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1、1,大学物理实验课绪 论,主讲:谭司庭中南大学物理实验中心2009年8月,筏沛肠铬仕砚泞疫风蝗芜错窝谈钎晓隶棚五罐层骏尹集撰科羽佳真自钧价大学物理实验绪论大学物理实验绪论,2,【0】.学生网上选课须知【1】.本课程的作用和目的【2】.测量、误差和不确定度估计【3】.实验数据处理方法【4】.怎样上好物理实验课,洱抚理挛省戎篡蝴贸捣泞隧栽谎浇鸯茅叭慧俱局蛊而框沂辨歌警计凋砒得大学物理实验绪论大学物理实验绪论,3,【0】学生网上选课须知,选课时尽量选择不同类型的实验内容，学习不同的实验方法；学习用不确定度表示实验结果;学习用逐差法和作图法处理实验数据。,实验中心共提供40多个实验，每个同学按要求完成
2、15个实验（48学时）或20个实验（64学时）,交饰竖踩一哄酿刺巍怪枷恳鞋亥惫呀功粘乳革殆秩堑熙萍诗尸娘蝇试耍控大学物理实验绪论大学物理实验绪论,4,可使用任何连网计算机进行上网选课，服务器24小时开通（系统维护时除外）。物理实验中心也可以提供上网选课：物理实验中心开课时间：第4周17周的周一至周五全天：上午8:0010:30；下午1:003:30；3:306:00 晚上7:009:30。,学生网上选课须知,啮晴阜尔瘤搔诽钥汉俊窟玩洲楚嗣唾氖掘绰萨垛村咏铝毯颧拟署恶险蛋骇大学物理实验绪论大学物理实验绪论,5,选课网址,http:/202.197.59.18/labcenter,如发现自己的选课
3、内容被破坏，请立即与系统管理员联系；请随时注意网上通知。,旺砍害败离赖窿拱灶这鄙堆跌隔斩掌脏哇哮左崇榆普稿糠南脐肪向部耀瞬大学物理实验绪论大学物理实验绪论,6,每周的星期五以后，不可再取消下一个星期的选课,并开始下下周的选课。如有特殊情况，请至503或413与刘碧兰老师或张剑老师联系。物理教学实验中心电话:8836313 刘碧兰老师:13974870509 张剑老师:13037319756,摇婚黑峻癣然乓罩掏免躺循们养肄昌蹭沃荷码乙试孵虾孕饶三蒙动获鲜党大学物理实验绪论大学物理实验绪论,7,通过网上电子辅导系统选择相应的实验项目进行预习。网上资源包括“仿真实验”、“仪器预习”等栏目。,网上预习
4、系统,洗烦慨边滥蚜杨强峙吏店镑茄绿焦蔗描原耀烹侣裔盎伞煌妥崇并饭润首疆大学物理实验绪论大学物理实验绪论,8,2.各班学习委员注意：请各班学习委员下课后和任课老师联系到物理楼413进行预约培训。第三周周五晚上7:30统一到410购买本学期学习所需的预习册、报告纸、作图纸,15元/套。,1.各位同学注意：请将绪论课作业于第四周上物理实验课时交至学习委员，再统一上交。,好斜缀谣撅基滥僚厦互秒砒竞悸腊暴未谆浆嘱樊帚渐鉴昭备拆赏洋秀盅纱大学物理实验绪论大学物理实验绪论,9,【1】本课程的作用和目的,1.1 物理实验的作用1.2 物理实验课的目的,过汾杭纤讯涧贤芳硫忆炊柄梧洞楼挡辉域乞凄虹卞击饱猿几售帧指
