大学物理实验理论课绪论(执行)
大学物理实验绪论课电子教案
大学物理实验绪论课电子教案一、教学目标1. 让学生了解大学物理实验课程的重要性，认识到实验在物理学研究中的地位和作用。
2. 使学生掌握实验基本原理、方法和技巧，为后续实验课程打下坚实基础。
3. 培养学生的实验兴趣，提高动手能力、观察能力和创新能力。
二、教学内容1. 大学物理实验课程的地位和作用2. 实验基本原理和方法3. 实验技巧与注意事项5. 安全常识及实验仪器使用规范三、教学过程1. 导入：通过提问方式引导学生思考实验在物理学研究中的重要性。
2. 讲解：详细阐述大学物理实验课程的地位和作用，介绍实验基本原理、方法和技巧。
3. 互动：学生提问，教师解答；讨论实验过程中可能遇到的问题及解决方法。
5. 总结：强调实验安全常识及仪器使用规范，提醒学生在实验过程中注意事项。
四、教学方法1. 讲授法：讲解实验基本原理、方法和技巧。
2. 互动法：引导学生提问、讨论，提高课堂参与度。
4. 实践操作：课后安排实验操作练习，巩固所学知识。
五、教学评价1. 课堂参与度：观察学生在课堂上的提问、讨论情况，评价学生的参与程度。
3. 实践操作：评估学生在实验过程中的动手能力、观察能力和创新能力。
六、教学资源1. 教材：大学物理实验教程2. 课件：实验基本原理、方法和技巧的PPT3. 实验设备：常见的物理实验仪器4. 网络资源：相关实验视频、论文等七、教学时间1课时（45分钟）八、课后作业1. 阅读教材，了解实验基本原理和方法。
2. 观看实验视频，熟悉实验操作过程。
九、教学建议1. 注重实验安全教育，强调实验过程中注意事项。
2. 鼓励学生提问、讨论，提高课堂氛围。
3. 注重培养学生的动手能力、观察能力和创新能力。
4. 定期检查实验报告，及时反馈学生实验成果。
十、教学反思本节课结束后，教师应认真反思教学效果，针对学生的反馈情况进行调整教学策略，以提高教学质量。
关注学生在实验过程中的表现，为后续实验课程做好准备。
六、实验技能训练1. 目的：使学生熟悉并掌握基本实验技能，如测量、数据分析等。
大学物理实验绪论答案附解析
大学物理实验绪论答案附解析1. 下面哪种说法正确？DA. 间接测量结果有效数字位数的多少由测量仪器的精度决定。
B. 间接测量结果有效数字位数的多少由计算器数码显示位数的多少决定。
C. 间接测量结果有效数字位数的多少由所用的单位决定。
D. 间接测量结果有效数字位数的多少由其不确定度决定。
2. 某物理量的测量结果为n=1.6532（0.0007），下面对该结果的解释哪种是正确的？CA. 表明该物理量的数值有两种可能，即n=1.6525 或n=1.6539 。
B. 表明该物理量的数值是（1.6525，1.6539）区间内的任何值。
C. 表明该物理量的真值有较大的概率位于（1.6525，1.6539）区间内。
D. 表明该物理量的真值不在（1.6525，1.6539）区间内。
3. 在相同的测量条件下，对同一物理量进行多次重复测量，并以各次测量值的算数平均值作为该物理量的测量结果，以下哪种说法是正确的？BA. 这样做可以减小系统误差。
B. 这样做可以减小随机误差。
C. 这样做可以得到该物理量的真值。
D. 这只是处理测量数据的一种方法，不能减小误差，与真值也没关系。
4. 以下关于系统误差的说法哪个是正确的？DA. 系统误差是没有规律的误差。
B. 系统误差就是指来源于测量仪器的误差。
C. 系统误差是正性误差。
D. 系统误差是可正可负的。
5. 用最小分度为0.2s 的计时器测量时间，一次测量的结果是56.4s，正确的表达式是哪一个？CA. 56.4(0.1)s C. 56.40（0.06）sB. 56.40(0.10)s D. 56.4（0.2）s6. 已知D HM24πρ= ，其中M = 276.180（0.020）g ，D = 3.662（0.005）cm，H = 12.180（0.010）cm，M、D、H 这三个测量量中哪一个量的测量对ρ的不确定度影响最大？AA. M 的测量对ρ的不确定度影响最大。
B. D 的测量对ρ的不确定度影响最大。
大学物理实验绪论new
例1：已知 x 6013 1 ，计算 y sin x。
y sin 6013 sin1.0解50：9 0.86787
Sx
1
180
1 60
Sy
y x
Sx
cos1.0509
180 60
1.4104
2 104
y (8.679 0.002 )101
注意：若x未给出不确定度，可取其近似不确定度为量具
② 不考虑误差时：
加减法：以其中有效数字的最后一位在位数上最 大的为准，运算过程中比它多保留一位，最后与 它取齐。
例如： 123.3+43.462+8.01=174.8 1.2+32.1-2.1+427=458
乘除法：一般取结果的有效数字位数与分量中有 效数字位数最少的相同.
