物理课程-同济大学课程课件

绪论物理实验课程绪论物理实验课程1物理实验课程的任务：1.学习物理实验的基本理论、典型的实验方法及其物理思想。2.获得必要的实验知识和操作技能训练，培养学生动手能力、工作能力、创造能力。3.树立实事求是、一丝不苟、严谨认真的科学态度。物理实验课程的任务：1.学习物理实验的基本理论、典型的实验方2物理实验课程的安排与要求：一.课程分两学期（上、下册），共54学时。每学期27学时。二.教材：《物理实验教程》同济大学出版社。三.要求：实验报告本、数据记录本物理实验课程的安排与要求：一.课程分两学期（上、下册），共53教学环节与基本程序预习并书写预习报告实验操作书写实验报告考核教学环节与基本程序预习并书写预习报告4实验报告预习报告(1)实验目的(2)原理摘要实验记录(1)实验仪器(2)实验内容和现象分析(3)数据记录数据处理与计算(1)作图，计算结果与误差计算(2)实验结果(3)作业题(4)附注实验报告预习报告实验记录数据处理与计算5“绪论”课程内容：一、测量与误差二、有效位数三、数据处理方法“绪论”课程内容：一、测量与误差6一.测量与误差：1.测量：直接测量长度、质量、温度等。间接测量体积、密度、粘度等。一.测量与误差：1.测量：直接测量长度、质量、温度等。7误差：

1.测量不可避免的结果。2.定义：=x测量-TxTx:理论真值，约定真值，相对真值：绝对误差、偏差、残差（简称：误差）3.误差：估算，估算的方法不是唯一的（合理、统一、需要）误差：

1.测量不可避免的结果。8误差的分类：误差的表现形式：绝对误差相对误差误差起因及性质：系统误差偶然误差过失误差误差的分类：误差的表现形式：9系统误差产生原因：仪器，理论推导，实验方法，操作，环境等。特点：倾向性、方向性消除方法：改进、修正、矫正。

系统误差产生原因：仪器，理论推导，实验方法，操作，环境等。102、随机误差：（偶然误差）原因：自然界中的各种偶然因素，人的视觉、听觉、触觉差异。特点：随机性，服从一定的统计规律，如高斯分布（正态分布）2、随机误差：（偶然误差）原因：自然界中的各种偶然因素，人的11消除方法：多次测量求平均值。（1）单峰性（2）对称性（3）抵偿性（4）有界性消除方法：多次测量求平均值。（1）单峰性（2）对称性12测量结果评价术语正确度：测量值与真值的接近程度精密度：重复测量所得结果相互接近程度准确度：综合评定测量结果重复性与接近真值的程度测量结果评价术语正确度：测量值与真值的接近程度13误差两种估算方法1.算术平均误差（58%）误差两种估算方法1.算术平均误差（58%）14函数误差传递（算术平均法）：函数误差传递（算术平均法）：152标准偏差:（方和根、均方根）概率：68.3%2标准偏差:（方和根、均方根）概率：68.3%16函数误差传递（标准偏差）：函数误差传递（标准偏差）：17误差公式推导与应用（12页）注意事项：1.函数中仅有加减法，先求

N,再求E。例如：Y=A+B-C误差公式推导与应用（12页）注意事项：1.函数中仅有加减法，182.函数中仅有乘除法，先求Ey，再求

y。2.函数中仅有乘除法，先求Ey，再求y。193.函数中各变量仅为独立变量时，才能套用12页公式推导例：3.函数中各变量仅为独立变量时，才能套用12页公式推导例：20物理课程-同济大学课程课件214.推导误差公式时，要将每误差项（例：

,

）所有系数都放在一起，再加平方符号。例：4.推导误差公式时，要将每误差项（例：,）所有22误差估算的两种方法：1、算术平均值法2、标准偏差法：单次测量：

多次测量：函数误差：误差估算的两种方法：1、算术平均值法23误差表示总结：实验结果标准形式：1.E:相对误差E0：百分差2.X0：经常取实验值3.E与

X大小并不等同4.E、

X0，E0可能为0。5.

X:精确度，E：准确度，E0：正确度。误差表示总结：实验结果标准形式：1.E:相对误差24测量结果表示单次直接测量：多次直接测量：间接测量：测量结果表示单次直接测量：25间接测量的不确定度间接测量的不确定度26二.有效位数：有效位数：是测量结果的统一表示。定义：可靠位数+（1-2）位可疑数。二.有效位数：有效位数：是测量结果的统一表示。27有效位数说明：1.同一物理量可有不同的有效位数。2.第一个不为零的数字算起（中间、末位零都算）例如；0.0670103.常数可看作无穷多有效位数（不考虑）4.有效位数与小数点无关。例：1.0mm=0.0010m,但1.0m1000mm5.科学记数法是有效位数正确记录方法。例：1.0m=1.0103mm有效位数说明：1.同一物理量可有不同的有效位数。28有效位数说明6.误差取（1-2）位有效位数.例：x=0.21,N=5,E=1.2%.7.测量结果与误差对齐。例：X=5.280.24（单位）例：Y=32.4560.24（单位）例：N=14.230.243（单位）有效位数说明6.误差取（1-2）位有效位数.29有效位数加减乘除运算规则：例：26.3+21.181

加法47.48147.518.94减法

-10.28.748.7

有效位数加减乘除运算规则：例：26.330有效位数运算规则：乘法：例：68.

2

3.2