东北大学大物实验绪论(新)ppt课件.ppt
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1、大学物理实验选课要求大学物理实验选课要求一一.注册:注册:网址网址:219.216.105.181 (身份选学生)(身份选学生)姓名、学号、学姓名、学号、学院、班级、电话院、班级、电话 等信息要真实,等信息要真实,不真实将会影响学生本人的期末不真实将会影响学生本人的期末成绩录入。成绩录入。寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多二二.选课:选课:学生注册后自己上网选课学生注册后自己上网选课,选课前请选课前请1.1.仔细阅读网上选课要求。仔细阅读网上选课要求。2.2.必须确认在没其它课的时间段选课。必须确认在没其它课的时
2、间段选课。2011201120122012学年第一学期:学年第一学期:1.1.选课内容:选课内容:每个学生在规定的每个学生在规定的1010个实验中选作个实验中选作9 9个,个,其中其中电桥、示波器、分光计电桥、示波器、分光计三个实验为必选三个实验为必选实验,不可不选。实验,不可不选。2.2.每人每周只可以选作一个实验每人每周只可以选作一个实验,如多选无,如多选无效,只记录一个成绩。效,只记录一个成绩。寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多3.3.网上选课系统开通时间:网上选课系统开通时间:第二周周五第二周周五8:00
3、8:00点第二周周日点第二周周日24:0024:00点。点。4.4.网上补选时间:网上补选时间:第三周周一第三周周一8:008:00点第三周周二点第三周周二17:0017:00点。点。选课人数不足选课人数不足4 4人不开课。人不开课。学生可于第三学生可于第三周周一查看选课结果,如所选的上课时间段不周周一查看选课结果,如所选的上课时间段不足足4 4人,要重新补选。人,要重新补选。2011201120122012学年第二学期:学年第二学期:具体要求详见网上的选课要求。具体要求详见网上的选课要求。寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招
4、工的陷阱很多三三.上课时间:上课时间:物理实验课上课时间每天分段:物理实验课上课时间每天分段:第一段:第一段:7 7:3030;第二段:第二段:1010:1010;第三段:第三段:1313:3030;寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多四四.成绩评定:成绩评定:大学物理实验课是考查课,两个大学物理实验课是考查课,两个学期修完。学期修完。期末成绩以优、良、中、及格、期末成绩以优、良、中、及格、不及格评定。不及格评定。期末总成绩由平时成绩求期末总成绩由平时成绩求和取平均后给出和取平均后给出。平时成绩:每个实验满分平时成
5、绩:每个实验满分5分。分。其中:预习:其中:预习:1分;分;实验室工作:实验室工作:2分;分;完成实验报告完成实验报告:2分。分。寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多五五.注意事项:注意事项:1.1.上课签到:上课签到:2.2.学生要提供能够证明身份的证件。如学生要提供能够证明身份的证件。如果不能证明自己的身份,原则上不允许做果不能证明自己的身份,原则上不允许做实验。实验。2.2.预习报告:预习报告:课前要求学生写好预习报告(预习报告课前要求学生写好预习报告(预习报告的具体要求见讲义),并带到实验室,交的具体要求见
6、讲义),并带到实验室,交任课教师检查。没写预习报告或写错内容任课教师检查。没写预习报告或写错内容者不允许做实验。期末补做最多者不允许做实验。期末补做最多3 3分。分。寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多3.上课迟到的处理:上课迟到的处理:迟到迟到10分钟以上者,不允许做该次分钟以上者,不允许做该次 实验实验(期末补选后补做,成绩最多(期末补选后补做,成绩最多(期末补选后补做,成绩最多(期末补选后补做,成绩最多3 3分);分);分);分);迟到迟到10分钟以下者,酌情扣分分钟以下者,酌情扣分(最多(最多(最多(最多扣
