大学物理实验绪论课.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,1,大学物理实验,绪论课,数据的获得与评估,2,这一部分主要讲解,大学物理实验,课程的目的、学习任务，课程的执行方法、考核办法，实验学生守则等内容。,第一部分 基本情况说明,3,它不是,大学物理,的,附属课程,，,大学物理,是以物理实验为基础的，离开了实验寸不难行。,大学物理实验,的目标是培养学生运用实验手段去观察、发现、分析和解决问题的,能力,，而并非是让学生学习各种理论知识。,一、,大物实验,与,大学物理,的关系,4,二、大学物理实验课目的和任务,通过对实验现象的观察、分析、测量，学习物理实验知识，,加深对物理学原理的理解,；,培养、提高科学实验能力,，,如：阅读实验材料，正确使用仪器，对实验现象初步分析判断，正确记录和处理实验数据，撰写合格的实验报告，能完成简单的具有设计性内容的实验。,培养、提高科学实验素养,，,如：要具有理论联系实际和实事求是的科学作风，严肃认真的科学态度，主动研究的探索精神，遵守纪律、团结协作和爱护公共财产的优良品德。,5,三、应该学习的实验技巧与技术,测量误差的基本知识，正确处理实验数据,：,不确定度（评估直接和间接测量结果）；数据处理方法：列表法，作图法，最小二乘法及计算机软件处理方法,基本物理量的测量方法,：长度、质量、时间、压力、电流等；,常用的物理实验方法,：比较法、转换法、放大法、补偿法等；,实验室,常用实验仪器的性能及使用方法,：示波器、电表、分光仪、信号发生器等；,常用的实验操作技术,：零位调整，水平、铅直调整，光路的共轴调整等。,6,四、课程考核方法,分为两个学期展开，每学期,16,课时。,大一：基础实验,大二上学期：综合性、设计性实验。,每个实验一份实验报告，满分,10,分（其中预习,3,分、实验操作过程以及数据处理,7,分）。,期末将本学期的实验报告分数加权平均，转换为优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级。,成绩优秀者可以参加,“,大学物理实验操作技能,”,竞赛。,不及格者需要重修哦亲,7,五、实验流程,1.,购买,“,北京理工大学珠海学院实验报告纸,”,2.,每次实验课都,必须提前预习，书写预习报告,（实验名称、目的、仪器、原理、数据记录表格），并写上姓名、学号、班级、实验时间、教师姓名。实验原理中写出简要的公式和图表。,3.,按照课表以及进度表及时到达实验室，由实验老师检查预习报告。,4.,老师就该次实验讲解,1530min,，然后学生分组操作。将测量的数据以及计算的结果续写在预习报告上并上交。,报告要求简单明了，语言确切，工整整洁。,8,六、实验课程表进度表、分组,9,六、实验课进度表,10,15级电气自动化1.2.3班,六、实验课分组,11,七、实验学生守则,准时到相应实验室，,迟到者,会酌情扣分，最高为当次实验的,30%,；,12,七、实验学生守则,预习报告交给老师批改，没有预习的,不允许,做实验；,13,七、实验学生守则,不准,在实验室内吃东西！,14,七、实验学生守则,不得,在实验室大声讲话，到处乱窜；,不得,随意翻动未启用的仪器设备。,15,七、实验学生守则,实验结束后：,实验结果,送交老师检查；,关闭仪器电源，,复原,仪器；,填写实验记录本，得到老师允许后方可离开。,16,第二部分 实验数据的获取与评估,这一部分讲解,大学物理实验,教材第一章，主要涉及单位、数据的测量、处理，以及误差的评估等内容。,17,1-1,国际单位制,在国际单位制,(,SI,),中，有,7,个基本单位,:,长度：米,(,m,),时间：秒,(,s,),质量：千克,(,kg,),电流：安培,(,A,),热力学温度：开尔文,(,K,),发光强度：坎德拉,(,cd,),物质的量：摩尔,(,mol,),。,另外，还有两个辅助单位,：平面角：弧度,(,rad,),立体角：球面度,(,sr,),。,其他单位都可以由,7,个基本单位导出。,18,国际单位制中的倍数因子,因数,词头名称,符号,英文,中文,10,9,10,6,10,3,giga,mega,Kilo,吉,兆,千,G,M,k,10,2,10,1,10,-1,10,-2,Hecto,Deca,Deci,Centi,百,十,分,厘,h,da,d,c,10,-3,10,-6,10,-9,10,-12,Milli,Micro,Nano,Pico,毫,微,纳,皮,m,n,p,由于各种物理量变动范围很大，因此规定了,SI,单位的倍数单位。,19,练习题一,20,练习题二,在数字计算机中，,21,1-2,测量与误差,测量分类：,1,、,按测量方法分类：,直接测量,间接测量,2,、按测量条件分类：,等精度测量、不等精度测量,(,很少用,),误差及其分类,定义：由于方法和设备不完善、环境影响、认识能力限制，,测量得到的数据,x,与被测物理量,真值,x,0,的差,，称为误差,。