大学物理实验基础知识(1)分析.ppt
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1、大大 学学 物物 理理 实实 验验大大 学学 物物 理理 实实 验验第一章第一章第一章第一章 绪绪绪绪 论论论论1.1 物理实验课的目的和意义物理实验课的目的和意义1.2 物理实验课的基本程序物理实验课的基本程序1.3 实验者须知实验者须知大大 学学 物物 理理 实实 验验 1.1 物理实验的重要作用物理实验的重要作用 物理实验是研究物质运动一般规律及物质基本结构的物理实验是研究物质运动一般规律及物质基本结构的物理实验是研究物质运动一般规律及物质基本结构的物理实验是研究物质运动一般规律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。科学，它必须以客观事实为基础，必须依靠观察和
2、实验。科学，它必须以客观事实为基础，必须依靠观察和实验。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归根结底物理学是一门实验科学，无论物理概念的建立还归根结底物理学是一门实验科学，无论物理概念的建立还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，并通是物理规律的发现都必须以严格的科学实验为基础，并通是物理规律的发现都必须以严格的科学实验为基础，并通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过今后的科学实验来证实过今后的科学实验来证实过今后的科学实验来证实。物理
3、实验在物理学的发展过程中起着重要的和直接的物理实验在物理学的发展过程中起着重要的和直接的物理实验在物理学的发展过程中起着重要的和直接的物理实验在物理学的发展过程中起着重要的和直接的作用。作用。作用。作用。大大 学学 物物 理理 实实 验验经典物理学（力学、电磁学、光学）规律是经典物理学（力学、电磁学、光学）规律是由以往的无数实验事实为依据来总结出来的。由以往的无数实验事实为依据来总结出来的。X射线、放射性和电子的发现等为原子物理学、射线、放射性和电子的发现等为原子物理学、核物理学等的发展奠定了基础核物理学等的发展奠定了基础。卢瑟福从大角度卢瑟福从大角度粒子散射实验结果提出了原粒子散射实验结果提
4、出了原子核基本模型。子核基本模型。J 实验可以发现新事实，实验结果可以为实验可以发现新事实，实验结果可以为 物理规律的建立提供依据物理规律的建立提供依据大大 学学 物物 理理 实实 验验J 实验又是检验理论正确与否的重要判据实验又是检验理论正确与否的重要判据l1905年爱因斯坦的光量子假说总结了光的微粒说和波动说之间的争论，年爱因斯坦的光量子假说总结了光的微粒说和波动说之间的争论，能很好地解释勒纳德等人的光电效应实验结果，但是直到能很好地解释勒纳德等人的光电效应实验结果，但是直到1916年当密年当密立根以极其严密的实验证实了爱因斯坦的光电方程之后，光的粒子性立根以极其严密的实验证实了爱因斯坦的
5、光电方程之后，光的粒子性才为人们所接受。才为人们所接受。l1974年年J/粒子的发现更进一步证实盖尔曼粒子的发现更进一步证实盖尔曼1964年提出的夸克理论。年提出的夸克理论。电磁场理论的提出与公认电磁场理论的提出与公认电磁场理论的提出与公认电磁场理论的提出与公认假说假说库仑定律库仑定律安培定律安培定律高斯定律高斯定律法拉第定律法拉第定律麦克斯韦在麦克斯韦在18651865年提出年提出电磁场理论电磁场理论麦克斯韦方程组麦克斯韦方程组统一了电、磁、光现象统一了电、磁、光现象,预言了电磁波的存在并预预言了电磁波的存在并预见到光也是一种电磁波见到光也是一种电磁波1879年赫兹实验发现了年赫兹实验发现了