7、扣扣扣0.50.5分)。分)。分)。分)。寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多4.交实验报告:交实验报告:每个实验完成的一周后,提交实验报告。每个实验完成的一周后,提交实验报告。每迟交一周扣每迟交一周扣0.2分;不交报告记分;不交报告记2分;分;抄袭他人实验数据记抄袭他人实验数据记0分;雷同报告记分;雷同报告记0分。分。替做实验者报教务处按违纪处理。替做实验者报教务处按违纪处理。教师批改完的实验报告将会及时返回学教师批改完的实验报告将会及时返回学生手里,要注意保存不得丢失,期末按班级生手里,要注意保存不得丢失,期末
8、按班级由学委收回,作为期末统计成绩的依据。由学委收回,作为期末统计成绩的依据。寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多5.缺课的处理:缺课的处理:无故旷课者:期末补做,成绩最多无故旷课者:期末补做,成绩最多无故旷课者:期末补做,成绩最多无故旷课者:期末补做,成绩最多3 3分。分。分。分。病假:有医院的诊断书。病假:有医院的诊断书。病假:有医院的诊断书。病假:有医院的诊断书。事假:有本学院教学院长的签字假条。事假:有本学院教学院长的签字假条。事假:有本学院教学院长的签字假条。事假:有本学院教学院长的签字假条。6.学生进入
9、实验室,不允许携带任何食品。学生进入实验室,不允许携带任何食品。学生进入实验室,不允许携带任何食品。学生进入实验室,不允许携带任何食品。7.实验报告册:实验报告册:每个学生每个学生每个学生每个学生2020份实验报告册,收取工本费份实验报告册,收取工本费份实验报告册,收取工本费份实验报告册,收取工本费 6 6元。以班元。以班元。以班元。以班级为单位由学委负责统一购买。级为单位由学委负责统一购买。级为单位由学委负责统一购买。级为单位由学委负责统一购买。办理地点:办理地点:建筑馆建筑馆建筑馆建筑馆118118室。室。室。室。办理时间:办理时间:第三周周二第三周周二第三周周二第三周周二周三周三周三周三
10、 上午:上午:上午:上午:8:3011:308:3011:30 下午:下午:下午:下午:14:3016:3014:3016:30 在购买报告册的同时学委领取本班报告箱的钥匙。在购买报告册的同时学委领取本班报告箱的钥匙。在购买报告册的同时学委领取本班报告箱的钥匙。在购买报告册的同时学委领取本班报告箱的钥匙。大学物理实验大学物理实验绪绪 论论寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多11物理实验的作用物理实验的作用 物理学是研究物质运动一般规物理学是研究物质运动一般规律及物质基本结构的科学,是自然律及物质基本结构的科学,是自
11、然科学的基础学科科学的基础学科,是学习其它自然是学习其它自然科学和工程技术的基础。科学和工程技术的基础。物理学是一门实验科学,物物理学是一门实验科学,物理实验在物理学的产生、发展和应理实验在物理学的产生、发展和应用过程中起着重要作用。用过程中起着重要作用。寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多n n经典物理学规律是从实验事实中总结出来的。经典物理学规律是从实验事实中总结出来的。经典物理学规律是从实验事实中总结出来的。经典物理学规律是从实验事实中总结出来的。n n赫兹的电磁波实验使得麦克斯韦电磁场理论赫兹的电磁波实验使
12、得麦克斯韦电磁场理论赫兹的电磁波实验使得麦克斯韦电磁场理论赫兹的电磁波实验使得麦克斯韦电磁场理论获得普遍承认。获得普遍承认。获得普遍承认。获得普遍承认。n n杨氏干涉实验使光的波动说得以确立。杨氏干涉实验使光的波动说得以确立。杨氏干涉实验使光的波动说得以确立。杨氏干涉实验使光的波动说得以确立。n n卢瑟福的粒子散射实验揭开了原子的秘密。卢瑟福的粒子散射实验揭开了原子的秘密。卢瑟福的粒子散射实验揭开了原子的秘密。卢瑟福的粒子散射实验揭开了原子的秘密。n n没有物理实验,就没有物理学本身没有物理实验,就没有物理学本身没有物理实验,就没有物理学本身没有物理实验,就没有物理学本身.12物理实验的作用物
