实验总结2013.6.ppt

1、物理教育实验中心，高等院校物理实验总结，学到了什么，在物理实验的基本知识，基本实验技能和基本方法上接受过一定的训练。 (重视8个数据处理4个知识开拓)使学生掌握了什么，在仪器使用、实验技能、测量方法和误差以及数据处理等方面达到了一定的基本要求。 另一方面，正确处理读取值和有效数据，一.读取值、螺旋测微器a、读取显微镜a、迈克尔逊干扰作用仪a、游标卡尺b、分光计b、仪表c等a鉴定b不鉴定c范围，注意： 0的作用和地位(忘记仪表鉴定)，一次菲测量头部测量等，测量极限误差、的取法，a .仪器标定的最大允许误差(天平)，b .测量极限误差(钢丝标尺弯曲)，取两者的数值，根据不同的机器、测量对象、环境条

2、件、机器灵敏度阈值等，2 .数据处理步骤：用不确定度评价测量结果， 给出最后的测量结果或列表(例如，伏安图特性)，(a )获得计量资料的算术平均数值： (b )校正已知的系统误差，获得测量值(例如，螺旋测微器必须去除零误差并进行正反平均)，(c )以贝塞尔公式计算标准离差： (2)直接多次测量： (d )求出信任度残奥表，求出a类的不确定度(评价随机误差)，P7表2，(e )根据设备标定的最大允许误差，化学基b类的不确定度(评价设备)，(f )直接多次测定的合成不确定度，给出最后的测定结果，得到计测设备的误差限制值、设备的误差限制值，(b )电表的电平平方伦0.5级电压表为量程15V时，设备误

3、差限制为15*0.5%=0.075(V )量程为75V时，设备误差限制在75*0.5%=0.375(V )、(a )设备铭牌或说明书上有记载。 (c )取得机器的最小精度。 在伏安法的电阻测量实验中，全部是单次测量(头部测量精度低，不需要多次测量)，(3)间接地测量a、b、不确定度的传递，上式适用于n和差形式的函数，下式适用于n和积商形式的函数。 以上公式可以用于计算P10表4的不确定度传递公式。 最后的测量结果，如果间接测量是幂指数，那么其不确定度的简便公式是：例如，在某个长度N=a b c-2d，a=50.000.08 CMB=4. 050.05 CMC=12.63.05 cmd=1. 0

4、030.005 cm，试着表现n的测量结果解：例：用一次螺旋测量小钢球直径，计量资料为d (mm )9. 3459.344.3439.348.347.343螺旋测量的初始值为0，求小钢球的体积，如下所示？ 解：1.计算小钢球直径平均值：2 .直径的标准离差S=0.0021mm，6 .因此，小钢球的直径结果式根据4 .一次螺旋测微器的设备最大允许误差、5 .进行合成，求出直径的总不确定度，设3. n=6，计算小钢球的体积：小钢球体积测量结果代入不确定度合成式(表3 )的例2 :用尺测定中空圆筒体的尺寸，测定外径D2=3.300cm的内径D1=1.504cm、高度h=4.810cm。 算算体积吧？

5、 方法1:1 .空心圆柱体体积：2 .计算空心圆柱体体积的最佳估计值，3 .根据式计算化学基，4 .导出结果式：方法2:1 .空心圆柱体体积为两个圆柱体体积之差：2 .空心圆柱体体积的最佳估计值： 分别计算3.v1和V2的不确定度，再根据侧和根的合成方式写入总体积v的不确定度UV :4 .结果式：3 .有效数字的运算规则，a，最终结果只留下一位的可疑数字，中间过程可以多留下一位，之后的数字是“四舍五入五凑”、b、两个量的加法(或减法)与可疑数字的第一个出现位置一致，c、一些量的乘法(或除法)的积(或商)与有效数字最小相同，d、一个数的幂、开方元数为几人，e、计算机定义函数位参数的最后一位加减1

6、 公式中的一些常数的取法是有效数字比最小的位数多一位，计算机定义函数位数的简单方法：假设对某个测定值x取函数(签名、正切、自然对数、常用对数等)，如果x的有效位数已知，改变x的最终位数的单位，观察函数值的变化，就可以得到原来的函数值的位数例如，g，测量结果的有效数字是： (1)结果的最后一位与不确定度的位对齐，其他多馀的数字被截断。 (2)测量结果的不确定度一般只保留1位的有效数字，其馀的取舍选择采用一进一退的原则。 4 .数据处理的基本方法，a，列表法的优点：简洁有序的显山露水，有助于表现物理量之间的关系，b，尺格拉夫注意：横纵轴物理量名称和单位图点的线的原则，使测量值尽可能均匀地分布在线的

7、两侧的横纵长度的比率，c，图用非平衡桥截尾(非平衡桥)插值法(动态弹性杨氏模量)等d、序差法双位数个数据拉伸法测定弹性杨氏模量，如：测量量程750mV、全片偏移150格、0.5级模拟计程仪电压表元件两端电压，测定数据如下所示： 解：电压表已校准，系统误差设定为0。在一次测量中，0.5级电压表的最大容许误差为：不确定度、测量的电压值、原始读数、有效数运算、正确结果、错误结果、v (mv ) 12.5102.5243.0376.0552.5662.5728.0、v (mv ) 12102243766二、掌握实验方法(几乎包括所有实验方法)、1、比较法、a、直接比较法(最多使用)、b、间接比较法(间

8、接测量)、2、放大法、a、累积放大法：b、机械放大法、c、电磁放大法、d、光学放大法直读法：米尺测量长度、电流(电压)计测量非平衡桥的加载与卸载：拉伸法测定弹性杨氏模量正反平均双光标测定：分光计(消除偏心差)交换法：直流桥测定，迈克尔森干扰作用计100条条纹，测微器，读取显微镜，迈克许多电子设备，电磁放大霍尔器件有放大器，示波器有y轴增益，操纵杆，迈克变换法、a、残奥圈套变换法、b、能量转化法(现代传感器多为变换为电量的测定)、4、光学实验法、热电变换测定：热传导率、非平衡桥压电变换测定：动力学共振法的弹性杨氏模量光电变换测定：光电效应磁电变换测定：霍尔效应， 间接测定干扰作用法：迈克尔孙干扰

9、作用衍射法：光栅衍射(分光计)分光法：拉伸法，三，实验技能的培养，主要体现在仪器的调整和操作过程中，1 .零调整，仪器使用前的检测和校准仪器的零仪，天平不为零时必须修正(螺旋测微仪) 3 .光路共轴调节(光学实验)水平仪气泡延伸法垂线、自标准法粗调微调计时器、分、拉、4 .无视差调节、目镜：分光计望远镜、读取显微镜划线与运动方向平行或垂直的电表：针、像重叠、5 .逐次近似调节、分光计各半调节法直流桥电流计； 6 .恢复仪器初始状态仪器正式调整前的状态分光计，迈克尔孙干扰作用仪螺丝初始位置的电器螺丝逆时针转动：如电源使用，7 .定性后定量原则(伏安图特性)，8 .电路配线法(所有电器试验)直流桥，不平衡桥，伏安图特性， 9 .避免空间误差显微镜，迈，分光计，四，实验评价60% :每个实验具体问题(主要是实验预习问题，思考问题，实验原理等)，1，考试时间： 6月16日(礼拜日)下午2336030-43365000，2，考试方法：笔试，3，考试内容： 40% 不确定度的计算和实验方法等绪论课和总结课相关的理论知识、学生实验总成绩、实验总成绩、考试成绩(占总成绩的30% )、实验报告：人民教师在对考试报告评分后，占通常成绩的50%。 实验总