大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)電子教案教師：牛原2008年3月11大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)電子教案教師：牛原2008年3月11大學(xué)物理實(shí)緒論2大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)緒論2大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)1.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課的性質(zhì)、作用和任務(wù)3.如何做好大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)

理論依據(jù)、實(shí)驗(yàn)方法(測(cè)量)、數(shù)據(jù)處理、如何評(píng)定實(shí)驗(yàn)結(jié)果、如何寫好實(shí)驗(yàn)報(bào)告……4.本學(xué)期大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)安排主要內(nèi)容2.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課的要求3大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)1.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課的性質(zhì)、作用和任務(wù)3.如何做好大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)的發(fā)展歷程中，對(duì)物理現(xiàn)象、狀態(tài)或過(guò)程中各種物理量的準(zhǔn)確測(cè)定是實(shí)驗(yàn)物理學(xué)的核心任務(wù)。測(cè)量也是發(fā)現(xiàn)新物理規(guī)律、證明新物理理論、研究新物質(zhì)材料、發(fā)明新器具裝置的必不可少的實(shí)踐基礎(chǔ)。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課的性質(zhì)、作用測(cè)量是自然科學(xué)的組成部分；4大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)的發(fā)展歷程中，對(duì)物理現(xiàn)象、狀態(tài)或過(guò)程中各種物大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課的性質(zhì)、作用大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課是高等工科院校的一門必修基礎(chǔ)課程，是對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)基本訓(xùn)練，提高學(xué)生分析問題和解決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。

5大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課的性質(zhì)、作用大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課是高等工科大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課的任務(wù)通過(guò)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)在習(xí)慣、知識(shí)、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(shí),加深對(duì)物理學(xué)原理的理解。（三）具有相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課的任務(wù)通過(guò)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹饕獌x器名稱實(shí)驗(yàn)原理,操作步驟回答問題:指導(dǎo)教師意見北京交通大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告

學(xué)院

專業(yè)

班實(shí)驗(yàn)日前

學(xué)號(hào)

姓名作者

成績(jī)

實(shí)驗(yàn)名稱第4頁(yè)第1頁(yè)物理實(shí)驗(yàn)基本程序和要求7大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹饕獌x器名稱實(shí)驗(yàn)原理,操作步驟回答問題:指導(dǎo)教師意見實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算及分析第2頁(yè)第3頁(yè)…………………………………………………………………………………………………………………………8大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算及分析第2頁(yè)第3頁(yè)……大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)原始記錄實(shí)驗(yàn)名稱

實(shí)驗(yàn)日期

學(xué)院

班

學(xué)號(hào)姓名

指導(dǎo)教師簽字年月日9大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)原始記錄實(shí)驗(yàn)名稱實(shí)驗(yàn)日期物理實(shí)驗(yàn)基本程序和要求1.實(shí)驗(yàn)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?jī)?nèi)容。(2)寫出預(yù)習(xí)報(bào)告（實(shí)驗(yàn)題目、目的、原理、主要計(jì)算公式、原理簡(jiǎn)圖、實(shí)驗(yàn)步驟）,準(zhǔn)備原始實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格。2.課堂實(shí)驗(yàn)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)。10大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)物理實(shí)驗(yàn)基本程序和要求1.實(shí)驗(yàn)課前預(yù)習(xí)2.課堂實(shí)驗(yàn)操作10大(3)儀器安裝調(diào)試后經(jīng)教師檢查無(wú)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(cè)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(qǐng)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)告上，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并回答問題)，在一周內(nèi)將實(shí)驗(yàn)報(bào)告交到指導(dǎo)教師實(shí)驗(yàn)報(bào)告箱中。11大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)(3)儀器安裝調(diào)試后經(jīng)教師檢查無(wú)誤后方可進(jìn)3.課后按要求完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告示例

實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹饕獌x器名稱實(shí)驗(yàn)原理,操作步驟回答問題:指導(dǎo)教師意見北方交通大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告

學(xué)院

專業(yè)

班實(shí)驗(yàn)日前

學(xué)號(hào)

姓名作者

成績(jī)

實(shí)驗(yàn)名稱

第4頁(yè)第1頁(yè)…………………………課前完成課后完成公式及簡(jiǎn)要說(shuō)明；原理圖：電學(xué)：電路圖；光學(xué)：光路圖…12大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)報(bào)告示例實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹饕獌x器名稱實(shí)驗(yàn)原理,操作步驟回答問題內(nèi)接AVVRVAAVIRIV用V作為VR的近似值時(shí)，求外接13大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)接AVVRVAAVIRIV用V作為VR的近似值外接原始數(shù)據(jù)記錄表格大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)原始記錄實(shí)驗(yàn)名稱

實(shí)驗(yàn)日期

學(xué)院

班

學(xué)號(hào)姓名

指導(dǎo)教師簽字年月日abcdef

課前做好，上課時(shí)隨預(yù)習(xí)報(bào)告一起交指導(dǎo)老師檢查。實(shí)驗(yàn)時(shí)將數(shù)據(jù)記錄在此表上。實(shí)驗(yàn)結(jié)束交老師檢查、簽字。課后將數(shù)據(jù)整理到預(yù)習(xí)報(bào)告上。此表格要同實(shí)驗(yàn)報(bào)告一同交來(lái)。課前完成14大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)記錄表格大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)原始記錄實(shí)驗(yàn)名稱實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算及分析第2頁(yè)第3頁(yè)……………………………課后完成實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹饕獌x器名稱實(shí)驗(yàn)原理,操作步驟回答問題:指導(dǎo)教師意見北方交通大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告

學(xué)院

專業(yè)

班實(shí)驗(yàn)日前

學(xué)號(hào)

姓名作者

成績(jī)

實(shí)驗(yàn)名稱

第4頁(yè)第1頁(yè)………………………………………………………………………課后完成15大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算及分析第2頁(yè)第3頁(yè)……第一章測(cè)量誤差§1測(cè)量與誤差§2誤差處理§3有效數(shù)字的記錄與運(yùn)算§4測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定

16大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)第一章測(cè)量誤差§1測(cè)量與誤差16大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)一.測(cè)量及其分類測(cè)量:

是用儀器通過(guò)一定的方法，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)比較，以某一計(jì)量單位，把待測(cè)量定量地表示出來(lái)。用單擺測(cè)重力加速度:實(shí)驗(yàn)中的測(cè)量結(jié)果如何評(píng)定？§1測(cè)量與誤差17大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)一.測(cè)量及其分類測(cè)量:用單擺測(cè)重力加速度:實(shí)驗(yàn)中的測(cè)量測(cè)量包含著：理論實(shí)驗(yàn)方法儀器選擇測(cè)量數(shù)據(jù)處理結(jié)果分析等環(huán)節(jié)。測(cè)量的分類直接測(cè)量間接測(cè)量等精度測(cè)量不等精度測(cè)量方法：測(cè)量條件：18大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)測(cè)量包含著：理論實(shí)驗(yàn)方法儀器選擇測(cè)二.誤差與偏差1、真值與誤差測(cè)量值x：通過(guò)直接測(cè)量或間接測(cè)量得到的物理量的值。絕對(duì)誤差：真值x0:一個(gè)物理量客觀存在的量值，與測(cè)量所用的理論方法及儀器無(wú)關(guān)。19大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)二.誤差與偏差1、真值與誤差測(cè)量值x：通過(guò)直接測(cè)量或間接測(cè)量2、最佳值與偏差多次測(cè)量的算術(shù)平均值偏差：對(duì)物理量進(jìn)行多次等精度測(cè)量，測(cè)量列為最佳值：是評(píng)價(jià)測(cè)量值準(zhǔn)確與否的客觀標(biāo)準(zhǔn)。相對(duì)誤差：20大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)2、最佳值與偏差多次測(cè)量的算術(shù)平均值偏差：對(duì)物理量進(jìn)三、誤差的分類與處理系統(tǒng)誤差隨機(jī)誤差過(guò)失誤差產(chǎn)生的原因和性質(zhì)21大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)三、誤差的分類與處理系統(tǒng)誤差隨機(jī)誤差過(guò)失誤差產(chǎn)生的原因和性質(zhì)1.隨機(jī)誤差每次測(cè)量結(jié)果都不一樣：測(cè)量誤差時(shí)大時(shí)小，時(shí)正時(shí)負(fù)，但當(dāng)測(cè)量次數(shù)足夠多時(shí)，誤差分布服從某種統(tǒng)計(jì)規(guī)律。特征：不確定性例：用秒表測(cè)單擺的周期T，將各測(cè)量值出現(xiàn)的次數(shù)列表如下:分布規(guī)律22大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)1.隨機(jī)誤差每次測(cè)量結(jié)果都不一樣：測(cè)量誤差時(shí)大時(shí)測(cè)量值xi