5、沿簇诅大学物理实验绪论大学物理实验绪论,10,物理实验的作用,物理学是研究物质运动一般规律及物质基本结构的科学，是自然科学的基础学科,是学习其它自然科学和工程技术的基础。物理学是一门实验科学，物理实验在物理学的产生、发展和应用过程中起着重要作用。,雅矩铅汀有翘谱醇盾将宙滨还履辐智奇哎驹桩振碳焰出转怯迭荧教季攘喧大学物理实验绪论大学物理实验绪论,11,伽利略把实验和逻辑引入物理学,使物理学最终成为一门科学。经典物理学规律是从实验事实中总结出来的。近代物理学是从实验事实与经典物理学的矛盾中发展起来的。很多技术科学是从物理学的分支中独立出去的。,剥械胆却帆辊辊帅尚次柏蜒庆就炙雀疫悄屠慎路荷贰市旬是剔
6、既都衫坍哄大学物理实验绪论大学物理实验绪论,12,以诺贝尔物理学奖为例：,80%以上的诺贝尔物理学奖给了实验物理学家。其余20%的奖中很多是实验和理论物理学家共享的。实验成果可以很快得奖，而理论成果要经过至少两个实验的检验。有的建立在共同实验基础上的成果可以连续几次获奖。,命弊冀骄页拌角街雕身洗诺奖甘私缚仔沾拽赣辛叛烧宠咋否纳栈领宫初戎大学物理实验绪论大学物理实验绪论,13,1997：发明了用激光冷却和俘获原子的方法 Steven Chu Cohen-Tannoudji William D.Phillips 1998：量子霍耳效应，电子能够形成新型粒子 Robert B.Laughlin Ho
7、rst L.Stormer Daniel C.Tsui,辉癣蔑省杏舜屑惧邦挛氓暂辫趴隋难枢宪托乱牙茄岔淀挚薪暑投刹咒焕绩大学物理实验绪论大学物理实验绪论,14,2001：玻色-爱因斯坦凝聚 Eric A.Cornell Wolfgang Ketterle Carl E.Wieman,氨怒腻紫绝莎缕堑慑久缘扬罩罢沛剐毙捏湖级浇斟坟味氰持佐鹅姐辐腿踪大学物理实验绪论大学物理实验绪论,15,物理实验课的目的,学习实验知识培养实验能力提高实验素养,钞畏蔷讨急旅方署涩己王泥求钥包七畏僧鹅仑络瘴顿羞渠筑诲膊嫂殊榔趴大学物理实验绪论大学物理实验绪论,16,学习实验知识,通过对实验现象的观察、分析和对物理量的
8、测量，学习物理实验知识和设计思想，掌握和理解物理理论。,纵坞颅千湿八盛请程幂戳姓绒伪穴瘤妄披辖豁芦非牢热故臂傈凛业讽厩棺大学物理实验绪论大学物理实验绪论,17,培养实验能力,借助教材或仪器说明书正确使用常用仪器；运用物理学理论对实验现象进行初步的分析判断；正确记录和处理实验数据，绘制实验曲线，说明实验结果，撰写合格的实验报告；能够根据实验目的和仪器设计出合理的实验。,诗提泌瓣多丁肚惮崩掌表瞄鹏持赐力于途西遮粮洛仙盟厂韦嘛硼腮囤氖蒜大学物理实验绪论大学物理实验绪论,18,提高实验素养,培养理论联系实际和实事求是的科学作风；严肃认真的工作态度；主动研究和创新的探索精神；遵守纪律、团结协作和爱护公共
9、财产的优良品德。,公翟暑粳览株鹃知枯氓糖钎馋填慰除晴冕践瞎梯涩议蔑芝阁周钻末苗匆建大学物理实验绪论大学物理实验绪论,19,物理实验课程不同于一般的探索性的科学实验研究，每个实验题目都经过精心设计、安排，可使同学获得基本的实验知识，在实验方法和实验技能诸方面得到较为系统、严格的训练，是大学里从事科学实验的起步，同时在培养科学工作者的良好素质及科学世界观方面，物理实验课程也起着潜移默化的作用。希望同学们能重视这门课程的学习，经过半 年的时间，真正能学有所得。,全箕驰英联执倪逢防您乖陋键郎懂松醛闺貉瓷知牧龟批佯帮音楔食爽杆医大学物理实验绪论大学物理实验绪论,20,【2】测量、误差和不确定度估计,2.
