《大学物理实验理论》PPT课件
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大物实验误差理论ppt课件
佳值）；△是合成不确定度，即：
A2 B2（. 单位）
不确定度取位规则：在物理实验中，绝对不确定度△一般取一位有效 数字，其尾数采用只进不舍法则。相对不确定度E一般取两位有效数字。
测量值有效数字取位规则：测量值的尾数应与绝对不确定度的尾数取 齐，其尾数的进位采用四舍六入五凑偶法则。
精选PPT课件
19
结果总是稍许差异且变化不定。
随机误差来源于各种偶然的或不确定的因素：①人们的感官的灵敏度的差
异和不稳定；②外界环境的干扰;③被测对象本身的统计涨落；等等。
虽然偶然误差的存在使每一次测量偏大或偏小是不确定的，但是，根据统
计规律，增加测量次数可以减少偶然误差。
（3）过失误差
过失误差是由于观测者不正确地使用仪器、操作错误、读数错误、观察错
★教学形式：网上选课，教师指导，学生独立完成；本学期实验开课时间第3
周开始，第14周左右结束。
★教学地点：机电大楼3楼B区。
精选PPT课件
2
2、成绩评定方式：
★总成绩的评定
总成绩由平时成绩和期末成绩两部分组成，分成优、良、中、及格、重
修五个等级。
★平时成绩的评定
每个实验先按10分计，其中预习2分、操作4分、数据处理4分,最后累计
4、遵守实验规则 准备充分、礼仪得当、严肃认真、接受检查、善始善终
精选PPT课件
4
二、 误差理论与数据处理的基础知识
（一）、误差的基本概念 1．测量 ★根据测量方法可分为直接测量与间接测量。
直接测量：可用测量仪器或仪表直接读出测量值的测量。 间接测量：测出直接测量值，根据待测物理量与直接测量值的函数关 系，通过计算才能得到测量结果的过程。 ★从测量条件上，测量可分为等精度测量和不等精度测量。 等精度测量：在对某一物理量进行多次重复测量过程中，每次测量条 件都相同的一系列测量称为等精度测量。 不等精度测量：在对某一物理量进行多次重复测量时，测量条件完全 不同或部分不同，各结果的可靠程度自然也不同的一系列测量称为不等 精度测量。 绝大多数实验都采用等精度测量，本教材主要讨论等精度测量。
A2 B2（. 单位）
不确定度取位规则：在物理实验中，绝对不确定度△一般取一位有效 数字，其尾数采用只进不舍法则。相对不确定度E一般取两位有效数字。
测量值有效数字取位规则：测量值的尾数应与绝对不确定度的尾数取 齐，其尾数的进位采用四舍六入五凑偶法则。
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19
结果总是稍许差异且变化不定。
随机误差来源于各种偶然的或不确定的因素：①人们的感官的灵敏度的差
异和不稳定；②外界环境的干扰;③被测对象本身的统计涨落；等等。
虽然偶然误差的存在使每一次测量偏大或偏小是不确定的，但是，根据统
计规律，增加测量次数可以减少偶然误差。
（3）过失误差
过失误差是由于观测者不正确地使用仪器、操作错误、读数错误、观察错
★教学形式：网上选课，教师指导，学生独立完成；本学期实验开课时间第3
周开始，第14周左右结束。
★教学地点：机电大楼3楼B区。
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2
2、成绩评定方式：
★总成绩的评定
总成绩由平时成绩和期末成绩两部分组成，分成优、良、中、及格、重
修五个等级。
★平时成绩的评定
每个实验先按10分计，其中预习2分、操作4分、数据处理4分,最后累计
4、遵守实验规则 准备充分、礼仪得当、严肃认真、接受检查、善始善终
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4
二、 误差理论与数据处理的基础知识
（一）、误差的基本概念 1．测量 ★根据测量方法可分为直接测量与间接测量。
直接测量：可用测量仪器或仪表直接读出测量值的测量。 间接测量：测出直接测量值，根据待测物理量与直接测量值的函数关 系，通过计算才能得到测量结果的过程。 ★从测量条件上，测量可分为等精度测量和不等精度测量。 等精度测量：在对某一物理量进行多次重复测量过程中，每次测量条 件都相同的一系列测量称为等精度测量。 不等精度测量：在对某一物理量进行多次重复测量时，测量条件完全 不同或部分不同，各结果的可靠程度自然也不同的一系列测量称为不等 精度测量。 绝大多数实验都采用等精度测量，本教材主要讨论等精度测量。