6、电磁波的存在并证实电电磁波的存在并证实电磁波的传播速度是光速磁波的传播速度是光速电磁场理论电磁场理论才得到公认才得到公认二十多年后二十多年后 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。检验。只有经受住实验的检验，由实验所证实，才会得到公认。大大 学学 物物 理理 实实 验验 我们的物理实验课程不同于一般的探索性的科学实验我们的物理实验课程不同于一般的探索性的科学实验研究，每个实验题目都经过精心设计、安排，实验结果也研究，每个实验题目都经过精心设计、安排，实验结果也比
7、较有定论，但它是对学生进行基础训练的一门重要课程。比较有定论，但它是对学生进行基础训练的一门重要课程。它不仅可以加深大家对理论的理解，更重要的是可使它不仅可以加深大家对理论的理解，更重要的是可使同学获得基本的实验知识，在实验方法和实验技能诸方面同学获得基本的实验知识，在实验方法和实验技能诸方面得到较为系统、严格的训练，是大学里从事科学实验的起得到较为系统、严格的训练，是大学里从事科学实验的起步，同时在培养科学工作者的良好素质及科学世界观方面，步，同时在培养科学工作者的良好素质及科学世界观方面，物理实验课程也起着潜移默化的作用。物理实验课程也起着潜移默化的作用。希望同学们能重视这门课程的学习，经
8、过一年的时间，希望同学们能重视这门课程的学习，经过一年的时间，真正能学有所得。真正能学有所得。物理实验课程的目的物理实验课程的目的大大 学学 物物 理理 实实 验验大学物理实验课的目的大学物理实验课的目的1 1、通过观察、测量和分析，加强对物理理论、通过观察、测量和分析，加强对物理理论、物理概念的理解和认识。物理概念的理解和认识。3 3、培养严肃认真、实事求是的科学态度和、培养严肃认真、实事求是的科学态度和一一丝不苟的丝不苟的工作作风以及遵守操作规程、爱护实验器工作作风以及遵守操作规程、爱护实验器材的良好习惯。材的良好习惯。2 2、学习物理实验的基本知识、基本方法，培、学习物理实验的基本知识、
9、基本方法，培养基本的实验技能。学习实验数据处理的基养基本的实验技能。学习实验数据处理的基本方法，撰写合格的实验报告。本方法，撰写合格的实验报告。大大 学学 物物 理理 实实 验验1.2 物理实验课的基本程序物理实验课的基本程序预预 习习实验操作实验操作撰写报告撰写报告大大 学学 物物 理理 实实 验验预习预习 仔细阅读实验教材和有关的资料，明确实验目的、原理和方法，仔细阅读实验教材和有关的资料，明确实验目的、原理和方法，仔细阅读实验教材和有关的资料，明确实验目的、原理和方法，仔细阅读实验教材和有关的资料，明确实验目的、原理和方法，了解主要的实验步骤。对实验中使用的仪器，要弄清操作方法和了解主要
10、的实验步骤。对实验中使用的仪器，要弄清操作方法和了解主要的实验步骤。对实验中使用的仪器，要弄清操作方法和了解主要的实验步骤。对实验中使用的仪器，要弄清操作方法和注意事项。注意事项。注意事项。注意事项。在统一的在统一的在统一的在统一的实验报告册实验报告册实验报告册实验报告册上书写实验预习报告，包括上书写实验预习报告，包括上书写实验预习报告，包括上书写实验预习报告，包括:目的、原理、内目的、原理、内目的、原理、内目的、原理、内容、注意事项；要求简明容、注意事项；要求简明容、注意事项；要求简明容、注意事项；要求简明 书面回答预习思考题书面回答预习思考题书面回答预习思考题书面回答预习思考题 另备纸张绘