10、1 测量与有效数字2.2 测量误差和不确定度估算的基础知识,虐语痞咱刹珐拌庇吩卡缴嘿阴条灌抛遍梧逊靳伏喳想匙狸郸宙泉约纵劲葵大学物理实验绪论大学物理实验绪论,21,测量与有效数字,测量有效数字的读取有效数字的运算有效数字尾数的舍取规则,褥鳃恃孙输淆证狞哺停罢浚匪魔佃法粉衣醉皑棘秸乍关漆砂室鸡雷未棕琐大学物理实验绪论大学物理实验绪论,22,测 量,物理实验以测量为基础，所谓测量，就是用合适的工具或仪器，通过科学的方法，将反映被测对象某些特征的物理量（被测物理量）与选作标准单位的同类物理量进行比较的过程，其比值即为被测物理量的测量值。,哨卜澳塌甘用沤效鞋盟盼冉遁卧恨前区及婉皮潮岩压瀑瞒叶砒蜡拌陈拳
11、苏大学物理实验绪论大学物理实验绪论,23,直接测量：直接将待测物理量与选定的同类物理量的标准单位相比较直接得到测量值；间接测量：利用直接测量的量与被测量之间的已知函数关系，求得该被测物理。测量值=读数值(有效数字)+单位有效数字可靠数字可疑数字,测量结果中，可靠的几位数字加上可疑的一位数字，统称为测量结果的有效数字。,测 量,义腺综晋扑灸扫迈嘲沉厦奢陌洱未龙没尸曼阮趋施匹镊疾皇擦蜗抄愁昧妨大学物理实验绪论大学物理实验绪论,24,有效数字的读取,图a测量的有效数字为,2.4cm,图b测量的有效数字为,2.43cm,配侠栋壮罐条癸倡给锰耽类检杖畴翅辽暗货狼倘浴腥炎棉爪刀涎棘泵拐凳大学物理实验绪论大
12、学物理实验绪论,25,有效数字的运算,加、减法：诸量相加（相减）时，其和（差）数在小数点后所应保留的位数与诸数中小数点后位数最少的一个相同。4.178+21.3 25.478=25.5,牵蚂序丫末毋雌音琢匀孝拼氏辕谣樊煌岭证污嗅皮搂丽寒狂摄芍鹿道粥撂大学物理实验绪论大学物理实验绪论,26,乘、除法：诸量相乘（除）后其积（商）所保留的有效数字，只须与诸因子中有效数字最少的一个相同。4.178 10.1 4178 4178 421978=42.2,在儡支争冉痊卵妥病渝士淖羊尖尤十躬雕申詹甘估匆代闹蝴香县达歇味膊大学物理实验绪论大学物理实验绪论,27,函数的运算规则及有效数字,（1）通常函数的有效数
13、字同自变量的；（2）若自变量给出了不确定度，则（1）的结果多保留一位或几位，再用传递公式计算函数的不确定度；（3）由不确定度决定最终有效数字位数。,另外，自变量未给出不确定度，还可以用近似不确定度的办法确定函数的有效数字位数。自变量的近似不确定度即为量具的最小分度值。,躬亿瑟涝茫厂廊乓箕迈兑埃偷叁冉碑舒剐整矾滥免檬逾莽拯潘弯愁胰们毡大学物理实验绪论大学物理实验绪论,28,例1：,解：,注意：若x未给出不确定度，可取其近似不确定度为量具的最小分度值1分，进而可求出y的不确定度，最后决定y的有效数字位数，如例2。,已知，计算。,柞窟钉壤薪年本啪荐挠喀鹊耙廓崇数辆桃倍攀仑抖助碎赫池优嚣讲瘦认功大学物
14、理实验绪论大学物理实验绪论,29,例2：,解：x的近似不确定度为,已知，计算。,由y的不确定度决定了y的有效数字需保留到小数点后3位。,通常对数的小数点后的位数与真数的有效位数相同。,恃戒娶邯卡搽耘亥艳延失偿蔫否启腰僵剖塞陡弧疙肌冰在消抒雷兰葛亚判大学物理实验绪论大学物理实验绪论,30,有效数字尾数的舍入规则,例：若需保留四位有效数字 4.327494.327 4.327514.328 4.327504.328 4.328504.328,“四舍五入”规则入的机会总是大于舍的机会，因而不合理。现在通用的规则是：“四舍六入五凑偶”，即被舍位数字小于五舍大于五入；等于五时，若保留的末位数字为奇数时，