1.011.021.031.041.051.061.071.081.091.10次數(shù)n0241014167511n=60次n=100次測(cè)量值xi

1.011.021.031.041.051.061.071.081.091.10次數(shù)n14723252011522測(cè)量值xi

1.011.021.031.041.051.061.071.081.091.10

次數(shù)n112885221

0

n=30次23大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)測(cè)量值xi1.011.021.031.041單峰性有界性對(duì)稱性24大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)單峰性有界性對(duì)稱性24大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)25大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)25大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)正態(tài)分布函數(shù)：式中：（1)處概率密度最大（2）:時(shí)的測(cè)量平均值（3）:(4):正態(tài)分布的標(biāo)準(zhǔn)差與相應(yīng)的隨機(jī)誤差的分量26大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)正態(tài)分布函數(shù)：式中：（1)處概率密度最大（2）(4):正態(tài)分布的標(biāo)準(zhǔn)差概率：小，測(cè)量值的離散性小大，測(cè)量值的離散性大表征測(cè)量值的分散性！表征分布線型的寬窄27大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)(4):正態(tài)分布的標(biāo)準(zhǔn)差概率：小，測(cè)量值的離散性小大，置信概率,置信區(qū)間(5)28大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)置信概率,置信區(qū)間(5)28大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)誤差實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差表征n次有限測(cè)量結(jié)果的分散程度。平均值的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差在相同的條件下分別進(jìn)行兩組同樣次數(shù)的測(cè)量，測(cè)量結(jié)果的算術(shù)平均值也會(huì)有所不同。有限次測(cè)量的算術(shù)平均值亦為隨機(jī)變量，算術(shù)平均值也服從一定的統(tǒng)計(jì)規(guī)律分布：29大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)誤差實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差表征n次有限測(cè)量結(jié)果的分散程度。平均值的實(shí)平均值的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差是用測(cè)量列的平均值作為真值x0的最佳估計(jì)值時(shí)，x0與兩者之間的偏離程度。30大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)平均值的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差是用測(cè)量列的平均值作為真30大學(xué)平均值的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差比任何一次測(cè)量的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差小,增加測(cè)量次數(shù),可以減少平均值的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差,提高測(cè)量的準(zhǔn)確度.但是,n>10以后,n再增加,減小緩慢,因此,在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中一般取n為6～10次31大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)平均值的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差比任何一次測(cè)量的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差31大學(xué)測(cè)量值的最佳估計(jì)值測(cè)量值、算術(shù)平均值的分散程度32大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)測(cè)量值的最佳估計(jì)值測(cè)量值、算術(shù)平均值的分散程度32大學(xué)物理實(shí)（6）t分布當(dāng)測(cè)量次數(shù)很少時(shí)，遵從t分布以后，接近正態(tài)分布峰值低于正態(tài)分布，而且上部較窄，下部較寬。33大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)（6）t分布當(dāng)測(cè)量次數(shù)很少時(shí)，遵從t分布以后，接近正態(tài)分布峰2.系統(tǒng)誤差其誤差的大小和符號(hào)保持不變或隨著測(cè)量條件的變化有規(guī)律的變化。系統(tǒng)誤差的來(lái)源:34大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)2.系統(tǒng)誤差其誤差的大小和符號(hào)保持不變或隨著測(cè)量條件天平不等臂所造成的系統(tǒng)誤差儀器誤差35大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)天平不等臂所造成的儀器誤差35大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)軸與幾何中心重合，由于所以可用弧長(zhǎng)反映角度的大小。由于偏心，使之用弧長(zhǎng)反映角度時(shí)產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差。如：這是由偏心造成的。

BAOb36大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)軸與幾何中心重合，由于由于偏心，使之用弧長(zhǎng)反映角度螺線管為無(wú)限長(zhǎng)，管壁磁漏可忽略。如：

由于理論推導(dǎo)中的近似,產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差理論37大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)螺線管為無(wú)限長(zhǎng)，管壁磁漏可如：由于理論推導(dǎo)中公式

（忽略了空氣阻力等）

意大利科學(xué)家伽利略在比薩斜塔上做的鐵球落地實(shí)驗(yàn)。兩個(gè)不同重量的鐵球從高處落下，同時(shí)著地。說(shuō)明理論在一般情況下都能較準(zhǔn)確地反映物體真實(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律38大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)公式（忽略了空氣阻力等）人為

心理作用，讀數(shù)（估計(jì)）偏大或偏小。生理因素聽覺嗅覺色覺視覺對(duì)音域（20HZ--20KHZ）的辨別。對(duì)音色的辨別。39大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)人為心理作用，讀數(shù)（估計(jì)）偏大或偏小。生理因素聽覺對(duì)音環(huán)境市電的干擾輸入光點(diǎn)檢流計(jì)接近時(shí)，靜電干擾，使光斑移動(dòng)等。40大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)環(huán)境市電的干擾輸入光點(diǎn)檢流計(jì)接近時(shí)，靜40大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)方法內(nèi)接AVVRVAAVIRIV用V作為VR的近似值時(shí)，求外接41大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)方法內(nèi)接AVVRVAAVIRIV用V作為VR的近似值

系統(tǒng)誤差特點(diǎn):

表現(xiàn)出恒偏大、恒偏小或周期性的特點(diǎn),增加測(cè)量次數(shù)誤差不能減少。系統(tǒng)誤差只能從方法、理論、儀器等方面的改進(jìn)與修正來(lái)實(shí)現(xiàn)。發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)誤差的方法系統(tǒng)誤差的減小與消除理論分析法實(shí)驗(yàn)對(duì)比法數(shù)據(jù)分析法交換法、替代法、異號(hào)法等。42大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差特點(diǎn):發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)誤差的方法系統(tǒng)誤差的減小與消除理精密度、正確度、準(zhǔn)確度和精度精密度:反映隨機(jī)誤差大小的程度;對(duì)測(cè)量結(jié)果重復(fù)性的評(píng)價(jià)定性評(píng)價(jià)測(cè)量結(jié)果時(shí)：正確度：反映系統(tǒng)誤差的大小;高：測(cè)量數(shù)據(jù)的算術(shù)平均值偏離真值較少,測(cè)量的系統(tǒng)誤差小但是：不能確定數(shù)據(jù)的分散情況準(zhǔn)確度：反映隨機(jī)誤差與系統(tǒng)誤差綜合大小的程度;高：系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差均小43大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)精密度、正確度、準(zhǔn)確度和精度精密度:反映隨機(jī)誤差大小的程度;精密度高正確度低精密度低正確度高精密度正確度均低精密度正確度均高44大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)精密度高正確度低精密度低正確度高精密度正確度均低精密度正確度三.儀器誤差1.儀器的示值誤差（限）