大学物理实验PPT
4
结论
物理实验课是一门基础实验课，是知识的底 层，这底层的重要性是不言而喻的。
希望同学们充分发挥主观积极因素，提高学 习效益，切莫辜负好时光。
二
测量及误差理论
1 测量分类 2 误差与误差分类 3 精密度与准确度 4 随机误差 5 6 7 8 9 10 11 12 仪器的误差限和灵敏度 单次测量的误差估计 不确定度的概念 多次测量的误差估计 间接测量的误差计算 误差传递的基本公式 有效数字的几个概念 物理实验的数据处理方法 曲线拟合
lim i / n 0
n i 1
n
其中：随机误差=测量值-期望（总体均值）
记作：
r
或书中的
k
满足上述条件的误差分布是正态分 布，即
1 f () 2
e
2
2 2
其中， Δ为随机误差，f (Δ) 为随 机误差出现的概率，曲线下面的面积 等于1，即：
f ()d 1
1924年法国人德布罗意（De. Broglie）在光的微粒 性的启发下，明确提出了实物粒子具有物质波动性，即波 和粒子的缔合概念。通常人们将它描述为波粒二重性，即 p=h/λ，这是一个大胆而伟大的假设。物理伟人爱因斯 坦曾称这是照亮我们最难解开物理学之谜的第一缕微弱的 光。并提名德布罗意获诺贝尔奖。 理论上美妙的假设和推论，要成为被公认的物理规 律，必须有实验结果的验证。 De. Broglie指出可以通过 电子在晶体上的衍射实验来证明他的假设。 1927年美国科学家戴维孙和革末用被电场加速过的电 子束打在镍晶体上，得到衍射环纹照片。从而计算并证实 了p 和λ之间关系的假设，使德布罗意的理论得以被公认。 从而分别获得1929年和1937年的诺贝尔物理学奖。
大学物理实验_4版(张志东,魏怀鹏,展永主编)PPT模板
0 3 实验49用超声光栅测定液体中的声 速
0 4 实验50声学实验（一）——声速测 量
0 5 实验51声学实验（二）——建筑声 学技术的应用
0 6 实验52光电效应和普朗克常量的测 量
05
第三篇设计性、研究性实验
第三篇设计性、研究性实验
设计性、研究性实验概 述
第九章热学实验
第十一章光学实验
第八章力学实验
e 实验17用电势差计测
量电动势
c
实验15直流单臂电桥 （惠斯通电桥）测电
阻
e
实验18灵敏电流计基 本特性研究
第二篇基础性、综合性、应用性实验
第五章电磁学实验
实验19用模拟法测绘 静电场
实验21用示波器观测 二极管伏安特性曲线
实验23用感应法测量 磁场
实验20示波器的使用
实验22用霍尔元件测 量磁场
验（二）——劈尖
1
干涉
实验40光偏振及其 应用
6
实验39光的衍射实
验（三）——单缝
5
衍射的光强分布
实验36光的干涉实
2
验（三）——双棱
镜干涉实验
实验37光栅的衍射
3
（一）——光栅常
数测定及特性研究
实验38光的衍射实
4
验（二）——光波
波长的测量
第二篇基础性、综合性、应用性实验
第七章近代物理与信息处理综合性、应用性实验
及其运算
本方法和结果表示
第一篇实验理 论与基础知识
第二章误差与数据处理基础知 识
a
2.7计算机数据处理 软件与计算器统计
功能简介
习题
b
第一篇实验理论与基础知识
第三章测量方法与仪器调整原则和技术
【精品】PPT课件 大学物理实验25页PPT
Thank you
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
【精品】PPT课件 大学物理实验
•
6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
•
7、心急吃不了热汤圆。
•
8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
•
9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
•
10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