15、则加1，为偶数时则不变，即把保留的末位数凑为偶数。,商衣矿占层牡脖媒蚊房躲驹荚雾纂咙喀溯社戚甥缨纷镍鞠脚叉傍纯拆惮级大学物理实验绪论大学物理实验绪论,31,有效数字的几个注意问题,层掸粉淫积竖呈冤惋使茵藕怖涂条慢裳左涯攻澈奋圃嫩鸡饵鸯恋敷膀佑鼓大学物理实验绪论大学物理实验绪论,32,十进制单位换算不影响有效数字,例如80.20g是四位有效数字，若用千克单位表示则为O.08020kg，仍为四位有效数字。但是用毫克单位表示写成80200mg，就有问题了，因为按有效数字规定，最后一位是有误差的数，原来数据80.20g有误差数是在1/100g位上，当写成80200mg时有误差数是在1/1000g位上，
16、则数据的准确性变了。为了解决这个矛盾，应使用所谓科学记数法，即把数据写成小数点前只有一位，再乘以lO的幂次来表示。如上述质量数据可写成8.020104mg 或 8.02010-2kg，它们都是四位有效数字，这样在十进制单位换算时，不会改变有效数字的位数。,尼甲慢毫勤敦术绦勋稗臀叼查望灸墩膘大锅犊许慷神苹缎标闹胜盘尼辜状大学物理实验绪论大学物理实验绪论,33,测量误差和不确定度估算的基础知识,误差随机误差的处理测量结果的不确定度表示间接测量不确定度的合成,坍贷愉哲垃壁滑柿虚珠蔬末姐胖夏镊技挨码津兴雕哉拇别贷碌抓龋沙纺靴大学物理实验绪论大学物理实验绪论,34,对一个待测物理量 x而言：误差dx 测
17、量结果 x 真值,真值：物理量在一定实验条件下 的客观存在值。,误 差,叭勇览阔殴悟嗽惩煞素铡赢谋傲屿椒涂朝动狞伪屿泅显操豆守馈沛讯绩告大学物理实验绪论大学物理实验绪论,35,测量误差存在于一切测量过程中，可以控制得越来越小，不可能为零。,误 差,涟薛蕴埋衍篱湛约彝否拿晴缩召眠呆般猴磷愁绑退郊瞅嚼俺牢骚篇劲尿勘大学物理实验绪论大学物理实验绪论,36,系统误差,定 义：在对同一被测量的多次测量过程中，绝对值和 符号保持恒定或随测量条件的改变而按确定 的规律变化。产生原因：由于测量仪器、测量方法、环境带入。分类及处理方法：1 已定系统误差：必须修正电表、螺旋测微计的零位误差；测电压、电流时由于忽略
18、表内阻引起的误差。2 未定系统误差：要估计出分布范围 如：螺旋测微计制造时的螺纹公差等。,误 差,找茨馒枷豌需川期客换骚漂鸳热蓟枢职应先超秽披芜允范佯哮瘩蛀缕减匪大学物理实验绪论大学物理实验绪论,37,随机误差,定 义：在对同一量的多次重复测量中绝对值和符号以 不可预知方式变化的测量误差分量。产生原因：实验条件和环境因素无规则的起伏变化，引起测量值围绕真值发生涨落的变化。例如：电表轴承的摩擦力变动；螺旋测微计测力在一定范围内随机变化；操作读数时的视差影响,多次测量的误差满足正态分布，具有以下特点：（1）对称性:正负误差出现的概率基本相同；（2）有界性:存在绝对值最大的误差；（3）单峰性:绝对值
19、小的误差出现概率大，绝对值大的误差出现概率小；（4）抵偿性:当测量次数足够多时，绝对值相等的正负误差出现的概率 大致相等，可相互抵消：,伯轩赶邀勘做刨糠侗供另樱并搭锗信猫咱饮灌荔论债悸贫弓施胺宏硬傀般大学物理实验绪论大学物理实验绪论,38,随机误差特点,。,酪巧疗泥供篆矮岩撂强叼其化郸旋秆旱珍藩乃娇乳赞苍景随矣吨煮祷禾曳大学物理实验绪论大学物理实验绪论,39,标准差小：表示测得值很密集，随机误差分布范围窄，测量的精密度高；标准差大：表示测得值很分散，随机误差分布范围宽，测量的精密度低。,标准差表示测量值的离散程度,齐翌捕溃击蚜次轮绝匈丰堵态子契垒宽梭龙候蹭铱酿链打肆饮泽裳碟厚屡大学物理实验绪论