11、制好另备纸张绘制好另备纸张绘制好另备纸张绘制好数据记录表格数据记录表格数据记录表格数据记录表格（实验数据不能直接记入实验报告）（实验数据不能直接记入实验报告）（实验数据不能直接记入实验报告）（实验数据不能直接记入实验报告）大大 学学 物物 理理 实实 验验实验操作实验操作 听讲：黑板听讲：黑板听讲：黑板听讲：黑板-书不同，注意事项书不同，注意事项书不同，注意事项书不同，注意事项 熟悉仪器及使用方法熟悉仪器及使用方法熟悉仪器及使用方法熟悉仪器及使用方法 仔细观察实验现象仔细观察实验现象仔细观察实验现象仔细观察实验现象 认真测试数据认真测试数据认真测试数据认真测试数据 有异常、故障要请教老师有异常
12、、故障要请教老师有异常、故障要请教老师有异常、故障要请教老师 数据须老师审查签字数据须老师审查签字数据须老师审查签字数据须老师审查签字 规整仪器，保持卫生规整仪器，保持卫生规整仪器，保持卫生规整仪器，保持卫生(5-10(5-10分分分分)大大 学学 物物 理理 实实 验验撰写报告撰写报告完成数据列表及填写完成数据列表及填写原始数据粘贴于报告背面原始数据粘贴于报告背面进行数据处理进行数据处理 回答问题，小结或讨论回答问题，小结或讨论大大 学学 物物 理理 实实 验验1.3 实验者须知实验者须知1.1.实验课前应充分做好预习工作，真正了解本次实验实验课前应充分做好预习工作，真正了解本次实验实验课前
13、应充分做好预习工作，真正了解本次实验实验课前应充分做好预习工作，真正了解本次实验“做什么、做什么、做什么、做什么、怎么做、为什么这样做怎么做、为什么这样做怎么做、为什么这样做怎么做、为什么这样做”，并设计好数据表格，完成，并设计好数据表格，完成，并设计好数据表格，完成，并设计好数据表格，完成“实验报实验报实验报实验报告册告册告册告册”上上上上“预习部分预习部分预习部分预习部分”内容。教师上课时将检查学生预习情况，内容。教师上课时将检查学生预习情况，内容。教师上课时将检查学生预习情况，内容。教师上课时将检查学生预习情况，凡未预习或预习不充分的学生，不可实验。凡未预习或预习不充分的学生，不可实验。
14、凡未预习或预习不充分的学生，不可实验。凡未预习或预习不充分的学生，不可实验。2.2.实验时应严肃认真，养成严谨求实的工作作风，不得伪造实实验时应严肃认真，养成严谨求实的工作作风，不得伪造实实验时应严肃认真，养成严谨求实的工作作风，不得伪造实实验时应严肃认真，养成严谨求实的工作作风，不得伪造实验数据或相互抄袭实验结果。验数据或相互抄袭实验结果。验数据或相互抄袭实验结果。验数据或相互抄袭实验结果。3.3.实验课应注意安全，爱护仪器，如有遗失或损坏仪器等情况实验课应注意安全，爱护仪器，如有遗失或损坏仪器等情况实验课应注意安全，爱护仪器，如有遗失或损坏仪器等情况实验课应注意安全，爱护仪器，如有遗失或损
15、坏仪器等情况发生，请及时向指导教师报告，教师将酌情按有关章程制度处发生，请及时向指导教师报告，教师将酌情按有关章程制度处发生，请及时向指导教师报告，教师将酌情按有关章程制度处发生，请及时向指导教师报告，教师将酌情按有关章程制度处理。实验结束应将仪器、桌凳等整理好后再离开实验室。理。实验结束应将仪器、桌凳等整理好后再离开实验室。理。实验结束应将仪器、桌凳等整理好后再离开实验室。理。实验结束应将仪器、桌凳等整理好后再离开实验室。大大 学学 物物 理理 实实 验验4.4.每次实验必须携带实验讲义、实验报告本、图纸、计算器及每次实验必须携带实验讲义、实验报告本、图纸、计算器及每次实验必须携带实验讲义、