例如： 63.8 1.2=53
(2) 测量误差 物理量的真值
一个待测物理量的大小， 在客观上应该有一个真实
测量误差简称为“误差的”数，值以，x叫做表“示真。值误”差。
定义为测量值x 与真值A 之差。
x x A
通常，用多次测量的算术平均值作为测量的最
佳值来代替真值。即：
x x x
1) 绝对误差
绝对误差是指被测量的测量结果与其最佳值之
差，它与被测量具有相同的量纲，表示的是测量值
偏离其实际值的大小。
2) 相对误差
相对误差是指某一待测物理量的绝对误差与其 测量的最佳值之比，它是没有量纲的，通常写成百 分比的形式。
x Er x 100% (3) 测量误差的分类
1) 系统误差
特点：总是使测量结果向一个方向偏离，它有固 定的大小，或是按一定规律变化。系统误差的来
3) 总不确定度的合成：
大学物理 实验绪论
采用同一条件多次重复测量取算术平均值的方 法，来减小误差。
二.测量评估
Ⅳ实验数据的处理
1.定性
①精密度：重复测量结果之间相互接近的程 度。反映偶然误差的大小。
②准确度：测量值与真值的接近程度，反映系统误 差的大小。
(n 1)
6
(Ri R )2
i 1
0.009 k
6(6 1)
B 仪 0.04 k
2 A
2 B
(0.009)2 (0.04)2 0.04 k
电阻的电阻值为：R=3.87±0.04 kΩ
不确定度取一位有效数字!
Ⅳ实验数据的处理
五.间接测量的最佳测量值与不确定度 N N
间接测量量N是直接测量量x、y、z的函数
假设在相同的条件下，对某一物理量x进行n次测量
其值为x1、x2、x3 、 … 、xn ，则算术平均值为
x
1 n (x1
x2
xn )
1 n
n i 1
xi
Ⅳ实验数据的处理
2.合成不确定度
合成不确定度是由A类和B类两类不确定度求 “方和根”而得到。
2 A
2 B
A类不确定度
B类不确定度
①A类不确定度——估计偶然误差
)2
2 x
(
ln y
f
)2
2 y
(
ln z
f
)2
2 z
Ⅳ实验数据的处理
例题： 4m
πd 2h
4m πd 2h
4 π
m1d 2h1
完成：数据处理练习 （第一次实验时提交）
ln ln( 4) ln m 2 ln d ln h
大学物理实验实验绪论及准备知识
V1
(mV)
+Is、+B 1.23 1.80 2.17 2.35 2.44 2.55 2.57 2.56 2.56 2.57 2.56 2.55 2.45 2.38 2.24 1.93 1.37
V2
(mV) -Is、+B -1.27 -1.85 -2.20 -2.38 -2.47 -2.58 -2.60 -2.60 -2.60 -2.59 -2.58 -2.56 -2.45 -2.36 -2.21 -1.88 -1.30
0 0.0008 0.0016
n
Di
D i1 60.26 (mm ) n
n
Di
D
2
uA D
i 1
nn 1
0.017 (mm )
D 60.26(mm) uA 0.017 (mm)
uB
0.02(mm) 0.012 (mm)
3
3
uC
u
2 A
u2 B
0.017 2 0.0122 0.021 (mm)
由此，我们取5个间隔为一组，求平均后再除以5，即：
1 5
[(
L5
L0 ) (L6
L1) (L7 L2 ) (L8 L3 ) (L9
L4 )]
2
5
B(mT)
800 600 400 200
0 -200 -400 -600 -800
-3000
-2000
-1000
0
H(A/m)
1000
2000
3000
3、回归法
回归法是指各物理量之间存在某种 函数关系，最简单的是线性关系。
y Bx A
有关回归的理论比较复杂，在此不 详细介绍，使用到时再做详细介绍。
《大学物理实验》绪论
2 物理理论和物理实验