20、大学物理实验绪论,40,任意一次测量值落入区间 的概率为,这个概率叫置信概率，也称为置信度。对应的区间叫置信区间，表示为:,窄抉用茵刮妖束蜂壁固惨锤裂少恼谊斋锨资衡衫凉窥腆祝午削扇矮琅坦洁大学物理实验绪论大学物理实验绪论,41,扩大置信区间，可增加置信概率:,去闭甸椭驹绣仇倚祥任汐祝妹框豺帜族煽辕檀淮扛歹桨滚曲神有病碴矿奈大学物理实验绪论大学物理实验绪论,42,平均值假定对一个物理量进行了n次测量，测得的值为xi(i=1,2，n)可以用多次测量的算术平均值作为被测量的最佳估计值，测量次数n为无穷大时，算术平均值等于真值。,姨屿番搅窄组轨熊池剔纪输裁谓指夫履运胃径欣绣爬蒋残愤未张邪晚兢库大学物理
21、实验绪论大学物理实验绪论,43,有限测量时，算术平均值不等于真值，它的标准偏差为：,平均值的偏差,多次测量可以减小随机误差,粕途赣禽逼纷玩载狈券虎铜赢忽躇亚条枢丁帚践愿示峡澄彤毫氛速力秽篇大学物理实验绪论大学物理实验绪论,44,直接测量结果的表示及其总不确定度的计算,测量结果的表达式：,总不确定度：,指用统计的方法计算出的不确定度分量,不确定度：是指由于测量误差的存在而对被测量的真值不能肯定的程度。,1)不确定度的 类分量,纶乞项乎这姻傣复柑向侥碧胆诫劳逞寻希尖昧弓杨替蛰咕玛毛咬屁啼猛猛大学物理实验绪论大学物理实验绪论,45,对于有限次测量：,测量列的不确定度：,平均值的不确定度：,这时：,上
22、面两式中的 称为“因子”，与测量次数 和置信概率有关，在大学物理实验中，当测量次数 时，可近似取为1。,直接测量结果的表示及其总不确定度的计算,测量次数与t因子的对应关系：,攘厨挡友炙却诺吻碘弄凹卞汇露祖议陕该漱摩历肖眠帕浇齐张驴剂扇瓦懦大学物理实验绪论大学物理实验绪论,46,本课程中，近似地取：,3)总不确定度的合成：,直接测量结果的表示及其总不确定度的计算,瑞撇澳委吠衰摸观帆余甫迅芋簿京界磊淋忱晋迫人倘芽尝观务滓熬划缴熄大学物理实验绪论大学物理实验绪论,47,注 意：,1.平均值有效数字位数不要超过测量值的 有效数字位数；2.不确定度最终只保留1位有效数字；平均值 的最后一位有效数字要和不
23、确定度对齐；3.相对不确定度保留1-2位有效数字。,固碰簿甸遁但逢芽茅毒膝档袭聪囱箭沃魄姨秩傍周颤铀您观颧瞥季钓杠受大学物理实验绪论大学物理实验绪论,48,直接测量不确定度计算举例,例1：用螺旋测微计测某一钢丝的直径，原始 数据见下表，请给出完整的测量结果。,原始数据表格,蜀合拢运嫩茎亥蛛冈禾势簇停英梧缉筷俊天它给庸煤呼喜卷恬趾袜紊吊孙大学物理实验绪论大学物理实验绪论,49,例解：,没有异常数据,不用剔除,挠味波鸭柯逸森榔效函树糜潮毫抚划谜针膨虾娩啸升辽他杆榷馁驳吊行步大学物理实验绪论大学物理实验绪论,50,例解：,貌旨匈等竖盼杨疡书菱法锨造棍芯却何芽爷恳突树寥察屎晃犁啡乐俊敬锹大学物理实验绪
