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大学物理实验 基础知识
编写:鲍烈
目录
绪论
一、大学物理实验的重要地位和教学目的
1、重要地位 2、教学目的
二、物理实验的基本程序
1、实验预约 2、课前预****3、当堂操作 4、课后报告
测量误差与数据处理
一、测量与测量误差二、不确定度的估算
三、直接测量结果的表示和总不确定度的估计
四、间接测量结果的表示和不确定度的合成
五、有效数字六、实验结果表达式
七、数据处理例题
绪论
一、大学物理实验的重要地位和任务:
1、大学物理实验的重要地位:
物理学是研究物质的运动规律、物质的结构及其相互作
用的科学,它是许多科学技术的基础。从上世纪开始,物理学
经历了极其深刻的革命,从宏观发展到微观,从低速发展到高
速,由此诞生了量子物理学和相对论,并在许多科学技术领域
引起了深刻的变革。上世纪以来物理学在认识和改造物质世界
方面不断取得伟大成就,不断揭开物质世界的奥秘。
物理学是一门重要的基础学科。而物理学从本质上来讲
是一门实验科学。纵观历史,可以发现,物理理论的产生、发
展和验证,都是以实验为基础的,并要不断接受实验的检验。
事实上,物理学领域的所有研究成果都是理论与实践密切结合的结晶。在物理学的发展中物理实验一直起着重要作用,今后在探索和开拓新的科技领域中,物理实验仍然是有力的工具。
在科技迅猛发展的今天,社会所需要的科技人才必须是具备扎实的理论基础、出色的科学实验能力和勇于开拓的创新精神的综合型人才,不仅要有理论功底,还必须有很强的实验能力和动手能力。
在大学里物理实验课是对学生进行科学实验基础训练的一门重要课程,是继物理学讲课之后开设的一门实验课程。它不仅可以加深对理论的理解,更重要的是使学生获得基本的实验知识,在实验方法和技能诸方面得到较为系统、严格的训练。因此,学好物理实验对于高等理工院校的学生是十分重要的。
2、大学物理实验的教学目的:
(1)掌握物理实验的基本知识:
(2)培养和提高科学实验能力:
A、自学能力: B、动手能力:
C、分析并解决问题能力:
D、表达能力: E、设计能力:
(3)培养提高科学实验素养:
二、物理实验的基本程序:
物理实验一般是在老师指导下由学生独立完成。物理实验课的基本程序一般可分为四个阶段:预约实验,课前预****当堂实验操作和课后报告。
1、预约实验:
网址:/
预约注意事项:
1、每个同学本学期需要完成九个大实验项目(注:必做实验是每个人都必须完成的实验),实验预约按照实验室规定的时间顺序进行,除第三周外,以后每周实验均由同学们自己预约完成;
2、每次实验需提前一周预约,未预约或未预****的同学不能做实验,预约了却无故不到课的同学以缺做处理,而无故缺做两次实验的同学将被取消考试资格。
2、课前预****占平时考核成绩的20%)
(1)预****内容:
课前认真阅读实验教材,深入领会实验的原理和方法,明确实验内容和要求,并预****有关仪器使用说明。对需要设计的部分应事先设计好实验方案。
(2)完成预****报告:
内容:包括附表(一)所示内容中实验内容以上部分、实验数据记录表格和预****自测题。
要求:每次实验课上课前完成。
(3)预****效果检查:
每次实验课前上机做相应实验预****检测题,决定预****成绩。
3、实验操作:(占平时考核成绩的50%)
注意事项:
(1)切忌盲目操作,急于动手;
(2)进行过程中多思考,培养自己的分析判断能力,并养成严谨认真、细致耐心的好的实验****惯,切忌抄袭他人数据;
(3)在两个半小时内完成实验;
(4)实验完成后,需将实验数据记录在课前画好的数据表格内,并交由老师检查,经老师检查无误并签字后,方可离开;
(5)在离开实验室之前,应把实验仪器整理好并放回原位。
4、实验报告:(占平时考核成绩的30%)
实验报告是在完成实验后所作的简明总结,也是实验成果的书面反映,所以在实验报告中应该有清晰的思路,齐全的数据,图表,而且要有科学的结论。
内容:
预****报告内容+附表(一)中实验内容以下部分(包括实验数据记录及处理、思考题及分析讨论);
要求:
(1)每次实验课时交上次实验的实验报告;
(2)原始数据记录作为实验凭证,必须要粘贴在实验报告背面。
测量误差与数据处理
一、测量与测量误差:
1、测量:
所谓测量,就是用相应的手段对实验中的现象和客观实体取得定量信息的过程。测量结果应具有量值和单位两个要素。
※从方法上分,测量可以分为两类:直接测量和间接测量
2、测量误差:
(1)绝对误差:
(x为测量值,A为客观真值)
(2)相对误差:
(其中为约定真值)