xiugai大学物理实验绪论
45页1、大 学 物 理 实 验绪 论1一、物理实验的目的和作用 1. 物理学是一门实验科学,任何物理规律和理 论都从实践中来,并受到实践的反复检验、不 断修正、不断完善、不断发展。2.通过实验,可以加快自然规律的发现和新理 论的形成。3.通过物理实验,可以重现重要的物理学定理 、定律的发现过程,学习科学探索的思想方法24. 培养动手能力,受到基本的实验训练,初步 掌握基本的实验方法和实验技巧。即: 学会一些基本的测量方法,熟悉常规仪器的原 理、性能和使用方法,学会正确记录实验数据 和对实验数据的处理方法。5. 提高观察和分析问题的能力,培养理论联系 实际、实事求是、严肃认真的科学态度。3二、实验的基本程序1预习实验前要了解本次实验的目的、实验原理、实验方 法、可能出现的问题等。并写好预习报告。预习报告内容:实验名称,实验者姓名,实验原理(包括原理图和线 路图),实验步骤,主要仪器的使用方法和注意事项, 列出相关数据表格,回答预习思考题。预习报告可以和实验报告合二为一。不写预习报告不得进行实验42操作在预习的基础上,根据实验原理、实验目的、实验 方法,牢记注意事项,调整仪器或线路连接,进行实验观
2、 察和测量。将实验测量的原始数据记录在事先设计的数据 表上,实验结束后将其作必要的处理,写入实验报告。实验操作是实验的关键,只有认真、细致、操作正确,才 能得到可靠的实验结果。实验结束时实验数据必须得到教师签字、认可。时刻注意爱护实验仪器,有些实验在通电前要得到 实验教师的认可。53报告 完成实验报告是实验成功的终结,仅有完整的测量数据, 没有对数据的处理分析,不一定能得出正确的预期结果。实验报告内容:包括实险名称、实验者姓名、实验日期和 正文。正文包括实验目的、实验仪器(型号、精度)、实验 原理(原理图、计算公式)、实验内容和步骤、数据处理 、结论,回答讨论题。其中最重要的是实验仪器、测量原理、实验数据及其 处理(计算或作图)、结果讨论并计算相对不确定度。最 好能记录实验中观察到的异常现象并作出可能的解释。对 实验方法和仪器提出改进建议,写出实验心得。实验报告必须使用统一的实验报告纸,由实验教师签过字 的实验原始数据粘贴在实验报告后。 6a. 直接测量把待测量量与标准量进行比较的过程得到待测量 量的大小和单位。如长度、质量、时间。b. 间接测量待测量量由若干直接测量的量经过一定的函数
3、 关 系运算后获得。如体积、密度、比热。直接测量量和间接测量量没有严格的区分,用不同 的实验方法,对同一物理量,既能是直接测量量,也能 是间接测量量。如体积、电流、功率等。三、测量、有效位数 1测量测量分为直接测量和间接测量。7C.等精度测量与不等精度测量对某一物理量进行多次重复测量,每次的条件都相 同尽管各次测得的结果有所不同,但没有理由判断某次 测量比另一次更精确,只能认为每次测量的精确程度是 相同的。将这种同样精确程度的测量称为等精度测量。 这样的一组数据称为测量列。在诸测量条件中,只要有一个发生了变化这时所进 行的测量就为不等精度测量。保持测量条件完全相间的多次测量是极其困难的, 但当某一条件的变化对测量结果影响不大甚至可以忽略 时,仍可视这种测量为等精度测量。除了特别指明外, 我们所讨论的测量均为等精度测量81)有效数字的概念 2、有效数字有效数字由准确数和估计数构成例4:用分度为厘米和毫米的尺,测量一个木杆的长度。用厘米分度的尺测量的度数是6.7cm,其中6是 准确读数,7是估计读数;估计读数也叫欠准读 数。用毫米分度的尺测量的度数是6.74cm,其中6.7是 准确读数,4
4、是估计读数;2位有效数字3位有效数字91. 有效数字末位的数字包含不确定度。 2. 有效数字的位数反映了测量仪器的精度。 3. 数字前面的“0”不是有效数字,但数字后面的 “0”是有效数字,不能随便删掉。例5:6.7cm 和6.70cm是不同的,有效数字分别是 2位和3位。而且说明了所用的测量尺子精度不同 ,前者是厘米尺,后者是毫米尺。例6:6.7cm 和0.67dm是相同的,有效数字都是2 位,而且所用的测量尺子都是厘米尺。但一般来 说不用后者表示,后者不符合科学记数法。注意点102).有效数字的运算规则间接测量量:可通过函数关系,由一些直接量 计算而得的量叫间接测量。例如:圆柱体的体积可先测量出圆柱体的直径和高度,通过计算获得 体积,那么计算获得的体积结果的有效数字与直 径和高度之间的关系如何?11(1)加减规则有效数字:4位,欠准数是0.034位, 0.0034位, 0.22位, 7例7 :12N= 15.43- 4.263+503.2- 87427同一单位下,各因子中欠准数位最高的那个 数字决定了结果的有效数字的最后一位数。13(2)乘除运算AB = 15.43 4.26346
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