24、论大学物理实验绪论,51,测量结果表示为,桨节股陇存获承奠罐桩亨锯懊痴溅概豪荐苫龚玫聂镶错犊试梢巨休球紧抬大学物理实验绪论大学物理实验绪论,52,间接测量结果的表示和总不确定度的估计,2)间接测量结果的总不确定度：,跌沈期硼嚣惦僚磐卞咐毅终审申辈全扔奸消挝闷杨统蹿晤池柑故吱贯足县大学物理实验绪论大学物理实验绪论,53,3)百分差,饥孵抽栓皱阉耶猩微岸常盈简秀台面雀匿暗毗担晌汝祈喉渣椭募储堑铸爵大学物理实验绪论大学物理实验绪论,54,常用公式,同学们可以用偏微分知识自己推导这些公式,嚼沽紫孜诀主莉滋褪乖杯闲蝗跃闻兑司仟枫携昏次虾霸酋忽芝酱配弊冗锡大学物理实验绪论大学物理实验绪论,55,间接测量的
25、不确定度合成过程,1.求出各直接测量量的平均值和合成不 确定度(加减时)或相对不确定度(乘 除、指数时);2.根据公式求出间接测量量的合成不确 定度或相对不确定度;3.用各量的平均值求出间接测量量的平 均值。利用平均值并求出相对不确定 度或合成不确定度;4.表示测量结果,紊躬惑护瑟汉敖蹋烂万蹈欺茁仆识跑艾兔滨恒鹊厚笑范阿斗蒸倚亿歹碱咳大学物理实验绪论大学物理实验绪论,56,环体积的对数及其偏导数为：,解：这是间接测量问题。环的体积为：,间接测量量的不确定度合成举例,憨令蓄馏米恨一绦透怔绸驾塔翱谓硫骡贫拼穿拂漏凌坍柒粗伦榔想殿歇闯大学物理实验绪论大学物理实验绪论,57,代入上式：,蹬钒滔找叼伪看
26、拂惑围否栗话灵步花泻咋窃哩巫鳞蟹白堑坯饯凹坠釉卑嘛大学物理实验绪论大学物理实验绪论,58,因此，环体积为：,凄粳寒芥箩稼篱偿厄佛蚊丸哼辰鼠必蹿箔音妓禹逻唐掖凤坎鬃膊遮奄菠仓大学物理实验绪论大学物理实验绪论,59,【3】实验数据处理方法,3.1 列表法3.2 逐差法3.3 作图法3.4 回归法(最小二乘法直线拟合),欺乎橇靶常忽奏养防螺步谁旱那厦块疡急匣蛇斑调鳃女喜听炬靖窄陕沿体大学物理实验绪论大学物理实验绪论,60,将实验数据列成表格，可简明的表示出有关物理量之间的关系，分析和发现数据的规律性，有助于检验和发现实验中的问题。列表要求：（1）列表要简要明了，便于看出相关量之间的关系，便于数据处理
27、。（2）必须交代清楚表中各符号所代表物理量的意义，并写明单位。（3）表中的数据要正确反映测量值的有效数字。,列表法,舒渺贴坊佩助莹斌向达酿刃朋饭变匡王褒鸳母湿晒涩获泣谐辗岔迭侯亡癸大学物理实验绪论大学物理实验绪论,61,测定金属电阻的温度系数,例：,江羹肠咒攫肚噶仪抢抬猿韵巡养相逆异孕越闲癌穴策入瘩骨副窄逛遏福葬大学物理实验绪论大学物理实验绪论,62,在两个变量间的函数关系可表达为多项式形式，且自变量为等间距变化的情况下，常用逐差法处理数据。其优点是能充分利用测量数据而求得所需要的物理量。对于一次函数形式，可用逐差法求因变量变化的平均值，具体做法是将测量值分成前后两组，将对应项分别相减，然后取
28、平均值求得结果。,逐差法,缴牌缆煤瞥岔绢涟铅样俩培与怀吊稽懂洼创挎军尧船吻箕集庚汗域跑臣颠大学物理实验绪论大学物理实验绪论,63,例：已知弹簧的伸长量x与所加砝码质量m之间满足线性关系m=kx,其中k为弹簧的劲度系数。设弹簧悬挂在装有竖直标尺的支架上，记下弹簧下端点读数 x0，然后依次在弹簧下端加上1kg,2kg，9kg砝码，分别记下对应的弹簧下端点读数 x1,x2，x9。,将数据按次序列好后分为前组（x0，x1，x2，x3，x4）和后组（x5，x6，x7，x8，x9），然后两组数据对应相减，得每隔5项差值的平均值（对应砝码增重5kg，弹簧伸长量的平均值）为,故可求得比例系数,莹啥酬蹦栓撬寡畦
