物理实验理论.ppt2010.3.8

第一学期结课后进行笔试考试 第二学期结课后进行操作考试
6. 上课安排和课表
实验操作上课地点： 实验操作上课地点：北校区实验大楼 实验操作晚上9 12节上课时间： 实验操作晚上9-12节上课时间：6：00 节上课时间 实验报告纸： 实验报告纸：南1—317 317 实验项目课表：物理实验课Bb平台通知 实验项目课表：物理实验课Bb平台通知 Bb 实验分组：按实验选课班名单物实1 物实2 物实3 实验分组：按实验选课班名单物实1、物实2、物实3、 物实4 每班各分为两个实验组 各分为两个实验组（ ），采取 采取4 物实4 每班各分为两个实验组（A组、B组），采取4周 完成一次循环的形式安排实验项目。（本科教学Bb平台， 完成一次循环的形式安排实验项目。（本科教学Bb平台， 。（本科教学Bb平台 南1-317门外橱窗） 317门外橱窗） 门外橱窗
4.规则和纪律
遵守纪律按时到课：不允许随意迟到，无故不上课者 遵守纪律按时到课：不允许随意迟到， 一律不予补课。生病或确有事情需请假者， 一律不予补课。生病或确有事情需请假者，要有相应 的假条，并且应在病好、 的假条，并且应在病好、事后及时找任课教师安排补 课。 离开实验室前必须整理仪器： 离开实验室前必须整理仪器：学生做完实验必须整理 好仪器，填写仪器使用登记，保持实验室整洁卫生。 好仪器，填写仪器使用登记，保持实验室整洁卫生。 不得随意翻动实验室其它仪器。 不得随意翻动实验室其它仪器。 每学期完成四个以上实验，有资格参加期末考试。 每学期完成四个以上实验，有资格参加期末考试。
物实4 物实
实验1Байду номын сангаас实验10-用落球法测液体的粘滞系数 10 406室 （406室）
第二章 误差与数据处理基础知识
测量及其分类 真值、 真值、测量值和测量误差 测量结果与不确定度的评定 有效数字和仪器读数规则 实验数据处理基本方法
2.1. 测量及其分类
现代的物理实验离不开定量的测量， 现代的物理实验离不开定量的测量，测量是利用仪器设 备通过一定的方法，将待测物理量与一个选做为标准 标准的 备通过一定的方法，将待测物理量与一个选做为标准的 同类物理量进行比较 确定待测物理量大小的过程。 比较， 同类物理量进行比较，确定待测物理量大小的过程。 测量的目的：获得测量值(数据)。 测量的目的：获得测量值(数据)
数据是实验的语言， 数据是实验的语言，实验的成功与否要用数 据来说明。 据来说明。实验者应把操作所得原始数据真实 的记录在实验数据记录表格中， 的记录在实验数据记录表格中，记录原始数据 应注意有效数字的位数和物理量的单位。 应注意有效数字的位数和物理量的单位。实验 结束后， 结束后，实验数据要交指导老师检查签字后才 有效。不得抄袭别人的实验数据， 有效。不得抄袭别人的实验数据，杜绝弄虚作 假。
测量值＝数值× 测量值＝数值×单位
90.70cm
一个物理量的测量值必须由数值和单位组成， 一个物理量的测量值必须由数值和单位组成，两者缺一 不可。 不可。测量数值只有赋予了单位才有具体的物理意义
按获得结果的方法： 按获得结果的方法：测量可分为直接测量和间接测量 直接测量： 直接测量：被测量直接与 标准量（量具或仪表） 标准量（量具或仪表）进 行比较得到数据。 行比较得到数据。 例如：用米尺测量长度； 例如：用米尺测量长度； 以秒表计时间； 以秒表计时间； 用天平称质量； 用天平称质量； 安培表测电流等等。 安培表测电流等等。 间接测量： 间接测量：通过直接测量与 待测量有函数关系的物理量， 待测量有函数关系的物理量， 再经过运算得到待测物理量。 再经过运算得到待测物理量。 例如：测量圆柱的体积， 例如：测量圆柱的体积，可 以直接测量直径D和高h 以直接测量直径D和高h，间 接得到体积值。 接得到体积值。 V=hπD2/4