整个物理学的发展史是人类不断深刻了解自然， 认识自然的过程。实验物理和理论物理是物理学的两 大支柱，实验事实是检验物理模型和确立物理规律的 终审裁判。物理理论则是对实验观测结果的归纳和总 结，并在此基础上去解释新的实验结果和预测新的实 验现象。两者相辅相成，相互促进，恰如鸟之双翼， 人之双足，缺一不可。物理学正是靠着实验和理论的 相互配合激励，探索前进，从而使人类对于自然基本 规律的认识不断向前发展的。
3 科学实验和教学实验
科学实验是为了试图验证某些预测或获取新的信 息，通过技术性操作来观测由预先安排的方法所产生 的现象。
科学实验是探索的过程，可能成功也可能失败， 其结果是可能符合预期也可能有否定预期的，当然还 可以有意外收获，而得到未曾预期的成功。 每一次 科学实验的成功再一次揭示出自然界的奥秘，使人类 在认识自然的道路上又前进了一步。
分别获得1929年和1937年的诺贝尔物理学奖。
1895年伦琴在实验上发现了新的电磁辐射，被 称为X射线（它是由高速电子轰击重元素靶而产生的 波长在nm量级的电磁辐射）。 X射线的发现进一步 推动气体中电传导的研究。 J.J汤姆逊说明了被X射 线照射的气体具有导电性是由于X射线引起分子电离 而使气体带有电荷。这给劳伦茨创立电子论提供了实 验基础。而电子理论又给Zeeman效应，即光谱线 在磁场中会分裂，这一事实以理论解释。这一连串的 事实关系表明了实验物理和理论物理之间的密切关系 和相互激励而共同推进物理学发展的进程。
这种相互促进相互激励相互完善的过程的实例 是数不胜数的...
1924年法国人德布洛伊（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。并提名德布洛伊获诺贝尔奖。
大学物理实验绪论教案
实验考试
定期进行实验考试，测试学生对实验知识的掌握程度和应用能力，为学生提供反馈和改进的机会。
THANKS
感谢观看
随机误差
由于实验过程中随机因素的影响而引起的误差。随机误差具有随机性、不可预测性和不可避免性。
过失误差
由于实验操作失误或违反操作规程而引起的误差。过失误差是可以避免的误差。
实验操作规范
03
02
03
04
01
01
实验前应穿戴好必要的防护用品，如实验服、护目镜、手套等。
02
对于有危险性的实验操作，应在教师的指导下进行，不得擅自操作。
大学物理实验绪论教案
汇报人：
202X-01-07
contents
目录
课程简介实验基础知识实验操作规范实验报告撰写实验考核与评价
课程简介
01
光学实验
研究光的传播、干涉和衍射等光学现象，如干涉仪实验、折射率实验等。
电磁学实验
研究电磁场和电磁力的作用，如静电实验、电磁感应实验等。
热学实验
研究热现象和热力学规律，如气体定律实验、热传导实验等。
目录
包括实验目的、实验原理、实验步骤、数据记录与分析、实验结论与讨论等部分。
正文
列出在实验过程中引用的文献和资料。
参考文献
02
01
03
04
05
数据记录
在实验过程中，学生应准确、完整地记录实验数据，包括原始数据和测量结果。
数据处理
根据实验要求，对数据进行处理和分析，如计算平均值、求标准差等。
数据分析
根据实验结果，分析数据的变化趋势和规律，并与理论值进行比较。
03
02
01
03
大学物理实验绪论新版
73.9 ×4.86791 3∩6→4, 4x7=28 有进位 ∴运算前先将各分量化简,将各分量化为比有效数字少的多保留一位， 最后由U定. 73.9 ×4.86791＝73.9×4.8679 1.6X3=? 4.8 ? 1.6X3=5 2∩1→1 无进位 1.6 X 3 ----------------- 4、8均为可疑数字,只能保留一位 4 8 , 4. 8 0.5 X 2=1.0 25X3=? 75? 25X3=8X10 (四舍六入五凑偶) 8.0x10, 80………x
•
x
＝1.4
x＝（1.4±0.5）单位，Ur＝5/14×100％
• 意义：表示真值落入区间（x－U，x+U）的几率为95％。 • 四、间接测量：Z＝f（x,y） R＝U/I • 1、最佳值：
z = f (x, y)
f =x
2
∂f =1 ∂y
∂f + y + 1, = 2 x ∂x
