物理实验--测量误差12春.资料.ppt
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1、物理实验-测量误差12春.n n开放方式:开放方式:开放方式:开放方式:(1 1)周一周一周一周一 周五周五周五周五 n n 下午下午下午下午 2 2:00 300 3:5050n n 4 4:00 5 00 5:5050(2 2)第第第第2 2周周周周 第第第第1515周为开放时间;周为开放时间;周为开放时间;周为开放时间;1616周答疑、周答疑、周答疑、周答疑、考试考试考试考试n n第一周为注册时间,第一周为注册时间,第一周为注册时间,第一周为注册时间,在农大主页在农大主页在农大主页在农大主页 理学院理学院理学院理学院 友情链接友情链接友情链接友情链接 物理实验室或物理实验室或物理实验室或
2、物理实验室或hthttp:/211.82.81.190/wlsytp:/211.82.81.190/wlsy上注册上注册上注册上注册(实名实名实名实名)并并并并可预约实验!可预约实验!可预约实验!可预约实验!n n注册的密码注意保密(注册的密码注意保密(注册的密码注意保密(注册的密码注意保密(不要多于不要多于不要多于不要多于1010位位位位)2n n实验课选课方法:实验课选课方法:n n经注册的学生,从第二周开始可以参经注册的学生,从第二周开始可以参经注册的学生,从第二周开始可以参经注册的学生,从第二周开始可以参加实验课的学习。做实验的时间由学加实验课的学习。做实验的时间由学加实验课的学习。做
3、实验的时间由学加实验课的学习。做实验的时间由学生自由选择;生自由选择;生自由选择;生自由选择;n n在实验室开放时间内,学生除必须完在实验室开放时间内,学生除必须完在实验室开放时间内,学生除必须完在实验室开放时间内,学生除必须完成教师指定的成教师指定的成教师指定的成教师指定的6 6个必做实验外,再自由个必做实验外,再自由个必做实验外,再自由个必做实验外,再自由选做其它的实验内容;选做其它的实验内容;选做其它的实验内容;选做其它的实验内容;3n n6个必做实验为:个必做实验为:n nA1A1长度与固体密度测量长度与固体密度测量长度与固体密度测量长度与固体密度测量n nA2A2用拉伸法测金属丝的杨
4、氏弹性摸量用拉伸法测金属丝的杨氏弹性摸量用拉伸法测金属丝的杨氏弹性摸量用拉伸法测金属丝的杨氏弹性摸量n nA5A5驻波驻波驻波驻波n nA11A11用惠斯登电桥研究金属电阻温度系数用惠斯登电桥研究金属电阻温度系数用惠斯登电桥研究金属电阻温度系数用惠斯登电桥研究金属电阻温度系数n nA12A12用补偿法测电池的电动势用补偿法测电池的电动势用补偿法测电池的电动势用补偿法测电池的电动势n nA14A14等厚干涉等厚干涉等厚干涉等厚干涉-用牛顿环测曲率半径用牛顿环测曲率半径用牛顿环测曲率半径用牛顿环测曲率半径4n n每一个学生在一个时间段只能完成每一个学生在一个时间段只能完成每一个学生在一个时间段只能
5、完成每一个学生在一个时间段只能完成1 1个实验;个实验;个实验;个实验;在一天中最多只能完成在一天中最多只能完成在一天中最多只能完成在一天中最多只能完成2 2项实验内容;在同一项实验内容;在同一项实验内容;在同一项实验内容;在同一周内最多只能完成周内最多只能完成周内最多只能完成周内最多只能完成3 3项实验内容;多做的实验项实验内容;多做的实验项实验内容;多做的实验项实验内容;多做的实验一经查出视为作废,并且不可以重做该项实一经查出视为作废,并且不可以重做该项实一经查出视为作废,并且不可以重做该项实一经查出视为作废,并且不可以重做该项实验;验;验;验;n学生应按时间段(学生应按时间段(2:00或
6、或 4:00)准时参加准时参加预约过的实验,超过预约过的实验,超过5分钟分钟不得进行实验,若不得进行实验,若已预约该实验未按时参加,则取消该生再次已预约该实验未按时参加,则取消该生再次预约此实验的权力。但在以后该实验未满员预约此实验的权力。但在以后该实验未满员时,经指导教师同意可以做此实验。时,经指导教师同意可以做此实验。7n n学生在每次实验时,必须出示预习报告学生在每次实验时,必须出示预习报告学生在每次实验时,必须出示预习报告学生在每次实验时,必须出示预习报告(包括实验目的、原理、仪器、步骤、包括实验目的、原理、仪器、步骤、包括实验目的、原理、仪器、步骤、包括实验目的、原理、仪器、步骤、数