【精品】PPT课件 大学物理实验
•
6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
•
7、心急吃不了热汤圆。
•
8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
•
9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
•
10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
大学物理ppt课件完整版
03
计算机模拟和仿真
利用计算机进行数值模拟和仿真 实验，验证理论预测和实验结果 。
2024/1/25
5
物理学的发展历史
01
02
03
古代物理学
以自然哲学为主要形式， 探讨自然现象的本质和规 律，如古希腊的自然哲学 。
2024/1/25
经典物理学
以牛顿力学、电磁学等为 代表，建立了完整的经典 物理理论体系。
固体的电子论
介绍了能带理论、金属电子论、半导体电子 论等。
30
核物理和粒子物理基础
原子核的基本性质
包括核力、核子、同位素等基本概念。
放射性衰变
阐述了α衰变、β衰变、γ衰变等放射性衰变过程及 其规律。
粒子物理简介
介绍了基本粒子、相互作用、粒子加速器等基本 概念。
2024/1/25
31
THANKS
感谢观看
19
恒定电流的电场和磁场
恒定电流：电流大小和方 向均不随时间变化的电流 。
2024/1/25
毕奥-萨伐尔定律：计算 电流元在空间任一点产生 的磁场。
奥斯特-马可尼定律：描 述电流产生磁场的规律。
磁场的高斯定理和安培环 路定理：揭示磁场的基本 性质。
20
电磁感应
法拉第电磁感应定律
描述变化的磁场产生感应电动势的规律。
01
又称惯性定律，表明物体在不受外力作用时，将保持静止状态
或匀速直线运动状态。
牛顿第二定律
02
又称动量定律，表明物体加速度与作用力成正比，与物体质量
成反比。
牛顿第三定律
03
又称作用与反作用定律，表明两个物体间的作用力和反作用力
总是大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
大学物理PPT完整全套教学课件pptx(2024)
2
匀速圆周运动的实例分析
3
2024/1/29
13
圆周运动
2024/1/29
01
变速圆周运动
02
变速圆周运动的特点和性质
03
变速圆周运动的实例分析
14
相对运动
2024/1/29
01 02 03
参考系与坐标系 参考系的选择和建立 坐标系的种类和应用
15
相对运动
2024/1/29
相对速度与牵连速度 相对速度的定义和计算
2024/1/29
简谐振动的动力学特征
分析简谐振动的动力学特征，包括回复力、加速度 、速度、位移等物理量的变化规律。
简谐振动的能量特征
讨论简谐振动的能量特征，包括动能、势能 、总能量等的变化规律，以及能量转换的过 程。
32
振动的合成与分解
2024/1/29
同方向同频率简谐振动的合成
分析两个同方向同频率简谐振动的合成规律，介绍合振动振幅、合 振动相位等概念。
5
大学物理的研究方法
03
观察和实验
建立理想模型
数学方法
物理学是一门以实验为基础的自然科学， 观察和实验是物理学的基本研究方法，通 过实验可以验证物理假说和理论，发现新 的物理现象和规律。
理想模型是物理学中经常采用的一种研究 方法，它忽略了次要因素，突出了主要因 素，使物理问题得到简化。
数学是物理学的重要工具，通过数学方法 可以精确地描述物理现象和规律，推导物 理公式和定理。
2024/1/29
适用范围
适用于一切自然现象，包括力学、热学、电磁学 、光学等各个领域。
应用举例
热力学第一定律、机械能守恒定律、爱因斯坦的 质能方程等。
匀速圆周运动的实例分析
3
2024/1/29
13
圆周运动
2024/1/29
01
变速圆周运动
02
变速圆周运动的特点和性质
03
变速圆周运动的实例分析
14
相对运动
2024/1/29
01 02 03
参考系与坐标系 参考系的选择和建立 坐标系的种类和应用
15
相对运动
2024/1/29