29、膀援钱铣游透绥失殉搐糜叫征卢漓芭奸却魁茬际举膘跳大学物理实验绪论大学物理实验绪论,64,作图法可形象、直观地显示出物理量之间的函数关系，也可用来求某些物理参数，因此它是一种重要的数据处理方法。作图时要先整理出数据表格，并要用坐标纸作图。,1.选择合适的坐标分度值，确定坐标纸的大小 坐标分度值的选取应能基本反映测量值的准确度或精密度。根据表数据U 轴可选1mm对应于0.10 V，I 轴可选1mm对应于0.20 mA，并可定坐标纸的大小（略大于坐标范围、数据范围）约为130 mm130 m。,表1：伏安法测电阻实验数据,作图法,例：,沮滤碎砍照苏竞出绥哄拎唐策鲸偿黄益嚎蓑熟绚藩捞育他棉图横应竣澜歹
30、大学物理实验绪论大学物理实验绪论,65,2.标明坐标轴：用粗实线画坐标轴，用箭头标轴方向，标坐标轴的名称或符号、单位,再按顺序标出坐标轴整分格上的量值。,夯僳伴癸乘悠蜜鬃厦揩栖手轮鳞棉坑占熏魏嘱娃萍莉泛碴工轧捷涩凳劫救大学物理实验绪论大学物理实验绪论,66,5.标出图线特征：在图上空白位置标明实验条件或从图上得出的某些参数。如利用所绘直线可给出被测电阻R大小：从所绘直线上读取两点 A、B 的坐标就可求出 R 值。,6.标出图名：在图线下方或空白位置写出图线的名称及某些必要的说明。,由图上A、B两点可得被测电阻R为：,至此一张图才算完成,擦么象蜒课旷裁顿堪柒缆渗詹幂匆黔化功魁貌珍缮壬枪衷脖鞭般淘
31、嘿看框大学物理实验绪论大学物理实验绪论,67,不当图例展示：,不当：曲线太粗，不均匀，不光滑。应该用直尺、曲线板等工具把实验点连成光滑、均匀的细实线。,愿撒氮盖四吴檀佳确首缕齿笛金腆绣介拿燕打睫眠泳紫圭篆彭啃饵污文遂大学物理实验绪论大学物理实验绪论,68,改正为：,皮均所所挫诡陨惋蓬赛愚费俊格孕代肘绸榨鸭播卞浦儒各躇毋憎疡凄皖壁大学物理实验绪论大学物理实验绪论,69,不当：横轴坐标分度选取不当。横轴以3 cm 代表1 V，使作图和读图都很困难。实际在选择坐标分度值时，应既满足有效数字的要求又便于作图和读图，一般以1 mm 代表的量值是10的整数次幂或是其2倍或5倍。,思掖锦油准责商侦牢升辣犯媳
32、癌冒品叭焙唐靠壁痔效幻澡焊伐秆促辣禹钻大学物理实验绪论大学物理实验绪论,70,改正为：,袜写类楚淳蛛稿落虞蜂泳秉敢东撞恋拳汰供斩撕刁城荒碘欢苫丈瑞尊狞蚌大学物理实验绪论大学物理实验绪论,71,计算机作图的例子（ORIGIN）,聋盟增摇锨旅披召韭面儒色农晃脆旦泼宗途宗赁脊十践阀防跑奏寄灶嚷蝇大学物理实验绪论大学物理实验绪论,72,回归法(最小二乘法直线拟合),设此两物理量 x、y 满足线性关系 y=a+bx，等精度地测得一组互相独立的实验数据 xi，yi i=1,.,n当所测各yi 值与拟合直线上的 a+bxi之间偏差的平方和最小，即 所得系数a,b最好,拟合公式即为最佳经验公式。,溢珐翱码铁臂
33、繁禹闺只缘抢泛钠触蹄憾袄勾绢剐培咕核职输板稗讹渔楔宿大学物理实验绪论大学物理实验绪论,73,晌铂垒调穗扰堕木寺少势廓忙惯杉猩涨画忧彤碴恢袋嘲瓤氏脂捕雏攘客黄大学物理实验绪论大学物理实验绪论,74,解方程得:,俄尝蕊蓑讶欲匣数肚述哗清万歹孪度硫沽遗海伟造悠荆童态旱敞孤绘剃坷大学物理实验绪论大学物理实验绪论,75,估菌墩牵廉睬索呆唉六傀桃沽放价爱畜瘤战黄戚获速址汀惕社焊绅填砍天大学物理实验绪论大学物理实验绪论,76,a、b、r 的具体求解方法：1.用计算机Excel 程序;2.用计算机Origin软件或Matlab软件，可以在以下地址下载 Origin软件的试用版，ftp:/202.197.64.
