1、注 意,请各班课代表将自己的姓名、手机、电子邮箱、班级及班级人数写在纸上，下课交到讲台。,绪 论,理学院大学物理实验中心2012.10,大学物理实验B,一、课程介绍 二、实验课有关要求 三、测量、误差与不确定度 四、有效数字 五、数据处理的常用方法,绪论课主要内容,一、课程介绍,独立于大学物理B设课， 若重修需要重做相等数目的实验（5个）,2、地位和作用 性质：公共基础课程 地位：是培养学生科学实验能力、提高科学素质的重要基础。 作用：为学生树立科学的世界观，提高分析问题和解决问题的能力，培养探索精神以及创新意识服务。,3、目的任务 根据学生已有的理论和实践基础，通过原理学习、实验操作与结论分
2、析，学习物理实验的一般知识、方法和技能，使学生了解科学实验的主要过程与基本方法，培养和提高学生的科学实验能力和素养，培养学生借鉴自然规律和原理解决实际问题的能力。要求学生具有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，主动研究的探索创新精神，遵守纪律、团结协作和爱护公共财物的优良品德。,二、实验课有关要求,（一）教学过程 （二）上课必备物品 （三）实验报告 （四）成绩考核 （五）非工科实验内容调整 （六）上课时间 （七）上课地点及联系方式,（一）物理实验课教学过程,（二）上课必备物品,学生证（或一卡通，用于核对身份） 预习报告 教材或讲义 笔（铅笔及其它钢笔、圆珠笔等） 橡皮 直尺
3、计算器,（三）实验报告,1、实验报告内容,2、注意事项,1）统一格式（指定专用报告纸） 2）除图、线，外不得用铅笔， 3）对教材或指导书内容进行适当提练 4）重要的原理图、公式不可少 5）错误数据的修改：1.234 12.34 6）课前教师检查，实验后处理数据，按指导教师要求上交。,（四）成绩考核,1、课程成绩=所做实验成绩的平均分换算成五级分制（优、良、中、及格、不及格） 2、每个实验的成绩：,3、考勤纪律： 事假补做扣20分 病假补做视情节扣分 旷课补做扣40分 迟到每5分钟扣10分，不足5分钟者按5分钟计。迟到10分钟以上，当堂不准做实验，要申请补做，按迟到时间扣分。 请假要在课前持相关
4、证明材料履行请假手续，老师批准后按约定时间前来补做，出勤分数按上述方法扣除，否则按旷课论。,补做实验： 因请假、迟到等原因补做实验的学生，要持老师指导教师批准的学生补做、重修实验申请表按指定时间到指定实验室补做，老师在表中签名，学生在学生补做、重修实验成绩记录表上签到和记录成绩，注明补做/重修及扣分。,重修 重修学生填写学生补做、重修实验申请表，在实验室学生补做、重修实验成绩记录表上签到。学生持学生补做、重修实验申请表到实验室做实验，教师签字，教师收回报告后填写成绩。全部实验做完后学生将学生补做、重修实验申请表上交实验中心办公室，作为成绩评定的依据。,未做够学期规定的实验数目； 做够规定的实验
5、数目但实验平均分低于60分； 事假达二次或二次以上； 有二个或二个以上实验报告不按时上交； 作弊（如：冒名顶替，复印预习报告，抄袭数据，模仿指导教师签字，未经教师允许而擅自离开实验室，等等）； 扰乱课堂秩序； 故意损坏仪器设备或公用设施； 有错误不虚心接受批评，态度恶劣。,注意：有以下情况之一者， 课程成绩不及格（重修）：,（五）实验项目及实验内容 （实验内容比工科要求简单，预习不要全抄教材）,（六）上 课 时 间,实验课多学时连续上课，中间不休息 2学时：90分钟 3学时：135分钟 第2大节：10:10-12:25 第3大节：13:15-15:30 第4大节：15:45-18:00 第5大
6、节：18:00-20:15,（七）实验上课地点,第一教学楼A区 办公室：A204或A201 电话：23085304 邮箱：jcb- 主页（可下载课表和预习资料等）： http:/ （二）误差 （三）不确定度,（一）测 量,1、测量的定义：所谓测量，就是将被测的未知物理量与选作计量标准的同类已知物理量进行比较，得出其倍数的过程。 测量结果=数值+单位（+不确定度）,2、测量的分类： A）按测量值获取方法的不同，测量可分为 1）直接测量：直接读数 2）间接测量：通过计算得到结果B）按测量条件是否相同，测量又可分为 1）等精度测量：条件不变（物理实验一般可认为符合此条件） 2）不等精度测量 ：条件有