7、据表格等,该报告加上数据处理等可数据表格等,该报告加上数据处理等可数据表格等,该报告加上数据处理等可数据表格等,该报告加上数据处理等可做正式报告提交做正式报告提交做正式报告提交做正式报告提交),学生进入实验室,学生进入实验室,学生进入实验室,学生进入实验室必必必必须在教师处签到;实验结束后经教师检须在教师处签到;实验结束后经教师检须在教师处签到;实验结束后经教师检须在教师处签到;实验结束后经教师检查数据后,要当堂在计算机中录入本次查数据后,要当堂在计算机中录入本次查数据后,要当堂在计算机中录入本次查数据后,要当堂在计算机中录入本次的实验数据的实验数据的实验数据的实验数据;未正确签到学生的实验数
8、未正确签到学生的实验数未正确签到学生的实验数未正确签到学生的实验数据无效!据无效!据无效!据无效!8确定确定确定确定登录实验数据登录实验数据数据表格下的确定,每个都要点击!数据表格下的确定,每个都要点击!9n n学生在每次实验结束后,可以在实验室或学生在每次实验结束后,可以在实验室或学生在每次实验结束后,可以在实验室或学生在每次实验结束后,可以在实验室或校园网上预约下次的实验时间;但应注意:校园网上预约下次的实验时间;但应注意:校园网上预约下次的实验时间;但应注意:校园网上预约下次的实验时间;但应注意:每个实验只允许预约一次!实验完成后应每个实验只允许预约一次!实验完成后应每个实验只允许预约一
9、次!实验完成后应每个实验只允许预约一次!实验完成后应在一周内提交实验报告,报告交理学楼物在一周内提交实验报告,报告交理学楼物在一周内提交实验报告,报告交理学楼物在一周内提交实验报告,报告交理学楼物理实验室的专用作业箱中。理实验室的专用作业箱中。理实验室的专用作业箱中。理实验室的专用作业箱中。n n学生在学生在学生在学生在第八周前至少应完成项实验(以第八周前至少应完成项实验(以第八周前至少应完成项实验(以第八周前至少应完成项实验(以提交报告为准)提交报告为准)提交报告为准)提交报告为准),未完成任务的学生不能,未完成任务的学生不能,未完成任务的学生不能,未完成任务的学生不能进行下一轮实验;实验课
10、成绩按不及格处进行下一轮实验;实验课成绩按不及格处进行下一轮实验;实验课成绩按不及格处进行下一轮实验;实验课成绩按不及格处理。理。理。理。10n n学生在学生在学生在学生在第十六周前应至少完成本专业所第十六周前应至少完成本专业所第十六周前应至少完成本专业所第十六周前应至少完成本专业所规定完成的实验数量规定完成的实验数量规定完成的实验数量规定完成的实验数量,(,(,(,(3232学时学时学时学时的专业的专业的专业的专业最少完成最少完成最少完成最少完成1212项实验内容项实验内容项实验内容项实验内容,48,48学时的专业最学时的专业最学时的专业最学时的专业最少完成少完成少完成少完成 18 18项实
11、验内容项实验内容项实验内容项实验内容),),未按时完成的学未按时完成的学未按时完成的学未按时完成的学生按不及格处理。生按不及格处理。生按不及格处理。生按不及格处理。n n凡不正常完成实验,而伪造实验数据的凡不正常完成实验,而伪造实验数据的凡不正常完成实验,而伪造实验数据的凡不正常完成实验,而伪造实验数据的学生,一经查出,实验课成绩按不及格学生,一经查出,实验课成绩按不及格学生,一经查出,实验课成绩按不及格学生,一经查出,实验课成绩按不及格处理。处理。处理。处理。11n n成绩评定方法为:平时成绩和期末成绩评定方法为:平时成绩和期末理论考试成绩各占理论考试成绩各占50%;n n总评不及格或理论考