16、实验报告本、图纸、计算器及每次实验必须携带实验讲义、实验报告本、图纸、计算器及必备的文具必备的文具必备的文具必备的文具。5.5.每次实验的数据，请记录在每次实验的数据，请记录在每次实验的数据，请记录在每次实验的数据，请记录在“实验报告册实验报告册实验报告册实验报告册”的的的的“实验部分实验部分实验部分实验部分”，实验完毕须经指导教师审核实验结果，实验完毕须经指导教师审核实验结果，实验完毕须经指导教师审核实验结果，实验完毕须经指导教师审核实验结果(包括数据处理包括数据处理包括数据处理包括数据处理)并签阅并签阅并签阅并签阅后方可结束实验。后方可结束实验。后方可结束实验。后方可结束实验。6.6.选做
17、内容可网上自行选择，在规定的范围内，可自由选择实选做内容可网上自行选择，在规定的范围内，可自由选择实选做内容可网上自行选择，在规定的范围内，可自由选择实选做内容可网上自行选择，在规定的范围内，可自由选择实验内容和实验时间。由于选择了实验时间验内容和实验时间。由于选择了实验时间验内容和实验时间。由于选择了实验时间验内容和实验时间。由于选择了实验时间,即占用了实验资源即占用了实验资源即占用了实验资源即占用了实验资源,因此，选了实验却没有做的同学，后果自负。因此，选了实验却没有做的同学，后果自负。因此，选了实验却没有做的同学，后果自负。因此，选了实验却没有做的同学，后果自负。大大 学学 物物 理理
18、实实 验验7.7.设计性、研究性实验，可根据选择的内容自行组成不超过设计性、研究性实验，可根据选择的内容自行组成不超过设计性、研究性实验，可根据选择的内容自行组成不超过设计性、研究性实验，可根据选择的内容自行组成不超过3 3人的小组，在人的小组，在人的小组，在人的小组，在6 6学时学时学时学时(分分分分2 2次次次次)内完成，以小论文的形式撰写实验内完成，以小论文的形式撰写实验内完成，以小论文的形式撰写实验内完成，以小论文的形式撰写实验报告。内容为网上提供的设计性、研究性实验或本年度所做实报告。内容为网上提供的设计性、研究性实验或本年度所做实报告。内容为网上提供的设计性、研究性实验或本年度所做
19、实报告。内容为网上提供的设计性、研究性实验或本年度所做实验的研究性内容。若学生需要做其它内容的研究，必须经指导验的研究性内容。若学生需要做其它内容的研究，必须经指导验的研究性内容。若学生需要做其它内容的研究，必须经指导验的研究性内容。若学生需要做其它内容的研究，必须经指导老师同意，并由指导老师了解、关注研究过程。老师同意，并由指导老师了解、关注研究过程。老师同意，并由指导老师了解、关注研究过程。老师同意，并由指导老师了解、关注研究过程。8.8.物理实验课程的总成绩由学生选做的实验内容和实验个数决物理实验课程的总成绩由学生选做的实验内容和实验个数决物理实验课程的总成绩由学生选做的实验内容和实验个
20、数决物理实验课程的总成绩由学生选做的实验内容和实验个数决定。每个实验根据其难易程度的不同，获得满分定。每个实验根据其难易程度的不同，获得满分定。每个实验根据其难易程度的不同，获得满分定。每个实验根据其难易程度的不同，获得满分(平均分为平均分为平均分为平均分为9 9分分分分)的分数亦不同。指导教师根据学生的实验预习情况、实际操作的分数亦不同。指导教师根据学生的实验预习情况、实际操作的分数亦不同。指导教师根据学生的实验预习情况、实际操作的分数亦不同。指导教师根据学生的实验预习情况、实际操作能力、实验报告书写、实验态度等因素对学生所选的实验能力、实验报告书写、实验态度等因素对学生所选的实验能力、实验