國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)或檢定規(guī)程規(guī)定的計(jì)量器具最大允許誤差或允許基本誤差，經(jīng)適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化稱為儀器誤差（限），用表示。它代表在正確使用儀器的條件下，儀器示值與被測(cè)量真值之間可能產(chǎn)生的最大誤差的絕對(duì)值。

儀器誤差（限）舉例a:游標(biāo)卡尺，儀器示值誤差一律取卡尺分度值。45大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)三.儀器誤差1.儀器的示值誤差（限）國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)b:螺旋測(cè)微計(jì)，量程在0—25mm及25—50mm的一級(jí)千分尺的儀器示值誤差均為mm。c:天平的示值誤差，本書約定天平標(biāo)尺分度值的一半為儀器的示值誤差。d:電表的示值誤差，量程準(zhǔn)確度等級(jí)%。e:數(shù)字式儀表，誤差示值取其末位數(shù)最小分度的一個(gè)單位。f:儀器示值誤差或準(zhǔn)確度等級(jí)未知，可取其最小分度值的一半為示值誤差（限）。g:電阻箱、電橋等，示值誤差用專用公式計(jì)算。46大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)b:螺旋測(cè)微計(jì)，量程在0—25mm及25—50mm的一級(jí)千分2.儀器的標(biāo)準(zhǔn)誤差一般服從均勻分布規(guī)律：儀器的標(biāo)準(zhǔn)誤差與儀器誤差（限）的關(guān)系：一般:誤差=隨機(jī)誤差+系統(tǒng)誤差大量一般測(cè)量的實(shí)踐表明：系統(tǒng)誤差分量對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響常常顯著地大于隨機(jī)誤差分量的影響。47大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)2.儀器的標(biāo)準(zhǔn)誤差一般服從均勻分布規(guī)律：儀器的標(biāo)準(zhǔn)誤差與儀3.儀器的靈敏閾a:定義，指足以引起儀器示值可察覺變化的被測(cè)量的最小變化值。例，人眼察覺到的指針改變量為0.2分度值，0.2為指針儀表的靈敏閾。b:靈敏閾越小，儀器的靈敏度越高。c:儀器的靈敏閾＜示值誤差限＜最小分度值。由于多次使用，儀器的靈敏閾變大，超過(guò)儀器示值誤差限時(shí)，儀器示值誤差應(yīng)由靈敏閾來(lái)代替。48大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)3.儀器的靈敏閾a:定義，指足以引起儀器示值可察覺變化的被四.壞值的剔除繼續(xù)檢驗(yàn)，直到無(wú)壞值為止。檢測(cè)流程1、拉依達(dá)準(zhǔn)則（要求n>9)為粗差,為壞值應(yīng)剔除.剔除(n-1)個(gè)數(shù)據(jù)繼續(xù)，對(duì)保留。49大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)四.壞值的剔除繼續(xù)檢驗(yàn)，直到無(wú)壞值為止。檢測(cè)流程1、拉依達(dá)對(duì)某物體進(jìn)行15次測(cè)量，測(cè)值為：11.4211.4411.4011.4311.4211.4311.4011.3911.3011.4311.4211.4111.3911.3911.40檢測(cè)是否有壞值。例計(jì)算:50大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)對(duì)某物體進(jìn)行15次測(cè)量，測(cè)值為：11.4211.44所以11.30為壞值，應(yīng)剔除。余下的數(shù)據(jù)繼續(xù)檢驗(yàn)：**

檢測(cè)情況與測(cè)量列構(gòu)成有關(guān)，應(yīng)n〉9。**14個(gè)測(cè)量值均滿足條件，無(wú)壞值。51大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)所以11.30為壞值，應(yīng)剔除。余下的數(shù)據(jù)繼續(xù)檢驗(yàn)：**檢2、肖維涅準(zhǔn)則(要求n>4次）為粗差，xi為壞值檢測(cè)流程為壞值，剔除。稱為肖維涅系數(shù)。其值與測(cè)量次數(shù)n有關(guān)，第10頁(yè)表1—2給出了各種測(cè)量次數(shù)對(duì)應(yīng)的值。3、格拉布斯準(zhǔn)則（較復(fù)雜）52大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)2、肖維涅準(zhǔn)則(要求n>4次）為粗差，xi為壞值檢測(cè)流程為壞§3.有效數(shù)字的記錄與計(jì)算數(shù)據(jù)左起第一位非零數(shù)起,到第一位欠準(zhǔn)數(shù)止的全部數(shù)字。有效數(shù)字=準(zhǔn)確數(shù)字+欠準(zhǔn)數(shù)位一、有效數(shù)字的一般概念53大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)§3.有效數(shù)字的記錄與計(jì)算數(shù)據(jù)左起第一位非零數(shù)起,到第一位欠

有效數(shù)字來(lái)源于測(cè)量時(shí)所用的儀器。我們的任務(wù)是使測(cè)量值盡可能準(zhǔn)確地反映出它的真實(shí)值。有兩個(gè)特征：（2）在最小刻度之間可估計(jì)一位。欠準(zhǔn)位準(zhǔn)確位（1）以刻度為依據(jù)可讀到最小刻度所在位。54大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)有效數(shù)字來(lái)源（2）在最小刻度之間可估計(jì)一位。欠準(zhǔn)位準(zhǔn)確位

3536(cm)[1]位置為35.00cm,不能寫成35cm。[1][2]位置為35.40cm[2][3][3]位置介于35.7--35.8之間,最接近真實(shí)位置的值,既不是35.7,也不是35.8,而是35.7--35.8之間的某值,可以估計(jì)為635.77，不妨取35.76cm。

估計(jì)值只有一位，所以也叫欠準(zhǔn)數(shù)位或可疑數(shù)位。55大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)35有效數(shù)字的特點(diǎn)（1）位數(shù)與小數(shù)點(diǎn)的位置無(wú)關(guān)。35.76cm=0.3576m=0.0003576km（2）0的地位0.00035763.0053.000都是四位（3）科學(xué)計(jì)數(shù)法56大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)有效數(shù)字的特點(diǎn)（1）位數(shù)與小數(shù)點(diǎn)的位置無(wú)關(guān)。35.76cm二、有效數(shù)字的讀取

