武汉大学物理实验绪论11-2

1、物理实验绪论,1)直接测量 米尺测长度 146.15cm， 末位估读 2)间接测量 RV,1. 测量分类,一、基本概念,1）真值：客观值A , A只能逼近. 2）近似真值： 通常是平均值. 3）绝对误差： 测量值真值 相对误差（ 绝对误差 /真值）100,2.误差,1）系统误差： (1)特征：环境一定时，误差的大小符号不变，条件变化时，误差变化有规律性 (2)原因：仪器结构（零点偏差），公式误差 (3)分类： 已定系统误差，确切掌握规律，如:零点偏差. 未定系统误差，不能确切掌握规律，仪表的允许误差. (4)校正：对已定系统误差可校正,加修正项. 以后仅考虑未定系统误差,3.误差分类,2）随机

2、误差 (1）特征：单次测量的误差无规律 性，大小、方向不可能预知 (2）原因：测量中的不确定因素，微扰;测量对象的不稳定性，波动，气流. (3）校正：多次测量取平均 (4）多次测量X的数据整体，服从正态分布统计规律，测量值为X的概率f（x）为,正态分布的标准偏差,随机误差,（4）测量值的随机误差,68.3%,（5）测量值的标准偏差,测量的质量,实用标准差,（每次测量的标准差）,算术平均值的标准差,4.测量的不确定度,U,不确定度U,1）意义: 是对测量误差的估计量，用来评定被测量的真值所在的范围； 误差未知，U 适用于具体场合。 误差有正负， U0 2）分类： UA：随机误差，统计规律（平均）

3、 UB ：未定系统误差，非统计方法，本书多指仪器误差。,3）合成,二、 的计算和测量结果表达,U,1）直接测量：,2）间接测量,间测U公式,3）结果表达中的有效数字取舍问题,取舍原则,取舍实例,1. 有效数字：由若干位可靠数加最末一位可疑数构成 与仪器的精密度有关 中间和末尾 0 是有效数字 尾数舍入法则：四舍余五入，整五凑偶入 例：2.465=2.46，2.475=2.48， 2.4652=2.47,三有效数字及其运算,2. 有效数字运算规则,可靠数与可靠数运算为可靠数， 可靠数与可疑数、可疑数与可疑数运算为可疑数，但进位是可靠数。,1)加、减,最高位乘积无进位时，结果的有效数字位数与因数中

4、最少的位数相同；有进位时，结果的有效数字位数比因数中最少的位数多一位。,几个数相乘除时，其结果的有效数字位数一般与参与运算的数中位数最少的相等,2)乘、除,2) 幂和根,结果的有效数字位数与底的有效数字位数相等,由y确定y的有效数字位数 得结果表达式为：,3) 一般函数,误差传递公式：,而,得：,4) 常数,可靠数有无穷多位,结果的有效数字位数由U确定,3. 科学计数法:,例：用卡尺测圆柱体外径D，高H如下表（0.02mm） 次数 D H （cm） 求V=？ 1 6.004 8.096 10 6.000 8.096,（3）,（4）,四舍五入，对齐,直接测量量结果表达,（5）,间接测量量结果表达

5、,布置作业,四、处理数据方法： 列表法, 作图法, 逐差法（线性，x多项式且x等间距变化）, 线性回归法。 五、作业：P29 1、2、3、4、6,六、实验的成绩评定及事项 （一）实验过程：60 1、预习报告：20分 （1）简述公式及意义 （2）较详细的实验步骤（拟定实验方案） （3）数据报表 2、操作过程：20分 3、数据的测量：20分 （二）实验报告：40 完整的实验报告，数据处理，思考题。 下一次实验交前一次实验的报告，不得无故迟交，并注意保存全部实验报告，期末装订成册呈交。,大学物理实验的补充规范 1.预习报告规范如下： 实验名称、实验目的、简述实验原理，这三个部分写在正规的报告纸上。 实验数据记录纸只记录原始数据及实验中的问题。 2.数据记录规范如下: 1)须用钢笔记录 2)不得涂改 3)作图须用坐标纸 3. 要注意实验室安全，特别是老师没讲课前，学生不得动实验仪器。,通知 1.以班为单位集中购买预习报告纸及实验报告纸（由班长和学习委员负责）， 每套5元。 购买地点： 工学部八教学楼三楼物理教学实验室 购买时间：第一周四下午 2：