物理实验.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,*,*,大学物理实验绪论,*,大学物理实验复习,三、复习方法：熟悉实验原理（包括原理图和计算公式）、实验方法和实验内容，认真做每个实验的数据处理，在处理数据的过程中，熟悉误差理论。,一、考试内容：,a.,误差理论,b.,实验原理（包括原理图和计算公式）,c.,实验方法和实验内容（要点和注意点、仪器的基本使用方法）,d.,数据处理,e.,课后讨论思考题,二、题型,1.,选择,2.,填空,3.,简答,4.,画图,5.,计算,今天的课程安排：,1.,数据处理方法,2.,具体实验,数据处理,3.,具体实验实验原理实验方法复习,交作业的时间地点安排：,1.,本部：,12,月,7,日（星期二）中午,12,：,00,13,：,00,在培训生公寓门口,2.,仙林：,12,月,6,日（星期一）我的办公室,间接测量结果表示式的计算过程,:,4,、根据函数关系 ，,（,1-27,）或（,1-28,）求,u,N,1,、求出各直接测量量,x,，,y,，,真值的最佳估值,x,，,y,，,2,、求出各直接测量量,x,，,y,，,的,A,类不确定度,(1-6),和,B,类,不确定度,(1-10),，再求出其相应的合成不确定度,u,x,，,u,y,，,(1-15),；,3,、间接测量量的最佳估值：,5,、间接测量的结果表示式：,(,单位,)(P=0.683),备注（,1,）：,1,、,2,、,3,步中得出的为中间结果，按照,各自的修约规则多保留一位有效数字。,备注（,2,）：以上每一步都要,列出公式、代入数据、中间结果、最终结果,等精度测量,-,如果同一,观察者,在相同,环境,下，用同一种,测试方法,和同一台,仪器,进行,多,次测量，此时可以认为每一次的测量精度都相同，称作等精度测量。,不等精度测量,-,如果在测试中有某一条件不同，则称作不等精度测量,等精度测量与不等精度测量的关系,:,等精度测量强调每次测量条件相同（仪器、方法、环境等）,具有相对意义，且数据处理方法不同。,在对某一物理量的多次测量中,可分为等精度和不等精度测量,(3),测量结果尾数的修约规则,根据,GB8017-87,规定的数值修约规则，测量结果尾数的修约原则是：,四舍六入五凑偶，,5,后非零则进,1,，,5,后全零凑成偶。,6.28271,取,4,位有效数字为,2.4352,取,3,位有效数字为,17.405,取,4,位有效数字为,17.415,取,4,位有效数字为,6.283,4.,有效数字的运算法则,运算结果的有效数字的位数，只要求出不确定度，就可以确定出来。,在不求不确定度时，按以下粗略的方法来确定。,(1),加减运算,规则：几个数相加减时，结果的末位与各数,末位数中数量级最大,的那一位对齐。,10+1=11,100+10+1=?,欠准数字,(2),乘除运算,规则：几个数相乘除时，结果的有效数字位数与各数中,有效数字位数最少,的相同。,例如：,欠准数字,(3),乘方、开方运算,规则：在乘方、开方运算时，若乘方或开方次数不太高，其结果的有效数字位数与,底数的位数,相同。,取成,例如：,100,10,10,10,00,(,a,),(,b,),(,c,),表示射击,精密度,高，但准确度欠佳；,表示,准确度,高，但精密度较差,表示精密度、准确度均较高，即,精确度,高。,（,2,）测量结果的,相对,不确定度表示法,为全面评价测量结果的优劣,还应考虑被测量量大小,故引入相对不确定度,E,r,。,E,r,的首有效数字,3,，取,一位,有效数字,E,r,的首有效数字,3,，取,两位,有效数字,E,r,参与中间计算，多保留一位有效数字。,0.30001%,0.40001%,0.31%,0.5%,相对不确定度和百分差的修约规则相同,0.39001%,0.40%,0.4%,测量结果,可以表述为：,单位 （,P,）,在这个范围内以一定的概率包含真值,测量值,测量不确定度,包含真值的概率,只取,一位,有效数字，,尾数只进不舍,。,测,的最后一位应于,末位对齐。,不同精度的量具的仪器误差,用游标卡尺测量,:,仪,=,0.02mm,用钢直尺测量,：,仪,=,0.1mm,用千分尺测量,:,仪,=,0.004mm,分光计测量,:,仪,=,1,分,间接测量量不确定度的估算,考虑到物理实验课程的特点，及简化运算，得到不确定度的传递公式为,：,的不确定度,的相对不确定度,当函数 中各量间是乘除关系时，利用相对不确定度传递公式计算方便。,THANK YOU,SUCCESS,2024/12/16 周一,15,可编辑,例,1,长方形边长测量结果为,:a=4.000,0.005cm,b=3.000,0.005cm,则其表面积可表示为,:,次数,1,2,3,4,5,平均,铜棒,d,（,mm,）,3.984,3.985,3.996,3.989,3.981,3.987,2,、测量金属棒电阻率的数据表格,R,1,=R,2=,10,4,(),金属,L,(mm),/,Rs,(),R(),(),(10,-3,),(mm),(10,-8,),铜,200,0.1,119.88,119.83,1.1983,3.987,7.4765,0.1,119.78,例,2,注意：,R,x,的相对不确定度可由书中查出为,求偏导数：,；求偏导数：,举例,-,测钢丝直径,3,、确定坐标轴,习惯以横轴表示自变量，以纵轴表示因变量。,在轴的端部表明其所代表的物理量的名称符号及其单位。,4,、合理确定坐标分度,应保证图上实验点的坐标读数的,有效数字位数,不损失。,容易读出图上实验点的坐标读数，用,1,、,2,、,5,进行分度,.,坐标原点不一定零开始。,5,、标出实验点,用削尖的铅笔以,“,+,”,、,“,”,、,“,”,等记号标实验点。,同一图上化几条图线时，每条图线要用不同的符号标记。,6,、连接实验曲线,用直尺、曲线板等工具连线。,图线应,细,而,光滑,。,在连线时，尽可能通过较多的点，不在线上的各点应均匀分布在紧靠图线两侧。,弹簧伸长,L,与受力,F,的关系,（,No,。,5,焦利秤）,7,、图注和说明,在图纸的明显的位置写出图名和实验条件。,弹簧伸长,L,与受力,F,的关系,（,No,。,5,焦利秤）,在直线上,所选两点用不同的标号标出。这两点应在,实验范围内相距远,一些。所选两点的坐标值都要,估读,1,）在,所做直线上,选取,相距较远,的两点，从图上读取其坐标值（,x,1,，,y,1,）、（,x,2,，,y,2,）。,2,）求斜率,b,：,设直线方程为：,3,）求截距,a,：,三、逐差法,逐差法是物理实验中常用的数据处理方法之一，常用于处理自变量等间距变化的数据。逐差法就是把实验数据列成表格进行逐次项减，或分成高、低两组对应项相减。,前者可验证数据变化的规律。,后者可充分利用数据，减少测量误差。,逐差法充分利用了数据，保持了多次测量的优点。,THANK YOU,SUCCESS,2024/12/16 周一,30,可编辑,