進(jìn)行直接測(cè)量時(shí)，由于儀器多種多樣，正確讀取有效數(shù)字的方法大致歸納如下：1、一般讀數(shù)應(yīng)讀到最小分度以下再估一位。例如，1/2，1/5，1/4，1/10等。2、有時(shí)讀數(shù)的估計(jì)位，就取在最小分度位。例如，儀器的最小分度值為0.5，則0.1-0.4,0.6-0.9都是估計(jì)的，不必估到下一位。57大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)二、有效數(shù)字的讀取進(jìn)行直接測(cè)量時(shí)，由于儀器多種多樣，正確3、游標(biāo)類量具，讀到卡尺分度值。多不估讀，特殊情況估讀到游標(biāo)分度值的一半。5、特殊情況，直讀數(shù)據(jù)的有效數(shù)字由儀器的靈敏閾決定。例如在“靈敏電流計(jì)研究”中，測(cè)臨界電阻時(shí)，調(diào)節(jié)電阻箱“”，儀器才剛有反應(yīng)，盡管最小步進(jìn)為0.1電阻值只記錄到“”。4、數(shù)字式儀表及步進(jìn)讀數(shù)儀器不需估讀。6、若測(cè)值恰為整數(shù)，必須補(bǔ)零，直補(bǔ)到可疑位。58大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)3、游標(biāo)類量具，讀到卡尺分度值。多不估讀，特殊情況估讀到游標(biāo)三.有效數(shù)字的運(yùn)算規(guī)則準(zhǔn)準(zhǔn)準(zhǔn)欠欠欠[1]加減：與位數(shù)最高者對(duì)齊。[2]乘除：一般可與位數(shù)最少者相同。[3]冪運(yùn)算、對(duì)數(shù)（指數(shù)）、三角函數(shù)(反三角）不改變有效數(shù)字位數(shù)。59大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)三.有效數(shù)字的運(yùn)算規(guī)則準(zhǔn)準(zhǔn)準(zhǔn)[1]加減：與位數(shù)最加、減法約簡(jiǎn)可見，約簡(jiǎn)不影響計(jì)算結(jié)果。在加減法運(yùn)算中，各量可約簡(jiǎn)到其中位數(shù)最高者的下一位，其結(jié)果的欠準(zhǔn)數(shù)位與參與運(yùn)算各量中位數(shù)最高者對(duì)齊。60大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)加、減法約簡(jiǎn)可見，約簡(jiǎn)不影響計(jì)算結(jié)果。在加減法運(yùn)算中乘、除法在乘除運(yùn)算之前，各量可先約簡(jiǎn)到比其中位數(shù)最少者多一位。運(yùn)算結(jié)果一般與位數(shù)最少者相同，特殊情況比最少者多（少）一位。多一位的情況全部欠準(zhǔn)時(shí)，商所在位即為為欠準(zhǔn)數(shù)位。比位數(shù)最少者少一位的情況。61大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)乘、除法在乘除運(yùn)算之前，各量可先約簡(jiǎn)到比其中位數(shù)最少者初等函數(shù)運(yùn)算四位有效數(shù)字，經(jīng)正弦運(yùn)算后得幾位？問題是在位上有波動(dòng)，比如為，對(duì)正弦值影響到哪一位，哪一位就應(yīng)是欠準(zhǔn)數(shù)所在位。根據(jù)微分在近似計(jì)算中的應(yīng)用，可知：第四位為欠準(zhǔn)數(shù)位。62大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)初等函數(shù)運(yùn)算四位有效數(shù)字，經(jīng)正弦運(yùn)算后得幾位？問題是1.誤差的有效數(shù)字

一般情況下誤差的有效數(shù)字取一位，精密測(cè)量情況下，誤差的有效數(shù)字可取二位。2.測(cè)量結(jié)果的有效數(shù)字

測(cè)量結(jié)果最佳值的有效數(shù)字的末位與誤差首位取齊。3.舍入規(guī)則：四舍六入五湊偶四、舍入法則63大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)1.誤差的有效數(shù)字一般情況下誤差的有效數(shù)字取一位，一.測(cè)量不確定度的基本概念人

儀器環(huán)境理論方法[1]人為誤差[2]理論誤差[3]方法誤差[4]儀器誤差[5]環(huán)境誤差§4測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定將測(cè)量得到的數(shù)據(jù)整理、計(jì)算得出有關(guān)結(jié)果,并對(duì)結(jié)果的好壞作出客觀地評(píng)價(jià)。數(shù)據(jù)處理是整個(gè)實(shí)驗(yàn)中最后一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)?；蚨嗷蛏俚赜绊懼鴾y(cè)量的準(zhǔn)確度64大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)一.測(cè)量不確定度的基本概念人儀器環(huán)境理論方法1、不確定度的定義測(cè)值與真值之差的絕對(duì)值以一定的概率分布在之間，即不確定度:表示真值以某種置信概率存在的范圍，是測(cè)量結(jié)果不確定性的度量。65大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)1、不確定度的定義測(cè)值與真值之差的絕對(duì)值以一定的2、不確定度的分量A類分量：多次重復(fù)測(cè)量，用統(tǒng)計(jì)方法求出的分量。對(duì)于直接測(cè)量量：B類分量：用其它非統(tǒng)計(jì)方法估算的分量。主要因素為儀器誤差：實(shí)驗(yàn)中通常?。?6大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)2、不確定度的分量A類分量：對(duì)于直接測(cè)量量：B類分3、不確定度的合成A類和B類不確定度具有相同的置信概率4、測(cè)量結(jié)果的不確定度表示或者1）不確定度最后結(jié)果取1位,且與結(jié)論中有效數(shù)字最后一位對(duì)齊。2）相對(duì)不確定度可以取兩位。67大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)3、不確定度的合成A類和B類不確定度具有相同的置信概率4

5、直接測(cè)量量不確定度的評(píng)定多次測(cè)量估算步驟1）計(jì)算：3）計(jì)算：等精度和4）5)最終結(jié)果：2）計(jì)算：和剔除壞值后，重復(fù)2）3）（已無(wú)壞值）68大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)5、直接測(cè)量量不確定度的評(píng)定多次測(cè)量估算步驟1）計(jì)算：3）直接測(cè)量量數(shù)據(jù)處理舉例1.某長(zhǎng)度測(cè)6次,分別為29.1829.1929.2729.2529.2629.24(cm)m=0.02cm取一位cm計(jì)算69大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)直接測(cè)量量數(shù)據(jù)處理舉例1.某長(zhǎng)度測(cè)6次,分別為29.182不確定度保留1位,且與平均值的最后一位對(duì)齊.取一位取一位最后結(jié)果：70大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)不確定度保留1位,且與平均值的最后一位對(duì)齊.最后結(jié)果：70大單次測(cè)量當(dāng)無(wú)需、無(wú)法多次測(cè)量、或儀器精密度差，只測(cè)量一次時(shí)，71大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)單次測(cè)量當(dāng)無(wú)需、無(wú)法多次測(cè)量、或儀器精密度差，只測(cè)量一三、間接測(cè)量量的不確定度評(píng)定間接測(cè)量量N與直接測(cè)量量的函數(shù)關(guān)系：直接測(cè)量量的不確定度為則N必具有不確定度72大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)三、間接測(cè)量量的不確定度評(píng)定間接測(cè)量量N與直接測(cè)量量的函數(shù)關(guān)1、間接測(cè)量量的最佳值直接測(cè)量量的最佳值為間接測(cè)量量的最佳值為：73大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)1、間接測(cè)量量的最佳值直接測(cè)量量的※不確定度傳遞系數(shù)2、間接測(cè)量量不確定度的合成74大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)※不確定度傳遞系數(shù)2、間接測(cè)量量不確定度的合成74大學(xué)物理實(shí)3、間接測(cè)量結(jié)果不確定度評(píng)定的步驟1、計(jì)算2、計(jì)算3、計(jì)算4、最后結(jié)果{75大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)3、間接測(cè)量結(jié)果不確定度評(píng)定的步驟1、計(jì)算2、計(jì)算3、計(jì)算4間接測(cè)量量數(shù)據(jù)處理舉例測(cè)得某園柱體質(zhì)量M，直徑D，高度H值如下，計(jì)算其密度及不確定度。76大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)間接測(cè)量量數(shù)據(jù)處理舉例測(cè)得某園柱體質(zhì)量M，直徑D，高代入數(shù)據(jù)計(jì)算密度77大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)代入數(shù)據(jù)計(jì)算密度77大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)相對(duì)誤差78大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)相對(duì)誤差78大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)絕對(duì)誤差測(cè)量結(jié)果79大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)絕對(duì)誤差測(cè)量結(jié)果79大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)