13、理实验的作用寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多以诺贝尔物理学奖为例以诺贝尔物理学奖为例:n n80%80%以上的诺贝尔物理学奖给了实验物理以上的诺贝尔物理学奖给了实验物理学家。学家。20%20%的奖中很多是实验和理论物理的奖中很多是实验和理论物理学家分享的。学家分享的。n n实验成果可以很快得奖,而理论成果要实验成果可以很快得奖,而理论成果要经过至少两个实验的检验。经过至少两个实验的检验。n n有的建立在共同实验基础上的成果可以有的建立在共同实验基础上的成果可以连续几次获奖。连续几次获奖。13寒假来临,不少的高中
14、毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多第一章第一章 有效数字和不确定度有效数字和不确定度一一.物理量的测量;物理量的测量;1.物理量的测量:物理量的测量:寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多直接测量:直接测量:用测量器具直接测出物理量量值的测用测量器具直接测出物理量量值的测量称为直接测量。相应的物理量称为直接量称为直接测量。相应的物理量称为直接测得量。测得量。间接测量:间接测量:先直接测出与某物理量有关的直接测先直接测出与某物理量有关的直接测得量,再根据该物
15、理量与这些直接测得量得量,再根据该物理量与这些直接测得量之间的数学关系计算出该物理量的量值。之间的数学关系计算出该物理量的量值。该过程称为间接测量。相应的物理量称为该过程称为间接测量。相应的物理量称为间接测得量。间接测得量。寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多等精度测量:等精度测量:在相同的条件下,对某物理量所进行的多次重复测量称为等精度测量。非等精度测量非等精度测量:在不同的条件下,对某物理量所进行的多次重复测量称为非等精度测量。等精度测量的数据处理比较简单,作为基等精度测量的数据处理比较简单,作为基本训练,本讲
16、义所涉及的测量基本是等精度本训练,本讲义所涉及的测量基本是等精度测量。测量。寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多2.2.物理量物理量v真值:真值:在一定条件下,待测量所存在的不依人的意志为转在一定条件下,待测量所存在的不依人的意志为转移的客观量值。移的客观量值。v测量值:测量值:利用实验手段测量所得到的物理量的量值。利用实验手段测量所得到的物理量的量值。v最佳值:最佳值:在一定的测量条件下,测量出的最接近真值的测量在一定的测量条件下,测量出的最接近真值的测量值。值。例如:无系统误差下等精度测量得到的算术平均值、公认
17、值、理论例如:无系统误差下等精度测量得到的算术平均值、公认值、理论计算值、标称值、校准值等均可作为最佳值。计算值、标称值、校准值等均可作为最佳值。注意:注意:任何物理量值必须标有单位,单纯的数值无任何意义。任何物理量值必须标有单位,单纯的数值无任何意义。寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多二二.误差:误差:1.定义:设定义:设 为真值,为真值,为测量值,则测量的为测量值,则测量的绝对误差定义为:绝对误差定义为:2.2.误差分类:误差分类:a.系统误差系统误差b.随机误差随机误差c.粗大误差粗大误差寒假来临,不少的高
18、中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多v系统误差:系统误差:在等精度测量中得到的各个测量误差,在等精度测量中得到的各个测量误差,其符号和绝对值其符号和绝对值保持不变保持不变,或按一定的规律,或按一定的规律变化,这样的误差称为系统误差。变化,这样的误差称为系统误差。系统误差的特点:系统误差的特点:确定性确定性。系统误差产生的原因:系统误差产生的原因:理论方法理论方法仪器装置仪器装置环境条件环境条件操作技术操作技术 系统误差不能靠增加测量次数来减少或消除系统误差不能靠增加测量次数来减少或消除,而应该找出引入系统误差的原因而应该找出引入系统
19、误差的原因,针对原因来采针对原因来采取相应的措施将其减少或消除。取相应的措施将其减少或消除。寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多粗大误差产生的原因:粗大误差产生的原因:因各种过失造成。如:读错、记错、测量因各种过失造成。如:读错、记错、测量条件不符合要求等等。条件不符合要求等等。粗大误差:粗大误差:误差列误差列 中,有个别的误差明显超出规定中,有个别的误差明显超出规定条件下的预期值,这样的误差称为粗大误差。条件下的预期值,这样的误差称为粗大误差。粗大误差的特点:粗大误差的特点:反常反常。粗大误差对应的测量值称为坏值
