修改后普物實(shí)驗(yàn)電子教案

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1、普通物理實(shí)驗(yàn)(力學(xué)部分)主講:包秀麗長江師范學(xué)院物電系緒論普通物理實(shí)驗(yàn)課的作用普通物理實(shí)驗(yàn)課是高等理工院校的一門必修基礎(chǔ)課程，是對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)基本訓(xùn)練，提高學(xué)生分析和解決實(shí)際問題能力的重要課程。物理實(shí)驗(yàn)課和物理理論課具有同等重要的地位。普通物理實(shí)驗(yàn)課的任務(wù)通過普通物理實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)在習(xí)慣、知識、能力三方面達(dá)到如下要求。（一）培養(yǎng)良好的科學(xué)實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。（二）掌握物理實(shí)驗(yàn)理論基礎(chǔ)知識,加深對物理學(xué)原理的理解。（三）具備相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)技能和技巧。普通物理實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)環(huán)節(jié)1.課前預(yù)習(xí)(1)預(yù)習(xí)講義中與本實(shí)驗(yàn)相關(guān)的全部

2、內(nèi)容。(2)寫出預(yù)習(xí)報(bào)告（實(shí)驗(yàn)題目、實(shí)驗(yàn)原理、原理簡圖、主要實(shí)驗(yàn)公式、回答問題）,準(zhǔn)備原始實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格。2.課堂操作(1)上課需帶實(shí)驗(yàn)講義、筆、尺、計(jì)算器等；(2)必須在了解儀器的工作原理、使用方法、注意事項(xiàng)的基礎(chǔ)上，方可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；(3)儀器安裝調(diào)試后經(jīng)教師檢查無誤后方可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。(4)注意觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，認(rèn)真記錄測量數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)填入原始實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格,數(shù)據(jù)須經(jīng)指導(dǎo)老師檢查及簽字。(5)實(shí)驗(yàn)后請將使用的儀器整理好，歸回原處。經(jīng)教師允許后方可離開實(shí)驗(yàn)室。3.課后總結(jié)按要求完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告,（原始數(shù)據(jù)整理到實(shí)驗(yàn)報(bào)

3、告上，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并回答問題)。實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容包括：（1）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）儀器及設(shè)備（3）實(shí)驗(yàn)原理（4）實(shí)驗(yàn)步驟（5）數(shù)據(jù)記錄與處理（6）討論與思考第一章測量誤差§1測量與誤差§2誤差處理§3測量不確定度物理實(shí)驗(yàn)是對物理現(xiàn)象、運(yùn)動規(guī)律的定量的認(rèn)識,當(dāng)然離不開測量,但決不僅僅是測量,還需從一定的理論出發(fā)，對測量數(shù)據(jù)加以分析,歸納出有關(guān)結(jié)論?！?測量與誤差一.測量及其分類它包含著：理論?實(shí)驗(yàn)方法?儀器選擇?測量?數(shù)據(jù)處理?結(jié)果分析等環(huán)節(jié)，可見物理實(shí)驗(yàn)包括測量，但物理實(shí)驗(yàn)決不是單純的測量。測量是用儀器通過一定的方法，進(jìn)行實(shí)

4、驗(yàn)比較，以某一計(jì)量單位，把待測量定量地表示出來。測量的分類直接測量間接測量等精度測量不等精度測量按性質(zhì)分按條件分直接測量指被測量直接與儀器比較得出被測量量值的測量。如用米尺測長度、用天平測質(zhì)量、用秒表測時(shí)間等都是直接測量，所得的物理量如長度、質(zhì)量、時(shí)間等稱為直接測量值。間接測量是指由一個或幾個直接測量值通過一定的函數(shù)關(guān)系計(jì)算出被測量量值的測量。大多數(shù)物理量都是間接測量值。如重力加速度密度等精度測量在對某一物理量進(jìn)行多次重復(fù)測量過程中，每次測量條件都相同的一系列測量稱為等精度測量。例如：由同一個人在同一儀器上用同一

5、測量方法對同一物理量進(jìn)行多次測量，每次測量的可靠程度都相同，這些測量是等精度測量。不等精度測量對某一物理量進(jìn)行多次測量時(shí)，測量條件完全不同或部分不同，各測量結(jié)果的可靠程度不同的一系列測量稱為不等精度測量。:例如在對某一物理量進(jìn)行多次測量時(shí)，選用的儀器不同，或測量方法不同，或測量人員不同等都屬于不等精度測量。儀器儀器是指用以直接或間接測出被測對象量值的所有器具，如天平、游標(biāo)卡尺、停表、惠斯登電橋等。測量結(jié)果測量結(jié)果給出被測量的量值，它包括兩部分：數(shù)值和單位。一個國家的最準(zhǔn)確的計(jì)量器具是主基準(zhǔn)，在全國各地又有經(jīng)過主基

6、準(zhǔn)效準(zhǔn)過的工作基準(zhǔn)，實(shí)驗(yàn)室使用的儀器應(yīng)由工作基準(zhǔn)進(jìn)行效準(zhǔn)。儀器的準(zhǔn)確度等級測量時(shí)以儀器為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較。這就要求儀器是準(zhǔn)確的（至少應(yīng)滿足實(shí)驗(yàn)本身不確定度的要求）。在對實(shí)驗(yàn)儀器的選擇時(shí)，對儀器的準(zhǔn)確度等級的選擇要恰當(dāng)，一般是在滿足測量要求的條件下，盡可能選用準(zhǔn)確度低的儀器。減少準(zhǔn)確度高的儀器的使用次數(shù)，可以減少在反復(fù)使用時(shí)的損耗，延長其使用壽命。二.誤差1、真值與誤差測量值(x):通過直接測量或間接測量得到的物理量的量值。誤差（ε）：測量值（x）-真值（a)=誤差（絕對誤差）真值(a):一個物理量客觀存在的量值，與測

7、量所用的理論方法及儀器無關(guān)。測量的任務(wù)就是：1）、給出被測量真值的最佳估計(jì)值2）、給出真值最佳估計(jì)值的可靠程度的估計(jì)大量實(shí)驗(yàn)表明，誤差的來源，可以概括為：1）、理論：理論上的近似處理；2）、儀器：儀器精度；3）、實(shí)驗(yàn)裝置：儀器之間的連接和配合；4）、實(shí)驗(yàn)條件：實(shí)驗(yàn)裝置對實(shí)驗(yàn)條件的滿足程度及對理論要求的滿足程度；5）、觀測者：人自身的心理和生理?xiàng)l件的限制。三、誤差的分類系統(tǒng)誤差偶然誤差過失誤差是指在多次重復(fù)測量中，符號和絕對值保持不變或按某一規(guī)律變化的誤差。系統(tǒng)誤差是有規(guī)律的，在測量條件不變時(shí)有確定的大小和方向，在

8、測量條件改變時(shí)按一定的規(guī)律變化。因此，增加測量次數(shù)并不能減小系統(tǒng)誤差，只能從系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，并采取必要的措施盡量減小和消除其影響，測量后設(shè)法估計(jì)未能消除的部分，對測量結(jié)果加以修正。1.系統(tǒng)誤差b、估計(jì)殘存系統(tǒng)誤差的可能范圍。由系統(tǒng)誤差特有的規(guī)律性，可采取一定的措施削減或消除它。研究系統(tǒng)誤差目的是a、探索系統(tǒng)誤差的來源，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案消除或削減該項(xiàng)系統(tǒng)誤差；2、系