研究在一定范圍內(nèi)的物理過(guò)程或運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)所進(jìn)行的測(cè)量，稱之為組合測(cè)量。經(jīng)正確的處理方法，可得y=f(x)的具體形式。第二章數(shù)據(jù)處理§1數(shù)據(jù)處理的基本方法80大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)研究在一定范圍內(nèi)的物理第二章數(shù)據(jù)處理§1數(shù)據(jù)處理的基

一.列表法簡(jiǎn)單明了，要求數(shù)據(jù)清晰不能涂改，單位規(guī)范，并加必要說(shuō)明。X(物理量)(單位)X1X2XnY(物理量)(單位)Y1Y2Yn81大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)一.列表法簡(jiǎn)單明了，要求數(shù)據(jù)清晰X(物理量)(單位二

作圖法注意:[1]根據(jù)數(shù)據(jù)的分布范圍，合理選擇單位長(zhǎng)度及坐標(biāo)軸始末端的數(shù)值，并以有效數(shù)字的形式標(biāo)出。[2]將實(shí)驗(yàn)點(diǎn)的位置用符號(hào)X或等標(biāo)在圖上，用鉛筆連成光滑曲線或一條直線，并標(biāo)出曲線的名稱。82大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)二作圖法注意:[1]根據(jù)數(shù)據(jù)的分布范圍，合理選擇單位長(zhǎng)度及[3]線性關(guān)系數(shù)據(jù)求直線的斜率時(shí),應(yīng)在直線上選相距較遠(yuǎn)的兩新點(diǎn)A.B標(biāo)明位置及坐標(biāo)A(X1Y1),B(X2Y2)由此求得斜率。

作圖法特點(diǎn):

簡(jiǎn)單明了。缺點(diǎn):有一定任意性（人為因素），故不能求不確定度。非線性關(guān)系數(shù)據(jù)可進(jìn)行曲線改直后再處理83大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)[3]線性關(guān)系數(shù)據(jù)求直線的斜率時(shí),應(yīng)在直線上選相距較遠(yuǎn)的兩新作圖法示例－伏安法測(cè)電阻伏安特性圖線84大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)作圖法示例－伏安法測(cè)電阻伏安特性圖線84大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)85大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)85大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)三.最小二乘法

是從統(tǒng)計(jì)的角度處理數(shù)據(jù)，并能得到測(cè)量結(jié)果不確定度的一種方法。滿足線性關(guān)系

Y=a+bX

若最簡(jiǎn)單的情況:86大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)三.最小二乘法是從統(tǒng)計(jì)的角度處理數(shù)據(jù)，并能得到測(cè)量結(jié)果由于每次測(cè)量均有誤差，使

在所有誤差平方和為最小的條件下，得到的方程

Y=a+bX的方法叫最小二乘法。

87大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)由于每次測(cè)量均有誤差，使在所有誤差平方和87大學(xué)物使之滿足的條件，得出:應(yīng)由解聯(lián)立方程得：88大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)使之滿足的條件，得出:應(yīng)由解聯(lián)立方程得：實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差截距斜率測(cè)量值89大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差截距斜率測(cè)量值89大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)稱為線性相關(guān)系數(shù)，作為Y與X線性相關(guān)程度的評(píng)價(jià)。相關(guān)系數(shù)X、y完全線性相關(guān)X、y不相關(guān)90大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)稱為線性相關(guān)系數(shù)，作為Y與X線性相關(guān)程度的評(píng)價(jià)。相關(guān)系數(shù)X、教學(xué)安排(1)上課內(nèi)容實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)講課4學(xué)時(shí)（緒論課）＋4學(xué)時(shí)（第一階段總結(jié)）。

基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)4個(gè)：每個(gè)3學(xué)時(shí)，共12學(xué)時(shí)。

基本實(shí)驗(yàn)4個(gè)：每個(gè)3學(xué)時(shí)，共12學(xué)時(shí)。

考試實(shí)驗(yàn)1個(gè)：4學(xué)時(shí)。.(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)間表(表格中數(shù)字為周次,共分3段)36學(xué)時(shí)不要隨意退選！?。?5678910111213151691大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)安排(1)上課內(nèi)容36學(xué)時(shí)不要隨意退選?。?！45678具體教學(xué)安排：1、講課(1)4學(xué)時(shí)，第1周周六。

內(nèi)容：第一章、第二章。2、基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)：

每個(gè)3學(xué)時(shí)，每個(gè)學(xué)生做4個(gè)實(shí)驗(yàn)。（在第4周～第8周內(nèi)完成，請(qǐng)同學(xué)們盡量及早選課！并隨時(shí)注意選課網(wǎng)站上的通知！?。。?092大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)具體教學(xué)安排：1、講課(1)4學(xué)時(shí)，第1周周六。2、基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)

4、基本實(shí)驗(yàn)：每個(gè)實(shí)驗(yàn)3學(xué)時(shí)。每人做4個(gè)。（在第9周至第13周內(nèi)完成）5、考試：

第15、16周進(jìn)行期末操作考試，考試時(shí)間為4學(xué)時(shí)，開卷。（全體學(xué)生分兩批分別在15周、16周考試）

3、講課（2）4學(xué)時(shí)。內(nèi)容：第1階段實(shí)驗(yàn)小節(jié)，第2階段實(shí)驗(yàn)介紹，簡(jiǎn)單的計(jì)算機(jī)作圖。具體時(shí)間、地點(diǎn)另行通知。請(qǐng)同學(xué)們注意看實(shí)驗(yàn)室選課網(wǎng)上的通知。（http://20）（計(jì)劃4月12日）93大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)4、基本實(shí)驗(yàn)：每個(gè)實(shí)驗(yàn)3學(xué)時(shí)。每人做4個(gè)。（在第9周至上課方式物理實(shí)驗(yàn)課程為開放式教學(xué)，在實(shí)驗(yàn)室開放的時(shí)間內(nèi)學(xué)生可以自選上課時(shí)間，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及指導(dǎo)老師。按要求完成教學(xué)內(nèi)容。

實(shí)驗(yàn)室開放時(shí)間每周1—周4下午到晚上開放3個(gè)時(shí)段：第2時(shí)段13:20-15:50第3時(shí)段16:20-18:50第4時(shí)段19:10-21:40周5下午開放2個(gè)時(shí)段：第2時(shí)段13:20-15:50第3時(shí)段16:20-18:50

94大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)上課方式物理實(shí)驗(yàn)課程為開放式教學(xué)，在實(shí)驗(yàn)室開放的時(shí)間

選課方法：提前1周在“物理實(shí)驗(yàn)選課網(wǎng)”上登錄選課，每次選1個(gè)實(shí)驗(yàn)。例如第1周六中午12點(diǎn)即可開始選第3周全周的所有實(shí)驗(yàn)，資源選完為止。