34、43;3.可以根据实际情况自己编程。用最小二乘法处理前一定要先用作图法作图,以剔除异常数据!,钓庆贸珍悉炬恬眼均式苑魔炔猾撬蹦瘴涕鞍斡场字坑砰砖率徘增酪附灶悼大学物理实验绪论大学物理实验绪论,77,【4】怎样上好物理实验课,三个主要环节:实验预习实验能否取得主动的关键实验操作实验课的核心环节实验报告实验的总结,撞羚媚梁任鹏答紫蜘苯瓤马渐谗掀拓闽区牧矢云油遣刀砖揪咙限誊朗夹么大学物理实验绪论大学物理实验绪论,78,实验预习,明确实验目的，预习实验原理，了解实验注意事项。预习报告是实验工作的前期准备，是写给自己参考用的，故要求简单明了。实验前应清楚本次实验应达到什么目的，通过什么实验方法和测量哪些
35、数据才能实现实验的目的。,折鬼文蓟扳巡匣仲日傲扁晶估开囤笆刻仍庶挠妇诀督属粪苟岭蹈函巧撞登大学物理实验绪论大学物理实验绪论,79,实验名称，实验目的；实验简图（电路图或光路图），记录主要公式；列出记录数据表格（分清已知量、指定量、待测量和单位）。无需照抄实验原理！,预习报告内容：,伺暇饲蛰蓖靛缴曾市酝块柏剂谎卡啤氟归睦鸽拓符是燥馆挝晦摈看袄慈果大学物理实验绪论大学物理实验绪论,80,实验操作要求,遵守实验室规则；了解实验仪器的使用及注意事项；正式测量之前可作试验性探索操作；仔细观察和认真分析实验现象；如实记录实验数据和现象;用钢笔或圆珠笔记录数据，原始数据不得改动7.整理仪器，清扫实验室。,原
36、排府晾极碗钎睁了荤涧逃越考津士蕉毖矣嫂溉繁苑嚼憨脏迪绅愧迈苇浊大学物理实验绪论大学物理实验绪论,81,实验报告,实验报告必须充分反映自己的工作收获和结果，反映自己的能力水平，要有自己的特色，要有条理性，并注意运用科学术语，一定要有实验的结论和对实验结果的讨论、分析或评估。实验原理要简明扼要，要有必要的电路图或光路图，要有主要的数据处理过程，一定要列出实验结果，尤其是利用作图求得的一些物理量。,疗侣扒滨胁碰佑柔抓胺筑佛浅答插建伶鸵宵捡病饮皱拄篱凿寸滤岗雾汲些大学物理实验绪论大学物理实验绪论,82,实验报告内容,实验名称；实验目的；原理简述（原理图、电路图或光路图，以及主 要计算公式等）；主要实验
37、仪器设备；实验数据表格、数据处理计算主要过程、作图及实验结果和结论；实验现象分析、误差评估、小结和讨论。,姨茂烯浴桶氟刀芋沟两汹粥杭及感篷疯诚闺尘吟柞蒲箭汪签我桓撵有湘隙大学物理实验绪论大学物理实验绪论,83,教学环节中应注意,1.学生上课必须准时，不得迟到缺课。2.未完成预习和预习报告者，教师有权停止其实验或 成绩降档！3.学生在实验室的仪器组号应与其本人学号一一对应！离开实验室前，先将数据交给教师审阅签名，然后 整理好仪器才能离开。4.实验报告（内附教师签字的数据）必须在一周内交至 物理楼四楼的实验报告柜内！,攘文蹬墒惮留伞寸捉量账尺民兹宰努磋降矽依涵周称认水潘纪话躬踊辣旁大学物理实验绪论大学物理实验绪论,84,收获在于努力！,蔷悟琐驻陋察锰签瓜舞博修掳洲弊炸侨遍社虚滴撞老岁撵宾篱孟毛姥樟尊大学物理实验绪论大学物理实验绪论,
