大学物理实验理论基础.ppt

测量及误差理论 绪论 一、物理实验课程的任务： 1.学习物理实验的基本理论、典型的实验方法及其物理思想。 2.获得必要的实验知识和操作技能训练，培养学生动手能力、工作能力、创造能力。 3.树立实事求是、一丝不苟、严谨认真的科学态度。 绪论 二、物理实验课的基本程序 预习并书写预习报告 实验操作 撰写实验报告 考核 预习并书写预习报告 1、预习讲义中与本实验相关的全部内容。 以理解本书所述的原理为主. 2、写出预习报告（实验题目、目的、原理、 主要计算公式、原理简图） 准备原始实验数据记录表格。 清楚实验的具体过程、主要步骤和注意事项. 实验操作 1、上课需带实验教材、笔、实验报告册、尺、计算器、等。 2、必须在了解仪器的工作原理、使用方法、注意事项的基础上，方可进行实验。 3、仪器安装调试后经教师检查无误后方可进行实验操作。 4、注意观察实验现象，认真记录测量数据，将原始数据填入实验记录表格,数据须经指导老师检查及签字。 5、实验后填写仪器使用记录,将使用的仪器整理好，全部归位。经教师允许后方可离开实验室。 6、值日生做好值日 考核 1、实验报告 预习报告（３０分） 实验报告（７０分） 2、期末考试 §3.有效数字的记录与计算 数据左起第一位非零数起,到第一位欠准数止的全部数字。 35 36 (cm) [1] 可以估计为357.5mm. 357.6mm 357.7mm 三.有效数字的运算规则 准 准 准 欠 欠 欠 B类不确定度是否除根号3？？？？ 单次测量 当无需、无法多次测量、或仪器精密度差，只测量一次， 四.直接测量量不确定度评定的步骤 间接测量量N与直接测量量的函数关系： 直接测量量 的不确定度为 则N必具有不确定度 五. 间接测量量的不确定度评定 1、间接测量量的最佳值 直接测量量 的 最佳值为 间接测量量的最佳值为： 2、间接测量量不确定度的合成 3、间接测量结果不确定度评定的步骤 2、计算 3、计算 4、计算 5、最后结果 { 1、计算直接量的平均值 间接测量量数据处理举例 测量金属环的内径D1＝2.880±0.004(cm)，外径D2＝3.600±0.004(cm)，厚度h＝2.575±0.004(cm)，求环的体积V的测量结果。 = 9.436(cm)3 间接测量量数据处理举例 ＝ 0.0081＝ 0.81% 间接测量量数据处理举例 ＝ 9.436×0.0081＝ 0.08 (cm)3 测量结果 V ＝ 9.44±0.08 (cm)3 取一位 位数一致 有效数字=准确数字+存疑数位 一、有效数字的一般概念 68. 4 mm 准确数字 存疑数字 [3]位置为350.0 mm, 不能写成 350 mm。 [2]位置为354.0 mm 估计值只有一位，叫欠准数字或存疑数字。 [3] [2] [1] 一、有效数字的一般概念 有效数字的特点 （1）位数与小数点的位置无关。 35.76cm = 0.3576m = 0.0003576km （2）0 的地位 0.0003576 3.005 3.000 都是四位 （3）科学计数法 二、有效数字的读取 1、一般读数应读到最小分度以下再估一位。例如，1/2，1/5，1/4，1/10等。 2、有时读数的估计位，就取在最小分度位。例如，仪器的最小分度值为0.5，则0.1-0.4,0.6-0.9都是估计的，不必估到下一位。 3、游标类量具，读到卡尺分度值。不估读，特殊情况估读到游标分度值的一半。 5、特殊情况，直读数据的有效数字由仪器的灵敏阈决定。例如在“灵敏电流计研究”中，测临界电阻时，调节电阻箱“ ”，仪器才刚有反应，尽管最小步进为0.1 电阻值只记录到“ ”。 4、数字式仪表不需估读。 6、若测值恰为整数，必须补零，直补到可疑位。 7、用科学计数法记录数据 例如：0.802000千克，应写成8.02000×10-1千克 例如：以下数据均保留四位有效数字 3.141 59 3.142 大于5，进 29 2717 小于5，舍 4150 50 4150 等于5，凑偶，舍 4151 5 4152 等于5，凑偶，进 6378 501 6379 大于5，进 舍入规则： 四舍六入五凑偶 三、有效数字的修约规则 （1）加减：以小数位数最少者为准 （2）乘除：以有效数字位数最少