選課網(wǎng)址：http://20說(shuō)明:第2周末開始網(wǎng)上選課。第三周周1和周2買實(shí)驗(yàn)講義和報(bào)告紙。各實(shí)驗(yàn)要求見講義中的“實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)”。學(xué)生個(gè)人原因錯(cuò)選、漏選，速與實(shí)驗(yàn)室聯(lián)系（7308魏老師）。不要隨意退！注意第一階段必選實(shí)驗(yàn)和選作實(shí)驗(yàn)！選課后因故要改選或退選，在實(shí)驗(yàn)前兩天以上，學(xué)生可在網(wǎng)上自行操作，若不足兩天，則需到實(shí)驗(yàn)室申請(qǐng)由實(shí)驗(yàn)室管理老師（7308室）退選;經(jīng)常上網(wǎng)瀏覽：有的同學(xué)退掉后會(huì)有名額。95大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)選課方法：提前1周在“物理實(shí)驗(yàn)選課網(wǎng)”上登錄選課，每4強(qiáng)調(diào)及時(shí)交報(bào)告，會(huì)在網(wǎng)站上公布未交報(bào)告的學(xué)生名單，學(xué)生應(yīng)注意查看每一階段實(shí)驗(yàn)結(jié)束一周后，及時(shí)與任課教師取得聯(lián)系。過(guò)期（考試結(jié)束后）不再給補(bǔ)交機(jī)會(huì)！經(jīng)常瀏覽網(wǎng)站：注意！！5實(shí)驗(yàn)必須全部完成，缺一個(gè)也不能及格。6上課不要遲到，遲到10分鐘不讓做實(shí)驗(yàn)！只能退掉。上課必須要有預(yù)習(xí)報(bào)告，否則不能做實(shí)驗(yàn)，只能退掉。7實(shí)驗(yàn)中如果遇到問題及時(shí)與任課教師聯(lián)系，不要隨意更換儀器！實(shí)驗(yàn)結(jié)束后一定要讓教師簽字！合格后整理儀器，經(jīng)教師同意后方可離開實(shí)驗(yàn)室。8有形教課不能選物理實(shí)驗(yàn)課。9不能替做實(shí)驗(yàn)和考試，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)雙方均按不及格處理?。?！96大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)4強(qiáng)調(diào)及時(shí)交報(bào)告，會(huì)在網(wǎng)站上公布未交報(bào)告的學(xué)生名單，實(shí)驗(yàn)成績(jī)考核平時(shí)成績(jī)：每個(gè)實(shí)驗(yàn)10分，包括第1次課的作業(yè)共90分。期末考試：50分。學(xué)期總成績(jī)：總計(jì)140分，折合為百分制報(bào)出。說(shuō)明：平時(shí)沒有完成應(yīng)做的實(shí)驗(yàn)、或?qū)嶒?yàn)做完，但沒有按規(guī)定交實(shí)驗(yàn)報(bào)告者，不得參加期末考試，總成績(jī)?yōu)椴患案瘛?shí)驗(yàn)課沒有補(bǔ)考，只能在下一年重修。97大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)成績(jī)考核平時(shí)成績(jī)：每個(gè)實(shí)驗(yàn)10分，包括第1次課的作業(yè)共9

本課程預(yù)期達(dá)到以下要求1.在誤差基本知識(shí)的基礎(chǔ)上,學(xué)會(huì)如何得到真值的最佳估計(jì)值,如何估算在隨機(jī)干擾下所產(chǎn)生誤差的大小。

2.通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)過(guò)程各個(gè)環(huán)節(jié)上不確定度因素的存在,對(duì)總的不確定度作近似計(jì)算。98大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)本課程預(yù)期達(dá)到以下要求98大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)3.掌握不同情況下數(shù)據(jù)處理的方法及特點(diǎn)。4.正確建立有效數(shù)字的概念。5.掌握有效數(shù)字的運(yùn)算規(guī)律。作業(yè)P.27五、六P.43二、三作業(yè)寫在實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙上（作圖題要用坐標(biāo)紙<米格紙>按圖解法的規(guī)定作圖）。在第一次上實(shí)驗(yàn)課時(shí)將作業(yè)交給實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師。用實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙做！（不要用作業(yè)本?。?9大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)3.掌握不同情況下數(shù)據(jù)處理的方法及特點(diǎn)。作業(yè)99大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)p27p43100大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)p27p43100大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)附：第一階段實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目簡(jiǎn)介

3.4.1滑線變阻器特性的研究及測(cè)量二極管伏安特性

3.4.2示波器的使用

3.4.3分光計(jì)的調(diào)整和使用

必做實(shí)驗(yàn)3個(gè)：101大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)附：第一階段實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目簡(jiǎn)介3.4.1滑線變阻器特性的研究選作實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目3個(gè)（每人選作1個(gè)）：

3.4.4楊氏模量的靜態(tài)法測(cè)量

3.4.5剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的測(cè)量

3.4.6等厚干涉測(cè)量與讀數(shù)顯微鏡的使用

本階段需做4個(gè)實(shí)驗(yàn)，順序不分先后，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成即可。102大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)選作實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目3個(gè)（每人選作1個(gè)）：3.4.4楊氏模量的靜分光計(jì)的調(diào)整和使用說(shuō)明：本次實(shí)驗(yàn)只進(jìn)行分光計(jì)的調(diào)整，用自準(zhǔn)直測(cè)量三棱鏡的頂角。要求：認(rèn)真閱讀講義，弄懂自準(zhǔn)直原理；寫預(yù)習(xí)報(bào)告時(shí)畫出圖3.4-20，圖3.4-22

;弄懂反射鏡面如何調(diào)節(jié)。實(shí)驗(yàn)步驟不要照抄講義，而應(yīng)經(jīng)過(guò)預(yù)習(xí)，寫出概要。自行設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)記錄表格（可參閱實(shí)驗(yàn)選課網(wǎng)的“實(shí)驗(yàn)導(dǎo)學(xué)”課件）103大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)分光計(jì)的調(diào)整和使用說(shuō)明：本次實(shí)驗(yàn)只進(jìn)行分光計(jì)的調(diào)整，用自101.實(shí)驗(yàn)均可以參閱“工科物理基地”網(wǎng)上的“實(shí)驗(yàn)導(dǎo)學(xué)”課件。

網(wǎng)址：20說(shuō)明2.第二階段的實(shí)驗(yàn)下次講課介紹。3.購(gòu)買實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙：7308室

15.5元（講義）＋3.5元（本學(xué)期實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙）請(qǐng)以班級(jí)集體購(gòu)買。時(shí)間：第三周的周一和周二104大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)1.實(shí)驗(yàn)均可以參閱“工科物理基地”網(wǎng)上的“實(shí)驗(yàn)導(dǎo)學(xué)Seeyoulater！ThankYou!March2008105大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)Seeyoulater！ThankYou!March樹立質(zhì)量法制觀念、提高全員質(zhì)量意識(shí)。11月-2211月-22Sunday,November6,2022人生得意須盡歡，莫使金樽空對(duì)月。00:26:5300:26:5300:2611/6/202212:26:53AM安全象只弓，不拉它就松，要想保安全，常把弓弦繃。11月-2200:26:5300:26Nov-2206-Nov-22加強(qiáng)交通建設(shè)管理，確保工程建設(shè)質(zhì)量。00:26:5300:26:5300:26Sunday,November6,2022安全在于心細(xì)，事故出在麻痹。11月-2211月-2200:26:5300:26:53November6,2022踏實(shí)肯干，努力奮斗。2022年11月6日12:26上午11月-2211月-22追求至善憑技術(shù)開拓市場(chǎng)，憑管理增創(chuàng)效益，憑服務(wù)樹立形象。06十一月202212:26:53上午00:26:5311月-22嚴(yán)格把控質(zhì)量關(guān)，讓生產(chǎn)更加有保障。十一月2212:26上午11月-2200:26November6,2022作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)記得牢，駕輕就熟除煩惱。2022/11/60:26:5300:26:5306November2022好的事情馬上就會(huì)到來(lái)，一切都是最好的安排。12:26:53上午12:26上午00:26:5311月-22一馬當(dāng)先，全員舉績(jī)，梅開二度，業(yè)績(jī)保底。11月-2211月-2200:2600:26:5300:26:53Nov-22牢記安全之責(zé)，善謀安全之策，力務(wù)安全之實(shí)。2022/11/60:26:53Sunday,November6,2022相信相信得力量。11月-222022/11/60:26:5311月-22謝謝大家！樹立質(zhì)量法制觀念、提高全員質(zhì)量意識(shí)。11月-2211月-22樹立質(zhì)量法制觀念、提高全員質(zhì)量意識(shí)。11月-2211月-22Sunday,November6,2022人生得意須盡歡，莫使金樽空對(duì)月。00:26:5300:26:5300:2611/6/202212:26:53AM安全象只弓，不拉它就松，要想保安全，常把弓弦繃。11月-2200:26:5300:26Nov-2206-Nov-22加強(qiáng)交通建設(shè)管理，確保工程建設(shè)質(zhì)量。00:26:5300:26:5300:26Sunday,November6,2022安全在于心細(xì)，事故出在麻痹。11月-2211月-2200:26:5300:26:53November6,2022踏實(shí)肯干，努力奮斗。2022年11月6日12:26上午11月-2211月-22追求至善憑技術(shù)開拓市場(chǎng)，憑管理增創(chuàng)效益，憑服務(wù)樹立形象。06十一月202212:26:53上午00:26:5311月-22嚴(yán)格把控質(zhì)量關(guān)，讓生產(chǎn)更加有保障。十一月2212:26上午11月-2200:26November6,2022作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)記得牢，駕輕就熟除煩惱。2022/11/60:26:5300:26:5306November2022好的事情馬上就會(huì)到來(lái)，一切都是最好的安排。12:26:53上午12:26上午00:26:5311月-22一馬當(dāng)先，全員舉績(jī)，梅開二度，業(yè)績(jī)保底。11月-2211月-2200:2600:26:5300:26:53Nov-22牢記安全之責(zé)，善謀安全之策，力務(wù)安全之實(shí)。2022/11/60:26:53Sunday,November6,2022相信相信得力量。11月-222022/11/60:26:5311月-22謝謝大家！樹立質(zhì)量法制觀念、提高全員質(zhì)量意識(shí)。11月-2211月-22大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)電子教案教師：牛原2008年3月1108大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)電子教案教師：牛原2008年3月11大學(xué)物理實(shí)緒論109大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)緒論2大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)1.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課的性質(zhì)、作用和任務(wù)3.如何做好大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)

