一物體的質(zhì)量為m，則該物體的密度。 設(shè)一長方體其長度為a，寬b，高為c，質(zhì)量為m，則其密度為 ：用量杯量出水的體積，稱出質(zhì)量： ，可用阿基米德定律求出物體的體積，設(shè)為物體在空氣中的質(zhì)量，為水中的質(zhì)量，則物體密度為：。數(shù)據(jù)記錄在表格中（2）用天平測量出鐵塊的質(zhì)量，測量五次。填在表格中。五、數(shù)據(jù)記錄鐵塊密度的測量次數(shù) 物理量長a（cm）寬b（cm）高b（cm）質(zhì)量m（g）1234水密度的測量次數(shù) 物理量體積v（mm）質(zhì)量m（g）1234蠟塊的密