相对速度与牵连速度 相对速度的定义和计算
2024/1/29
简谐振动的动力学特征
分析简谐振动的动力学特征，包括回复力、加速度 、速度、位移等物理量的变化规律。
简谐振动的能量特征
讨论简谐振动的能量特征，包括动能、势能 、总能量等的变化规律，以及能量转换的过 程。
32
振动的合成与分解
2024/1/29
同方向同频率简谐振动的合成
分析两个同方向同频率简谐振动的合成规律，介绍合振动振幅、合 振动相位等概念。
5
大学物理的研究方法
03
观察和实验
建立理想模型
数学方法
物理学是一门以实验为基础的自然科学， 观察和实验是物理学的基本研究方法，通 过实验可以验证物理假说和理论，发现新 的物理现象和规律。
理想模型是物理学中经常采用的一种研究 方法，它忽略了次要因素，突出了主要因 素，使物理问题得到简化。
数学是物理学的重要工具，通过数学方法 可以精确地描述物理现象和规律，推导物 理公式和定理。
2024/1/29
适用范围
适用于一切自然现象，包括力学、热学、电磁学 、光学等各个领域。
应用举例
热力学第一定律、机械能守恒定律、爱因斯坦的 质能方程等。
大学物理实验-杨氏模量PPT课件
实验内容和步骤
1、调节仪器：调节光杠杆和望远镜：
（1）调整望远镜水平,光杠杆平面镜竖直
（2）调整望远镜与光杠杆平面镜高度相同
（3）沿望远镜外侧边沿上方使凹口、瞄准星、 平面镜在同一直线上，左、右移动望远镜 在镜子里找到竖直尺的像;若找不到,可 微调镜子的角度,直到找到为止。
（4）旋动望远镜目镜,使十字叉丝清晰;再旋
L bl 2D
光杠杆的作用在于将微小的伸长量L放大为竖
尺上的位移l。 l 叫ΔL 的光杠杆放大量
l 2D
L b
叫光杠杆放大率
l
△L
θ
b
θ θ
D
光杠杆放大原理图
E FL SL
d 2
S 4
L bl 2D
ESFLLdF2
L bl
8Fd2bLlD
4 2D
尺读望远镜组：
测量时，望远镜水平 地对准光杠杆镜架上 的平面反射镜，经光 杠杆平面镜反射的标 尺虚象又成实象于分 划板上，从两条视距 线上可读出标尺像上 的读数。
动聚焦手轮,直到看清竖直尺的像。
可编辑课件
14
实验内容和步骤
2、观察金属丝伸长变化
逐次加360g砝码，在望远镜中读计对应 标尺的位置，共7次；然后将所加砝码逐 次去掉（每次减360g），并读取相应读 数。
可编辑课件
15
实验内容和步骤
3、测量金属丝长度L、平面镜与竖尺之间的距离D， 金属丝直径d，光杠杆常数b。
r 7
减砝码
r 0
r 1
r 2
r 3
r 4
r 5
r 6
平均值 r 0
r 1
r 2
r 3
r 4
r 5
大学物理实验——准稳态法测量不良导体的导热系数和比热PPT
t t( R, ) t( 0, ) qc R 2
qc R 2t
准稳态时利用中心面（x=0）的温升速率可以 计算材料比热c
qc F
cRF
dt
d
c qc
R t x0
8
实验装置及特色
1)实验样品长宽均为厚 度R的9倍可忽略长宽 非无限大
绝热泡沫
加热器 绝热泡沫
2)采取四块样品紧密组 合由两个阻值一致的 薄膜加热器并联供热， 以保证两加热面向中 心的加热热流恒定并 对称相等
热偶丝较细，注意保护，加热面热偶横梁任何情 况下都禁止取下。
直流恒压源严谨短路。 实验结束后，松开仪器，以免泡沫挤压变形。
17
问题探讨
实际上，我们只需测量一块样品的热流密度及端 面温升速率，进而求出导热系数和比热。那么本 实验为何使用四块样品，能否只用两块或一块？
本实验中准稳态会无限保持下去吗？为什么不是 时间越长实验数据越好？
± (2.0%+5) 1×10-3=0.024
15
2.热导实验
检查4个热电偶（测其电阻，记录） 材料 ；室温t0= ；加热器r/2= ； 加热电压U加热初始= ；加热电压U加热结束= ； 加热电压U加热平均= ；
τ（min） 0 1 2
…
25
中心面温度
…
U(t1tc)
温差U(t2t1)
…
16
注意事项
3)四块样品组合有利于 在加热面、中心面中 心安装测温元件
① ②③④
O
x
样 样样 样
品 品品 品
加热面热偶 中心面热偶
9
热电偶测温原理
介绍概念：接触电势差 温差电现象 接触电势差：两种不同的金属接触时会出现电势差