2组（B组） 组 组
实验31316室 实验31-薄透镜焦距的测定 （316室） 31 实验48-全息照相 全息照相 实验 (410室) 室
第3周 周
物实3 物实 物实4 物实
实验21实验21-示波器的使用 21
（402室） 402室
实验10实验10-用落球法测液体的粘滞系数 10 406室 （406室） 实验36、37312室 实验36、37-光的干涉实验 （312室） 36
二、实验操作
在上实验课时，应首先了解仪器性能， 在上实验课时，应首先了解仪器性能，熟悉仪器的使 用方法和使用注意事项，而后进行实验操作。 用方法和使用注意事项，而后进行实验操作。操作过 程中不可擅自离位更换仪器（ 程中不可擅自离位更换仪器（特殊情况需经教师许可 才能更换），注意爱护实验设备，不得随意拆装仪器。 才能更换），注意爱护实验设备，不得随意拆装仪器。 ），注意爱护实验设备 损坏仪器按学校有关规定处罚。 损坏仪器按学校有关规定处罚。 要求每位学生独立完成每一个实验，仪器发生故障时， 要求每位学生独立完成每一个实验，仪器发生故障时， 不要沮丧，应看作是学习的机会， 不要沮丧，应看作是学习的机会，并在教师的指导下 学习排除故障的方法。实验结束后， 学习排除故障的方法。实验结束后，应将实验仪器整 理复原。 理复原。
在物理量的测量中，大多数是间接测量， 在物理量的测量中，大多数是间接测量，但是直接 测量是一切测量的基础。 测量是一切测量的基础。
按测量条件：测量可分为等精度测量和不等精度测量 按测量条件： 等精度测量: 等精度测量: 相同测量 条件下， 条件下，对同一被测量 进行重复性测量。 进行重复性测量。测量 的所有数据称为测量列， 的所有数据称为测量列， 测量列中所有数据可信 测量列中所有数据可信 赖程度相同。 赖程度相同。 不等精度测量： 不等精度测量：不相同测 量条件下， 量条件下，对同一被测量 进行重复性测量。 进行重复性测量。各次测 量所得结果， 量所得结果，可信赖程度 不同，按测量精度的高低， 不同，按测量精度的高低， 区别对待。 区别对待。
物理实验理论与基础知识
2011-7-17
第一章
绪论
1.物理实验课 1.物理实验课的地位和任务 物理实验课的地位和任务
物理实验课程是高等理工科院校对学生进行科学实验 基本训练的一门独立设置的必修基础课程。 基本训练的一门独立设置的必修基础课程。 本课程的基本任务是：学习实验物理知识， 本课程的基本任务是：学习实验物理知识，了解科学 实验的主要过程和基本方法， 实验的主要过程和基本方法，学习基本实验仪器的使 训练基本技能， 用，训练基本技能，培养和提高学生进行科学实验的 能力和素养。 能力和素养。 培养和提高学生理论联系实际和实事求是的科学作风， 培养和提高学生理论联系实际和实事求是的科学作风， 认真严谨的科学态度，积极主动的探索精神， 认真严谨的科学态度，积极主动的探索精神，遵守纪 爱护公共财产的优良品德，团结协作的团队精神。 律、爱护公共财产的优良品德，团结协作的团队精神。
3.物理实验课主要教学环节与基本规则 一、实验预习
