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中中 学学 生生 夏令夏令 营营物理试验物理试验绪绪 论论周 进七月十四日第1页夏令营目标1。培养学生试验动手能力学会一些简单试验仪器使用经过试验加深对一些物理概念了解以及它们应用2。为物理竞赛做试验方面准备（此次安排试验是依据江苏省物理竞赛中对试验要求进行。）第2页夏令营注意事项：1。同学在夏令营期间外出需要书面请假。请假条能够请同学转交潘永华老师（在玉辉楼B413试验室）如事情比较急请先电话请假（潘永华13073459118 周进13073466120）2。因为天气比较热，同学试验结束后，能够在完成试验试验室完成试验试验室中自习和休息，在正常试验时间进入下一个试验室。大家要爱护试验仪器确保后面同学试验正常进行。第3页3。晚上晚上10点前回到宿舍点前回到宿舍，试验室管理人员清点人数，10：30分负责老师检验。4。身体如有不适，能够去校医院，试验时向带试验老师反应，晚上向宿舍管理员反应。5。注意饮食卫生，不要洗冷水澡，保管好自己钱物。不要玩电梯。6。宿舍因为磁卡管理，同学们进出宿舍需要挂牌子，打开水和洗澡去管理室用身份牌换磁卡，请同学节约用水。7.饭票请依据需要购置。第4页8.宿舍安排到20日中午，需要延长请提前三天与潘永华老师联络。9。作习时间：每个试验2.5小时 天天早晨、下午、晚上安排三个试验。时间 早晨9：00（试验室普通8：40开门）下午2：00 晚上5：30注意：早晨老师乘校车来学校，可能因为堵车来迟，请同学们等一下，不要走远。10.不住宿同学回去时注意：D1线晚上8：00结束，地铁10：00。考虑安全，同学最好结伴而行。第5页一、物理竞赛基本情况二、试验内容试验要求三、试验数据分析第6页一、物理竞赛基本情况一、物理竞赛基本情况全国中学生物理竞赛分三个阶段：预赛：由各地级市组织（仅考理论）其中6参 加 复赛。复赛 由各省物理学会组织 由理论和试验两部 分组成，江苏省由理论考试前200名左右 学生参加试验考试 （其中理论160分，试验40分，考试时间各为3小时）决赛 各省复赛前3名奖励名额理论命题由主办省市组织，今年是北京大学负责第7页江苏情况江苏中学生物理竞赛在全国水平比较高，在与其它学科比较口碑也比很好。在过去几年中共取得国际金牌5块 亚洲金牌7块，派出学生全部取得了金牌。这在各省中是最好。江苏省每年约5万学生参加，参加复赛大约3000人，一等奖300名左右，（去年大约50名能够有保送资格）。二等奖2030。第8页试验内容、地点试验内容、地点二、试验内容试验要求试验一 光电效应 丙319试验二 球形界面上反射和折射 丙321试验三 透镜组基点测量 丙320试验四 单缝衍射 丙323试验五 杨氏模量 丙301试验六 拉脱法测表面张力系数 丙302试验七 混合量热法测定冰熔解热 丙302 试验八 物体冷却规律研究 丙303第9页试验九 声速测量 乙316试验十 二极管伏安特征测量 乙314试验十一 电表改装 乙307试验十二 示波器（黑盒子）乙316试验十三 地磁水平分量测量 乙309试验十四 霍尔效应研究 乙314试验十五 牛顿环测定透镜 丙322试验十六 测定玻璃折射率 丙317试验十七 奥赛讲座 丙309试验十八 物理演示试验 丙309第10页试验循环表1181312234511876161514910117第11页试验要求试验要求试验分三个阶段：预习、试验、汇报 预习阶段：需要将所做试验预习一遍，准备好预习汇报，包含试验题目、目标和使用仪器（该部分能够作为正式汇报一部分）。第12页试验阶段：老师讲解15分钟 主要是试验原理和仪器使用 同学要注意仪器使用方法，按试验要求进行操作，试验测量数据必须用有色笔统计，与试验汇报同时交，老师将当场面批。试验完成后，必须将试验仪器整理好才能离开试验室。第13页试验汇报要完整：包含题目、目标、仪器、（请大家试验前完成）原理 （老师讲解时统计），其中原理应列出主要理论公式和试验线路图。数据统计和处理。数据处理有代数式和算术式和结果，注意有效位数。可能话，需要给出试验测量误差。第14页试验汇报中图表要求列表：能够将物理量之间一样对应关系简明、醒目，有利于发觉其间规律，比如递增或递减。要注意：（1）表格设计（2）栏目中物理量注明名称和单位（3）次序与测量次序一致。第15页作图方法和规则物理量列表坐标选择 物理量 单位 试验测量点标定符号连线方法注明试验条件和从图上取得一些有用参数标定图名称及其必要说明第16页电流I/mA1.02.03.01020 30 4050A(I1,V1)B(I2.V2)电压U/V图一 交流回路中电压与电流关系第17页三、试验数据处理1。