20、。首先按一粗大误差对应的测量值称为坏值。首先按一定规则判断测量值是否是坏值,确定后,将此定规则判断测量值是否是坏值,确定后,将此坏值从测量列中剔除。坏值从测量列中剔除。寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多 随机误差可以通过增加测量次数取平均值的方法抵随机误差可以通过增加测量次数取平均值的方法抵消其部分影响,但不能完全消除。消其部分影响,但不能完全消除。当测量次数为无穷多次时,随机误差可以消除。当测量次数为无穷多次时,随机误差可以消除。随机误差产生的原因:随机误差产生的原因:操作者视觉影响的估读位起伏;操作者视觉影响
21、的估读位起伏;仪器精度限制使平衡点确定不准仪器精度限制使平衡点确定不准;环境随机变化引起的待测量的变化。环境随机变化引起的待测量的变化。随机误差:随机误差:在等精度测量中得到的各个测量误差,其符在等精度测量中得到的各个测量误差,其符号和绝对值号和绝对值以不可预定的方式变化以不可预定的方式变化。这样的误差。这样的误差称为随机差。称为随机差。随机误差的特点:随机误差的特点:随机性随机性。寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多 综上所述,我们可知:系统误差中的综上所述,我们可知:系统误差中的可定系差(能够确定其数值的系统误
22、差)可定系差(能够确定其数值的系统误差)可以从测量结果中修正掉;粗大误差可以可以从测量结果中修正掉;粗大误差可以从测量列中剔除掉。所以,误差理论主要从测量列中剔除掉。所以,误差理论主要是关于未定系差(无法确定其数值的系统是关于未定系差(无法确定其数值的系统误差)和随机误差的理论。误差)和随机误差的理论。寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多 其中其中 表示在单位误差间隔内出现该误表示在单位误差间隔内出现该误差的概率的大小。差的概率的大小。.概率密度函数:概率密度函数:3.3.随机误差简介:随机误差简介:一个理想模型:
23、一个理想模型:测量次数测量次数 ;中只存在随机误差。中只存在随机误差。误差列:误差列:寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多随机误差分布形式有以下几种:随机误差分布形式有以下几种:正态分布、均匀分布、三角分布、二正态分布、均匀分布、三角分布、二点分布、反正弦分布等。点分布、反正弦分布等。在这些分布形式中,人们看重的是在这些分布形式中,人们看重的是正正态分布态分布。主要原因是对它的研究最完善、。主要原因是对它的研究最完善、最彻底,且最彻底,且其他分布的一些参数可以由正其他分布的一些参数可以由正态分布的一些参数简单地求得
24、。态分布的一些参数简单地求得。寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多(2)(2)正态分布:正态分布:正态分布的概率密度函数:正态分布的概率密度函数:其中其中 为任意一次测量的标准误差,具体形式为:为任意一次测量的标准误差,具体形式为:寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多0正态分布曲线:正态分布曲线:为曲线的拐点,它代表了测量数据的精密程度。为曲线的拐点,它代表了测量数据的精密程度。越小,曲线越陡,越小,曲线越陡,越集中。而越集中。而可见:
25、任意一次测量值可见:任意一次测量值的测量误差的测量误差 落落在在 之间,的之间,的置信概率为百分之百。置信概率为百分之百。寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多其中:其中:p 称为称为置信概率置信概率;c 称为称为置信系数置信系数;称为称为置信区间置信区间。通过计算可知:通过计算可知:0.683,c=10.95,c=20.99,c=2.60.997,c=3(3)(3)置信概率、置信系数、置信区间置信概率、置信系数、置信区间 对于正态分布,下面研究任一次测量误差对于正态分布,下面研究任一次测量误差 落在以落在以 为对称
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