,22,误差与分类,-,按表示方法不同：,误差：,绝对误差：,相对误差：,算术平均值，,多次测量求平均（最常用）：,测量值与算术平均值的差称为,偏差或残差：,一样么？,23,练习题三,24,绝对误差和相对误差的区别,25,误差与分类,-,按来源分类：,按照误差的来源分类,（,1,）仪器误差,（,2,）环境误差,（,3,）方法误差,（,4,）人员误差,按照误差的特点与性质分类,（,1,）系统误差,（,统计计算）,（,2,）随机误差,（,经验）,（,3,）粗大误差,26,评价测量结果常用的概念,（,1,）精密,度：反映,随机误差,大小的程度,（,2,）正确度：反映,系统误差,大小的程度,（,3,）精确,度：反映,随机误差和系统误差,大小的程度。准确度高则精确度和正确度高。,精密度,正确度,精确度,27,1,-,3,误差的评估与消除,几种常见系统误差,（,1,）固定系统误差（,2,）线性变化的系统误差,（,3,）周期变化系统误差,系统误差的修正方法,（,1,）理论分析法（,2,）实验对比法,（,3,）残余误差法（,4,）其他方法,P10,需要注意,：,对于仪器误差限不等于测量数据的误差，而是误差分布的界限！,28,系统误差的评估,：,1,、仪器,有精确度,的，以精确度为仪器差限；,2,、不知道仪器准确度信息的，像刻度尺一类可以,连续读数,的仪器，取最小分度的一半作为仪器误差限；游标卡尺一类离散读数的仪器，取最小分度作为仪器误差限。,3、根据仪器,准确度等级,计算仪器误差。比如电表类仪器的误差限（范围）为,仪器误差范围：,29,随机误差大致满足正态分布,误差落在,之间的概率为,68.3%,，落在,3,之间的概率为,99.7%.,标准差（均方差）,随机误差的评估：,标准差的大小反映了测量数据的分散程度。,30,由于错误的操作或计算而出现的误差。如果某个数据偏离平均值（,-,3,，,+,3,）就剔除。,粗大误差的处理：,31,练习题四,32,1-4,不确定度,概念：表示被测量的真值在某个量值范围内的一个评定。显然与误差的定义不同。,P12,分类：,根据处理方法的不同分两类：,A,类不确定度：,可以用统计方法处理；,B,类不确定度：,不能用统计方法处理，只能依靠经验以及假设估计；,33,不确定度计算,A,类不确定度：,B,类不确定度：,总不确定度：,是平均值的标准差,34,测量结果的标准表示形式,说明：,1,、总的不确定度,U,x,：一般保留,1,-,2,位有效数字，,采取只入不舍的原则处理！,2,、,平均值,：,计算,平均值,的中间过程，有效数字可保存多几位，处理时与,U,x,的最低位保持一致，,尾数采取四舍六入五凑偶的原则,：,P13,（相对不确定度）,35,有效数字,有效数字：是指在分析工作中实际能够测量到的数字。所谓能够测量到的是包括最后一位估计的，不确定的数字。,读数：,2.80cm,精确值,估读值,36,说明：,实验中的数字与数学上的数字是不一样的,.,如,第一个非零数字前的零不是有效数字：,0.0304km.,第一个非零数字以及之后的所有数字（包括零）都是有效数字,.,单位的变换不应改变有效数字的位数,.,有效数字,数学的,8.35=8.350=8.3500,实验的,8.358.3508.3500,37,例题与习题,1.,按照“四舍六入五凑偶”的规则，将下列数字保留至小数点后第二位,3.1416,，,2.7183,，,1.4152,，,1.4149,，,1.4150,，,3.5248,，,3.5251,，,3.5250,2.,按照“四舍六入五凑偶”的规则，将下列数字保留,3,位有效数字,12.345,，,23.45,，,34.56,，,4.554,，,5.675,，,0.6751,，,0.7849,，,0.089050,，,90150,特别大的和特别小的数字要先写成科学计数法，再保留有效数字！,38,测量结果的标准表示形式,说明：,1,、总的不确定度,U,x,：一般保留,1,-,2,位有效数字，采取,只入不舍,的原则处理！,2,、,平均值,：,计算,平均值,的中间过程，有效数字可保存多几位，,处理时与,U,x,的最低位保持一致,，尾数采取,四舍六入五凑偶,的原则,.P13,（相对不确定度）,39,40,41,42,43,1-5,数据处理,44,45,做图要求,标出图线特征：,在图上空白位置标明实验条件或从图上得出的某些参数。如利用所绘直线可给出被测电阻,R,大小：从,所绘,直线,上读取两点,A,、,B,的坐标就可求出,R,值,标出图名：,在图线下方或空白位置写出图线的名称及某些必要的说明。,46,不当图例,曲线太粗，不均匀，不光滑,。,47,图纸使用不当,：实际作图时，坐标原点的读数可以不从零开始。,48,49,此课件可编辑版，如对课件有异议或侵权的请及时联系删除！,课件可编辑版，请放心使用,！,