理論依據(jù)、實(shí)驗(yàn)方法(測(cè)量)、數(shù)據(jù)處理、如何評(píng)定實(shí)驗(yàn)結(jié)果、如何寫好實(shí)驗(yàn)報(bào)告……4.本學(xué)期大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)安排主要內(nèi)容2.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課的要求110大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)1.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課的性質(zhì)、作用和任務(wù)3.如何做好大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)的發(fā)展歷程中，對(duì)物理現(xiàn)象、狀態(tài)或過(guò)程中各種物理量的準(zhǔn)確測(cè)定是實(shí)驗(yàn)物理學(xué)的核心任務(wù)。測(cè)量也是發(fā)現(xiàn)新物理規(guī)律、證明新物理理論、研究新物質(zhì)材料、發(fā)明新器具裝置的必不可少的實(shí)踐基礎(chǔ)。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課的性質(zhì)、作用測(cè)量是自然科學(xué)的組成部分；111大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)的發(fā)展歷程中，對(duì)物理現(xiàn)象、狀態(tài)或過(guò)程中各種物大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課的性質(zhì)、作用大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課是高等工科院校的一門必修基礎(chǔ)課程，是對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)基本訓(xùn)練，提高學(xué)生分析問題和解決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。

112大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課的性質(zhì)、作用大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課是高等工科大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課的任務(wù)通過(guò)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)在習(xí)慣、知識(shí)、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(shí),加深對(duì)物理學(xué)原理的理解。（三）具有相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?13大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課的任務(wù)通過(guò)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹饕獌x器名稱實(shí)驗(yàn)原理,操作步驟回答問題:指導(dǎo)教師意見北京交通大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告

學(xué)院

專業(yè)

班實(shí)驗(yàn)日前

學(xué)號(hào)

姓名作者

成績(jī)

實(shí)驗(yàn)名稱第4頁(yè)第1頁(yè)物理實(shí)驗(yàn)基本程序和要求114大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹饕獌x器名稱實(shí)驗(yàn)原理,操作步驟回答問題:指導(dǎo)教師意見實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算及分析第2頁(yè)第3頁(yè)…………………………………………………………………………………………………………………………115大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算及分析第2頁(yè)第3頁(yè)……大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)原始記錄實(shí)驗(yàn)名稱

實(shí)驗(yàn)日期

學(xué)院

班

學(xué)號(hào)姓名

指導(dǎo)教師簽字年月日116大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)原始記錄實(shí)驗(yàn)名稱實(shí)驗(yàn)日期物理實(shí)驗(yàn)基本程序和要求1.實(shí)驗(yàn)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?jī)?nèi)容。(2)寫出預(yù)習(xí)報(bào)告（實(shí)驗(yàn)題目、目的、原理、主要計(jì)算公式、原理簡(jiǎn)圖、實(shí)驗(yàn)步驟）,準(zhǔn)備原始實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格。2.課堂實(shí)驗(yàn)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)。117大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)物理實(shí)驗(yàn)基本程序和要求1.實(shí)驗(yàn)課前預(yù)習(xí)2.課堂實(shí)驗(yàn)操作10大(3)儀器安裝調(diào)試后經(jīng)教師檢查無(wú)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(cè)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(qǐng)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)告上，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并回答問題)，在一周內(nèi)將實(shí)驗(yàn)報(bào)告交到指導(dǎo)教師實(shí)驗(yàn)報(bào)告箱中。118大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)(3)儀器安裝調(diào)試后經(jīng)教師檢查無(wú)誤后方可進(jìn)3.課后按要求完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告示例

實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹饕獌x器名稱實(shí)驗(yàn)原理,操作步驟回答問題:指導(dǎo)教師意見北方交通大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告

學(xué)院

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成績(jī)

實(shí)驗(yàn)名稱

第4頁(yè)第1頁(yè)…………………………課前完成課后完成公式及簡(jiǎn)要說(shuō)明；原理圖：電學(xué)：電路圖；光學(xué)：光路圖…119大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)報(bào)告示例實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹饕獌x器名稱實(shí)驗(yàn)原理,操作步驟回答問題內(nèi)接AVVRVAAVIRIV用V作為VR的近似值時(shí)，求外接120大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)接AVVRVAAVIRIV用V作為VR的近似值外接原始數(shù)據(jù)記錄表格大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)原始記錄實(shí)驗(yàn)名稱

實(shí)驗(yàn)日期

學(xué)院

班

學(xué)號(hào)姓名

指導(dǎo)教師簽字年月日abcdef

課前做好，上課時(shí)隨預(yù)習(xí)報(bào)告一起交指導(dǎo)老師檢查。實(shí)驗(yàn)時(shí)將數(shù)據(jù)記錄在此表上。實(shí)驗(yàn)結(jié)束交老師檢查、簽字。課后將數(shù)據(jù)整理到預(yù)習(xí)報(bào)告上。此表格要同實(shí)驗(yàn)報(bào)告一同交來(lái)。課前完成121大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)記錄表格大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)原始記錄實(shí)驗(yàn)名稱實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算及分析第2頁(yè)第3頁(yè)……………………………課后完成實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹饕獌x器名稱實(shí)驗(yàn)原理,操作步驟回答問題:指導(dǎo)教師意見北方交通大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告

學(xué)院

專業(yè)

班實(shí)驗(yàn)日前

學(xué)號(hào)

姓名作者

成績(jī)

實(shí)驗(yàn)名稱

第4頁(yè)第1頁(yè)………………………………………………………………………課后完成122大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算及分析第2頁(yè)第3頁(yè)……第一章測(cè)量誤差§1測(cè)量與誤差§2誤差處理§3有效數(shù)字的記錄與運(yùn)算§4測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定