21、报告书写、实验态度等因素对学生所选的实验能力、实验报告书写、实验态度等因素对学生所选的实验(单单单单个个个个)进行综合评定，给予一定的成绩。当学生选做若干个实验进行综合评定，给予一定的成绩。当学生选做若干个实验进行综合评定，给予一定的成绩。当学生选做若干个实验进行综合评定，给予一定的成绩。当学生选做若干个实验后，累计成绩达后，累计成绩达后，累计成绩达后，累计成绩达6060分时，即为合格，累计成绩达分时，即为合格，累计成绩达分时，即为合格，累计成绩达分时，即为合格，累计成绩达7575分以上分以上分以上分以上(含含含含7575分分分分)时为良好，累计成绩达时为良好，累计成绩达时为良好，累计成绩达时
22、为良好，累计成绩达9090分以上分以上分以上分以上(含含含含9090分分分分)时为优秀。时为优秀。时为优秀。时为优秀。大大 学学 物物 理理 实实 验验第二章第二章 测量误差与数据处理基础测量误差与数据处理基础 2.1 2.1 测量与测量误差测量与测量误差 2.2 2.2 不确定度估算与实验结果的表示不确定度估算与实验结果的表示 2.3 2.3 有效数字及其运算法则有效数字及其运算法则 2.4 2.4 数据处理的基本方法数据处理的基本方法大大 学学 物物 理理 实实 验验2-1 测量与测量误差测量与测量误差一一 测量测量1.1.测量测量用用合适的工具或仪器，通过科学的方法，合适的工具或仪器，通
23、过科学的方法，将反映被测对象某些特征的物理量（被将反映被测对象某些特征的物理量（被测物理量）与选作标准的同类量进行比测物理量）与选作标准的同类量进行比较的过程，其比值即为被测物理量较的过程，其比值即为被测物理量数值数值。单位单位任何测量不可避免地存在误差任何测量不可避免地存在误差综合评定综合评定不确定度不确定度测量数值测量数值、不确定度、单位是测量结果的三要素。、不确定度、单位是测量结果的三要素。例如用米尺测量一长度例如用米尺测量一长度 单位单位 测量值测量值 cm:15.64cm mm:156.4mm大大 学学 物物 理理 实实 验验直接测量：直接测量：用用测量仪器或仪表直接读出测量值的测量
24、仪器或仪表直接读出测量值的测量。测量。间接测量：间接测量：利用直接测量量与被测量间之间的已利用直接测量量与被测量间之间的已知函数关系，求得该被测物理量。知函数关系，求得该被测物理量。2.2.等精度测量与不等精度测量等精度测量与不等精度测量测量条件：一切能影响测量结果，本质上又能控测量条件：一切能影响测量结果，本质上又能控 制的全部因素（测量人员制的全部因素（测量人员、测量方法、测量方法、仪器仪器、环境条件等）。环境条件等）。等精度测量：等精度测量：在相同测量条件下对同一物理量进在相同测量条件下对同一物理量进行的多次重复测量。行的多次重复测量。测量列测量列例：测量圆的面积例：测量圆的面积大大 学
25、学 物物 理理 实实 验验仪器准确度：仪器准确度：仪器测量读数的可靠程度。电学仪器的级别就仪器测量读数的可靠程度。电学仪器的级别就仪器测量读数的可靠程度。电学仪器的级别就仪器测量读数的可靠程度。电学仪器的级别就是该仪器的准确度。对于没有标明的，课粗略是该仪器的准确度。对于没有标明的，课粗略是该仪器的准确度。对于没有标明的，课粗略是该仪器的准确度。对于没有标明的，课粗略地取仪器最小分度数值（非连续读数的仪器）地取仪器最小分度数值（非连续读数的仪器）地取仪器最小分度数值（非连续读数的仪器）地取仪器最小分度数值（非连续读数的仪器）或最小分度数值的一半（连续读数的仪器）。或最小分度数值的一半（连续读数
- 配套讲稿：
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- 关 键 词：
- 大学物理 实验 基础知识 分析
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