12、核低于总评不及格或理论考核低于20分分(满分(满分50分)者,按不及格处理;分)者,按不及格处理;凡凡实验不及格者实验不及格者,来年来年需重做需重做实验及笔试实验及笔试.三、三、考核方法:考核方法:12 大学物理实验与大学物理分别设课大学物理实验与大学物理分别设课.(即两(即两门课分别给成绩)门课分别给成绩)选实验选实验不必不必拘泥于拘泥于:先做必做先做必做,后做选做后做选做.先做力学先做力学,再做电学、光学再做电学、光学.以免造成约不上实验的局面以免造成约不上实验的局面.13第一节第一节 测量与误差测量与误差测量误差及数据处理的基础知识测量误差及数据处理的基础知识1)直接测量:)直接测量:在
13、测量仪器上直接读出数值在测量仪器上直接读出数值一一.测量:测量:2 2 2 2)间接测量)间接测量)间接测量)间接测量 利用已知函数关系,和利用已知函数关系,和利用已知函数关系,和利用已知函数关系,和直接直接直接直接测量量计算得到的。测量量计算得到的。测量量计算得到的。测量量计算得到的。如如如如:测量物体的密度,测量物体的密度,测量物体的密度,测量物体的密度,按方法分类:按方法分类:按方法分类:按方法分类:14按条件分类:按条件分类:n等精度测量等精度测量 对某一量进行多次测量,如果对某一量进行多次测量,如果每次测量都是在相同的条件下进行的,在这种每次测量都是在相同的条件下进行的,在这种情况下
14、,所进行的一系列测量称为情况下,所进行的一系列测量称为等精度测量。等精度测量。即即各测量量的精确程度是相同的各测量量的精确程度是相同的。n n非等精度测量非等精度测量非等精度测量非等精度测量 在改变测量条件的情况下,在改变测量条件的情况下,在改变测量条件的情况下,在改变测量条件的情况下,对同一量进行多次测量,其精确程度是不相同对同一量进行多次测量,其精确程度是不相同对同一量进行多次测量,其精确程度是不相同对同一量进行多次测量,其精确程度是不相同的,这种测量称为的,这种测量称为的,这种测量称为的,这种测量称为非等精度测量。非等精度测量。非等精度测量。非等精度测量。-此时各量此时各量此时各量此时各
15、量不能取平均值不能取平均值不能取平均值不能取平均值.1515二、误差的分类及处理方法:二、误差的分类及处理方法:1.系统误差系统误差产生的原因:产生的原因:(1)仪器误差仪器误差(2)理论理论(方法方法)误差误差(3)人为误差人为误差(秒表,反应快慢)(秒表,反应快慢)特点:特点:误差大小恒定,误差大小恒定,可用特定方法来消除或减小可用特定方法来消除或减小(一一)、误差的分类:、误差的分类:162.随机误差随机误差(偶然误差偶然误差)正态分布正态分布可通过多次测量来减小可通过多次测量来减小正态分布曲线正态分布曲线纵坐标:表示误差概率密度纵坐标:表示误差概率密度横坐标:表示误差横坐标:表示误差大
16、量的随机误差服从统计分布规律。大量的随机误差服从统计分布规律。f()-+特点:特点:对称,对称,18精密度与准确度的综合反映精密度与准确度的综合反映 实验结果与真值的符合程度实验结果与真值的符合程度 重复测量数据相互分散的程度重复测量数据相互分散的程度3.精确度精确度2.准确度准确度1.精密度精密度系统误差系统误差随机误差随机误差(二)、(二)、测量结果的评价测量结果的评价对测量结果做总体评价时,用对测量结果做总体评价时,用“精确度精确度”这个概念来这个概念来说明测量结果总误差大小的程度,误差小的测量精度说明测量结果总误差大小的程度,误差小的测量精度高,误差大的测量精度低。高,误差大的测量精度
17、低。按照误差的性质,精度分为:按照误差的性质,精度分为:1919图图(A)图图(B)图图(C)精密度高精密度高准确度高准确度高精确度高精确度高随机误差小随机误差小系统误差小系统误差小20(三三)、随机误差的估算、随机误差的估算1 1、用算术平均值表示测量结果:、用算术平均值表示测量结果:设对某一物理量进行了设对某一物理量进行了n次测量,测量值为:次测量,测量值为:其算术平均值为:其算术平均值为:称称 为最佳测量值。为最佳测量值。实验中常用标准偏差来估计测量的随机误差。实验中常用标准偏差来估计测量的随机误差。21各测量值各测量值 xi 和和 x 之间的差称为残差之间的差称为残差 x,即:即:讲义
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