• 2、合成不确定度U的传递公式：一般 • • 2 2
• 大学物理实验的补充规范 • 物理实验绪论课首先要强调的是安全问题，特别是老 师没讲前，学生不得动实验仪器。 • 一、预习报告规范如下： • 实验名称 • 实验目的 • 简述实验原理 • 为减轻学生负担，这三个部分写在正规的报告纸上。 • 实验数据记录纸只记录原始数据及实验中的问题。 • • 二、数据记录规范如下: • 1、须用钢笔记录 • 2、不得涂改 • 3、作图须用坐标纸
2 2 2 2 − UH = UAH +UBH = SH +UBH = 2.6×103cm= 0.003cm
• （4） D
= D ± U D = (6.003 ± 0.004)cm
U rD UD = × 100% = 0.067% D
大学物理实验课程绪论PPT课件
与大学物理同属物理学，都是研究物质运动最基本的 形式与规律、物质间的相互作用及物质基本结构的科学， 它必须以客观事实为基础，必须依靠观察和实验。归根结 底物理学是一门实验科学，无论物理概念的建立还是物理 规律的发现都必须以严格的科学实验为基础，并通过今后 的科学实验来证实。
3
2、物理实验在科学发展中的重要作用 ★ 推动物理学自身的发展
3、 误差分类（随机误差、系统误差、粗大误差）
15
（1）随机误差—同一量在多次测量过程中，以不可预
知方式变化的测量误差的分量 产生原因：环境、仪器、人员的影响等。 特点:(a)测量次数不多情况下随机误差没有规律; (b)大量测量时随机误差服从统计规律。很多
服从正态分布（单峰性、对称性、有界性），曲线下 面积为1，曲线越窄，峰越高，随机误差越小。
13
二、 误差
1、误差的定义
测量误差=测量值-真值
NN测N真
N真是客观存在的但无法测得，因为测量与误差是形影不离的。
（1）绝对误差： NN测N真
（2）相对误差（百分误差）
EN10% 0N测N真10% 0
N真
N真
（3）结果表示：
N真N测N（ 单位）
N
E 100%
N真
14
2、误差来源
（1） 仪器误差（不准确、有缺陷） （2） 环境误差（温度、振动、气流等；偏离环境要求） （3） 测量方法误差（方法的不完善、理论不严密） （4） 人员误差（感官能力的限制、不良习惯、操作不熟练）
理论物理与实验物理相辅相成。规律、公式是否正确必须经受实 践检验。只有经受住实验的检验，由实验所证实，才会得到公认。
●电磁场理论的提出与公认
库仑定律 高斯定律
武汉理工大学物理实验物理实验报告绪论.ppt
lim
2 i i 1
n
i xi
1 f ( ) e 2
2 2 2
认识正态分布函数
( , )
测量值落在区间 ( , )
的概率P = 68.3%；
x
在区间 ( 2 , 2 ) 的概率P = 95.4%； 在区间 ( 3 , 3 ) 的概率P = 99.7%。
3 u ( xi )
a 3
3
6
a 3
a 6
2
a 2
在实验教学情况下，为简化起见，一般估计为矩 形（均匀）分布，B类不确定度的计算公式为：
uB 3
其中，Δ取仪器的误差限或实际测量估计的误差 极限值 。
例1.2.1 知道某游标卡尺的仪器最大仪器误差为 0.05mm，则按矩形分布计算标准不确定度：
误差可用来修正测量结果（如系统误差），不确定度 则不能。
1.2.1 不确定度的评定
规范依据
国家计量技术规范《测量不确定度评定与表示》JJF1059— 1999
不确定度的评定方法可归纳为A、B两类
用统计方法得出的归为A类
用非统计方法得出的归为B类
A、B两类不确定度只是评定方法的不同，不是不确定度性质 的不同。多数情况下要综合A、B两类评定的结果。
反映测量偶然误差的大小。
O
通常，概率P 称为“置信概率”， 对应的x范围称为“置信区间”。
随机误差和系统误差的形象表示
子弹着靶点分布图
（a）随机误差小，系统误差大 （b）随机误差大，系统误差小 （c）随机误差和系统误差都小
能看出图示测量中随机误差和系统误 差的相对大小吗？ （X0为真值）