仔细阅读教材， 明确实验目的和任务，弄清实验原理， 仔细阅读教材， 明确实验目的和任务，弄清实验原理， 了解实验内容、测量方法以及实验注意事项。 了解实验内容、测量方法以及实验注意事项。 认真写好预习报告，包括实验名称、实验目的、实验 认真写好预习报告，包括实验名称、实验目的、 原理等。实验原理要写出主要公式， 原理等。实验原理要写出主要公式，画好电路图或光 路图，简述实验内容和注意事项。根据实验要求设计 路图，简述实验内容和注意事项。 好记录实验数据的表格（最好单独用一张作业纸）。 好记录实验数据的表格（最好单独用一张作业纸）。 没有预习报告或预习报告不合格者不能进行实验操作 （预习报告要求见教材P3） 预习报告要求见教材P3） P3
分组
物实1 物实 物实2 物实
1组（A组） 组 组
实验36、37312室 实验36、37-光的干涉实验 （312室） 36 实验33、 实验 、34-分光计的调整和使用 分光计的调整和使用 （313室） 室 实验13实验13-测绘线性和非线性电阻的伏安 13 401室 特性曲线 （401室） 实验12实验12-稳态法测量不良导体导热系数 12 318室 （318室） 实验31316室 实验31-薄透镜焦距的测定 （316室） 31
等精度测量的误差分析和数据处理相对简单，本课程 等精度测量的误差分析和数据处理相对简单， 对物理量的测量均指等精度测量。 对物理量的测量均指等精度测量。
2.2. 真值、测量值和测量误差 真值、
真值：物理量在客观上存在着的确定数值。 真值：物理量在客观上存在着的确定数值。 真值是一个抽象的概念，一般无法得到。 真值是一个抽象的概念，一般无法得到。实际 应用中用约定真值：公认真值（物理常数）； ）；计量 应用中用约定真值：公认真值（物理常数）；计量 约定真值；修正过的算术平均值等等。 约定真值；修正过的算术平均值等等。 测量值：用实验手段测量出来的值叫测量值 测量值。 测量值：用实验手段测量出来的值叫测量值。 测量误差：测量涉及人员,仪器,环境, 测量误差：测量涉及人员,仪器,环境,方法等条件影 测量结果与被测量真值 真值之间总是存在一定的偏 响，测量结果与被测量真值之间总是存在一定的偏 称为测量误差 测量误差。 差，称为测量误差。
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5.课程安排和考核 5.课程安排和考核
物理实验是实践性比较强的基础课，全部课程60学 物理实验是实践性比较强的基础课，全部课程60学 60 3.5学分 分两个学期完成。 学分， 时，3.5学分，分两个学期完成。 第一学期：实验理论课1 学时， 第一学期：实验理论课1周 4学时， 实验操作8周 实验操作8 30学时； 30学时； 学时 第二学期：实验操作8 26学时 学时。 第二学期：实验操作8周 26学时。 结课考核成绩由三部分组成： 结课考核成绩由三部分组成： * 平时成绩 * 笔试成绩 * 操作成绩 由所有实验报告成绩给出 70% 30% 30%
三、撰写实验报告
正确处理数据并写出一份简洁、清楚、 正确处理数据并写出一份简洁、清楚、有见解的实验 并写出一份简洁 报告是物理实验基本训练的重要内容之一。 报告是物理实验基本训练的重要内容之一。数据处理 过程包括计算、作图、不确定度分析和评定等， 过程包括计算、作图、不确定度分析和评定等，按要 求对数据进行处理后应给出明确的实验结果， 求对数据进行处理后应给出明确的实验结果，实验报 告还应包括小结和讨论、解答课后思考题等。 告还应包括小结和讨论、解答课后思考题等。 实验报告要求见教材p5 p5） （实验报告要求见教材p5） 交实验报告的时间，每次实验课前交上一次实验的实 交实验报告的时间， 验报告，由课代表收齐交给实验教师。 验报告，由课代表收齐交给实验教师。无故逾期不交 报告按无实验报告处理。 报告按无实验报告处理。每位学生应保存好自己的实 验报告。 验报告。