7、变,C）按测量技术分，物理实验中常用的： 1）比较法：直尺测量长度 2）放大法：螺旋测微计，光杠杆，显微镜 3）模拟法：仿真实验，风洞，静电场描绘 4）平衡法：天平 5）补偿法：电位差计（本课程不涉及） 6）转换法：传感器，换能器，X电转换 7）干涉、衍射法：光的等厚干涉测曲率,1）定义： 测量值与真值差：x = x-X 相对误差：2）分类：产生原因可分为 A）系统误差（可以消减或修正） B）随机误差（不可避免，增加测量次数） C）粗大误差 （非正常）,（二）误 差,3）测量的精密度、正确度和准确度 ：,（1）精密度：指对同一物理量进行多次重复测量时，各次测量值之间彼此的接近程度。反映随机误差
8、的大小。 （2）正确度：指被测值的总体平均值与真值的接近程度。反映系统误差的大小。 （3）准确度：又称精确度，是各测量值之间的接近程度和测量值总体平均值与真值的接近程度的综合表现。,3）测量的精密度、正确度和准确度 ：,精密度低,正确度低 准确度低,精密度低,正确度高,精密度高,正确度低,精密度高,正确度高 准确度高,4）随机误差的分布规律 ：,特点：单峰性对称性有界性 抵偿性,无限多次测量服从正态分布,（三）不确定度,1、引入不确定度的必要性 1）误差不可能确切获知 2）不确定度可以对测量结果的可靠程度作出比较科学合理的评价 3）一般定义：表征合理地赋予被测量之值的分散性、与测量结果相联系的
9、参数 2、表示： （绝对） 相对,四、有效数字,（一）概念和特点 （二）运算规则,（一）有效数字的概念和特点 1、有效数字的构成,2、数值的科学计数法表示 用有效数字乘以10的幂指数的形式来表示，形如a10n，a的取值范围一般为1a10，n是不为零的整数 8.32g 8.32103mg 8.3210-3kg 有效数字后不能凭空加“0”,3、有效数字的特点,（1）与仪器的精度（最小分度值）有关,3、有效数字的特点,（2）与被测量的大小有关 （3）与小数点的位置无关 （4）两端出现太多的“0”时用科学计数法 （5）不确定度决定有效数字位数,1、四舍六入五凑偶 2、加减法：尾数对齐 3、乘除法：位数
10、对齐 4、乘方、立方、开方：与原数值的位数相同 5、指数、对数、三角函数：可由改变量确定 6、，e 等常数，位数无限，比其它数值中位数最少的多取一位 7、在上述运算基础上再根据不确定度截尾 8、中间结果可多保留一位有效数字,（二）有效数字的运算规则,尾数小于5时，直接舍弃； 尾数大于5时，直接进1； 尾数等于5（其后全为0）时，把前一位（即保留数字的末位）凑成偶数：当末位为偶数时，尾数直接舍去；当末位为奇数时，进1将末位凑成偶数。,“四舍六入五凑偶 ”规则：,将下列数值保留三位有效数字：,3.141593.14 1.226781.23 1.224671.22 1.225671.23 1.235
11、001.24 1.245001.24 1.205001.20,“四舍六入五凑偶”的优点： 2.35+2.45+2.55+2.65=10.00 要求将每个加数小数点后保留1位，再计算 若按“四舍五入”截断加数，得： 2.4+2.5+2.6+2.7=10.2若按“四舍六入五凑偶”截断加数，得： 2.4+2.4+2.6+2.6=10.0 可见： “四舍六入五凑偶”更合理,五、数据处理的基本方法,（一）列表法 （二）作图法 （三）逐差法,（一）列表法,1、表格结构：标题，条件，主体，备注，信息,（二）作图法,1、作图法的优点 简明、直观、形象 能够表达一些用简单函数无法表达的数据关系和实验现象 “内插
12、法”，“外推法” 通过直线的斜率、截距、圆周的半径等可以求得关键的物理量 便于发现粗大误差,2、作图步骤和规则 （1）选择合适的坐标纸种类和规格（一般用毫米方格纸） （2）确定坐标轴 （3）确定坐标分度 （4）描点：不用“”标注，而用“”、“”、“”、“”或“”，数据点的大小要与物理量的不确定度相当。 （5）连线 （6）标题和说明 标明图线的编号、名称和简单的说明（如实验条件、数据来源、图注等）。每张坐标纸上标明实验项目编号、实验名称、实验者、做实验时间等。,（三）逐差法,把实验测量数据分成高、低两组实行对应相减的，然后求解解参数的方法。适用于自变量x等间距变化，具有的线性关系或可写成自变量x的多项式形式的数据组。,k,k1,k2,预祝大家学有所得！,Thanks for your listening！大学物理实验中心,