测量与误差。测量与误差2。误差计算基本方法。误差计算基本方法3。有效数字基本知识。有效数字基本知识第18页1。测量与误差。测量与误差 （1）真值、测量值和误差真值、测量值和误差 物理试验中离不开对物理量测量 真值真值:反应物理量客观存在真实数值，用A表示。试验中常以标准值或理论值或平均值代替真值。测量值测量值:用试验伎俩测量出来值用X表示 测量误差测量值真值测量误差测量值真值 XXA 第19页xaxaxaxaxaxa精密度低 精密度高 准确度低 准确度高准确度低 准确度高(2)测量精密度、准确度、准确度测量精密度、准确度、准确度第20页 （3）系统误差和偶然误差）系统误差和偶然误差 系统误差系统误差：a）仪器误差 如电表刻度不准，天平不等臂、砝码质量不准确等。b）方法误差 比如，单摆周期计算公式成立条件是摆角趋于零，再加上公式中没有考虑空气浮力和摆线质量影响等原因，这就决定了测量结果必定存有误差。第21页c）个人误差 因为人心里和生理原因试验时反应和感觉灵敏度差异产生误差。d）环境误差 测量时周围环境如温度、气压、振动电磁场等影响与标准状态不一致产生误差。普通来说，系统误差能够设法减小或部分加以消除。第22页偶然误差偶然误差：偶然误差：又称随机误差。如试验环境温度起伏，空气不规则流动，电源电压随机微扰，等等，但有一定统计规律。设物理量真值A0，测量量Ai，依据误差定义，各次测量误差 xi=AiA0 i=1,2,n第23页2.2.误差计算基本方法误差计算基本方法1)直接测量误差计算直接测量误差计算 设物理量真值A，测量量Xi，依据误差定义，各次测量误差 Xi=XiA i=1,2,n第24页a）单次测量单次测量 可按仪器注明误差作为单次测量误差，或者取仪器上最小刻度二分之一作为单次测量误差。比如：LL L（287.50.5）mm第25页平均值：普通来说算术平均值是测量最正确值或近真值。算术平均偏差：b）屡次测量屡次测量第26页 用算术平均偏差表示：用算术平均偏差表示：用标准差表示：用标准差表示：当测量数足够多时，随机误差满足一定分布。通惯用平均值标准偏差来表示：2)物理量（测量结果）表示：物理量（测量结果）表示：第27页绝对误差与相对误差绝对误差与相对误差绝对误差（误差）：绝对误差（误差）：相对误差（百分误差）：相对误差（百分误差）：x第28页误差计算标准：误差计算标准：当间接测量误差计算中 含加减运算时，先计算绝对误差,后计算相对误差较为方便。当计算公式中含有乘除，乘方或开方运算时，先算相对误差，后算绝对误差较为方便。第29页例：N=A B相对误差为：若 N=A/B 一样可推导出相同结论：乘除运算相对误差等于各直接测得量相对误差之和。第30页1)有效数字定义有效数字定义测量结果中数位可可靠靠数数字字和一一位位含有误差可可疑疑数数字字，统称为测量结果有效数字有效数字。（a）测量结果是4.5厘米，两位有效数字。（b）测量结果为4.48厘米，三位有效数字。普通来说，可疑数字只取一位。3.3.有效数字基本知识有效数字基本知识第31页2)几点应注意问题几点应注意问题1、有效数字位数和小数点位置无关比如：8.37cm=0.0837m，依然是三位有效数字。1.000c m 与1.0cm二者测量准确度不一样。在测量结果单位变换中，有效数字位数不变。2、不论直接或间接测量结果，其有效数字位数取舍最终依据是：末位可疑数字必须与误差所在位对齐如，经计算得出某体积测量结果10.67cm3,而误差是0.3cm3，则最终结果应为 (10.70.3)cm3。3、普通来说，绝对误差和相对误差都只取一位有效数字。假如相对误差超出10，可取二位第32页3)有效数字运算规则有效数字运算规则1、可靠数字与可靠数字相运算，其结果仍为可靠数字2、可靠数字与可疑数字相运算，或可疑数字之间相运算，其结果均为可疑数字。（进位除外）3、运算结果普通只保留一位可疑数字。末尾多出可疑数字取消时，普通可采取“四舍六入”五凑偶标准。例：将以下数据保持四位有效数字。3.14159 3.142 2.71729 2.7174.51050 4.510 3.21550 3.216第33页第34页4、在运算中，常数、无理数，如2，1/2，等位数能够认为是无限制。所取位数应足够多，以免引入计算误差。普通来说，位数不一样有效数字相乘或相除时，其结果有效数字位数与参加运算各数字中有效数字位数最少者相同。当碰到在一个式子中有多个数字连续乘除时，对于计算结果位数确实定，普通无须逐一运算去考虑，而只取参加运算诸数最少者位数，或再增加一位即可。第35页
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