123大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)第一章測(cè)量誤差§1測(cè)量與誤差16大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)一.測(cè)量及其分類測(cè)量:

是用儀器通過(guò)一定的方法，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)比較，以某一計(jì)量單位，把待測(cè)量定量地表示出來(lái)。用單擺測(cè)重力加速度:實(shí)驗(yàn)中的測(cè)量結(jié)果如何評(píng)定？§1測(cè)量與誤差124大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)一.測(cè)量及其分類測(cè)量:用單擺測(cè)重力加速度:實(shí)驗(yàn)中的測(cè)量測(cè)量包含著：理論實(shí)驗(yàn)方法儀器選擇測(cè)量數(shù)據(jù)處理結(jié)果分析等環(huán)節(jié)。測(cè)量的分類直接測(cè)量間接測(cè)量等精度測(cè)量不等精度測(cè)量方法：測(cè)量條件：125大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)測(cè)量包含著：理論實(shí)驗(yàn)方法儀器選擇測(cè)二.誤差與偏差1、真值與誤差測(cè)量值x：通過(guò)直接測(cè)量或間接測(cè)量得到的物理量的值。絕對(duì)誤差：真值x0:一個(gè)物理量客觀存在的量值，與測(cè)量所用的理論方法及儀器無(wú)關(guān)。126大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)二.誤差與偏差1、真值與誤差測(cè)量值x：通過(guò)直接測(cè)量或間接測(cè)量2、最佳值與偏差多次測(cè)量的算術(shù)平均值偏差：對(duì)物理量進(jìn)行多次等精度測(cè)量，測(cè)量列為最佳值：是評(píng)價(jià)測(cè)量值準(zhǔn)確與否的客觀標(biāo)準(zhǔn)。相對(duì)誤差：127大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)2、最佳值與偏差多次測(cè)量的算術(shù)平均值偏差：對(duì)物理量進(jìn)三、誤差的分類與處理系統(tǒng)誤差隨機(jī)誤差過(guò)失誤差產(chǎn)生的原因和性質(zhì)128大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)三、誤差的分類與處理系統(tǒng)誤差隨機(jī)誤差過(guò)失誤差產(chǎn)生的原因和性質(zhì)1.隨機(jī)誤差每次測(cè)量結(jié)果都不一樣：測(cè)量誤差時(shí)大時(shí)小，時(shí)正時(shí)負(fù)，但當(dāng)測(cè)量次數(shù)足夠多時(shí)，誤差分布服從某種統(tǒng)計(jì)規(guī)律。特征：不確定性例：用秒表測(cè)單擺的周期T，將各測(cè)量值出現(xiàn)的次數(shù)列表如下:分布規(guī)律129大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)1.隨機(jī)誤差每次測(cè)量結(jié)果都不一樣：測(cè)量誤差時(shí)大時(shí)測(cè)量值xi

1.011.021.031.041.051.061.071.081.091.10次數(shù)n0241014167511n=60次n=100次測(cè)量值xi

1.011.021.031.041.051.061.071.081.091.10次數(shù)n14723252011522測(cè)量值xi

1.011.021.031.041.051.061.071.081.091.10

次數(shù)n112885221

0

n=30次130大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)測(cè)量值xi1.011.021.031.041單峰性有界性對(duì)稱性131大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)單峰性有界性對(duì)稱性24大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)132大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)25大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)正態(tài)分布函數(shù)：式中：（1)處概率密度最大（2）:時(shí)的測(cè)量平均值（3）:(4):正態(tài)分布的標(biāo)準(zhǔn)差與相應(yīng)的隨機(jī)誤差的分量133大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)正態(tài)分布函數(shù)：式中：（1)處概率密度最大（2）(4):正態(tài)分布的標(biāo)準(zhǔn)差概率：小，測(cè)量值的離散性小大，測(cè)量值的離散性大表征測(cè)量值的分散性！表征分布線型的寬窄134大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)(4):正態(tài)分布的標(biāo)準(zhǔn)差概率：小，測(cè)量值的離散性小大，置信概率,置信區(qū)間(5)135大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)置信概率,置信區(qū)間(5)28大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)誤差實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差表征n次有限測(cè)量結(jié)果的分散程度。平均值的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差在相同的條件下分別進(jìn)行兩組同樣次數(shù)的測(cè)量，測(cè)量結(jié)果的算術(shù)平均值也會(huì)有所不同。有限次測(cè)量的算術(shù)平均值亦為隨機(jī)變量，算術(shù)平均值也服從一定的統(tǒng)計(jì)規(guī)律分布：136大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)誤差實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差表征n次有限測(cè)量結(jié)果的分散程度。平均值的實(shí)平均值的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差是用測(cè)量列的平均值作為真值x0的最佳估計(jì)值時(shí)，x0與兩者之間的偏離程度。137大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)平均值的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差是用測(cè)量列的平均值作為真30大學(xué)平均值的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差比任何一次測(cè)量的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差小,增加測(cè)量次數(shù),可以減少平均值的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差,提高測(cè)量的準(zhǔn)確度.但是,n>10以后,n再增加,減小緩慢,因此,在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中一般取n為6～10次138大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)平均值的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差比任何一次測(cè)量的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差31大學(xué)測(cè)量值的最佳估計(jì)值測(cè)量值、算術(shù)平均值的分散程度139大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)測(cè)量值的最佳估計(jì)值測(cè)量值、算術(shù)平均值的分散程度32大學(xué)物理實(shí)（6）t分布當(dāng)測(cè)量次數(shù)很少時(shí)，遵從t分布以后，接近正態(tài)分布峰值低于正態(tài)分布，而且上部較窄，下部較寬。140大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)（6）t分布當(dāng)測(cè)量次數(shù)很少時(shí)，遵從t分布以后，接近正態(tài)分布峰2.系統(tǒng)誤差其誤差的大小和符號(hào)保持不變或隨著測(cè)量條件的變化有規(guī)律的變化。系統(tǒng)誤差的來(lái)源:141大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)2.系統(tǒng)誤差其誤差的大小和符號(hào)保持不變或隨著測(cè)量條件天平不等臂所造成的系統(tǒng)誤差儀器誤差142大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)天平不等臂所造成的儀器誤差35大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)軸與幾何中心重合，由于所以可用弧長(zhǎng)反映角度的大小。由于偏心，使之用弧長(zhǎng)反映角度時(shí)產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差。如：這是由偏心造成的。

BAOb143大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)軸與幾何中心重合，由于由于偏心，使之用弧長(zhǎng)反映角度螺線管為無(wú)限長(zhǎng)，管壁磁漏可忽略。如：

由于理論推導(dǎo)中的近似,產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差理論144大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)螺線管為無(wú)限長(zhǎng)，管壁磁漏可如：由于理論推導(dǎo)中公式

（忽略了空氣阻力等）

意大利科學(xué)家伽利略在比薩斜塔上做的鐵球落地實(shí)驗(yàn)。兩個(gè)不同重量的鐵球從高處落下，同時(shí)著地。說(shuō)明理論在一般情況下都能較準(zhǔn)確地反映物體真實(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律145大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)公式（忽略了空氣阻力等）人為

心理作用，讀數(shù)（估計(jì)）偏大或偏小。生理因素聽覺嗅覺色覺視覺對(duì)音域（20HZ--20KHZ）的辨別。對(duì)音色的辨別。146大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)人為心理作用，讀數(shù)（估計(jì)）偏大或偏小。生理因素聽覺對(duì)音環(huán)境市電的干擾輸入光點(diǎn)檢流計(jì)接近時(shí)，靜電干擾，使光斑移動(dòng)等。147大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)環(huán)境市電的干擾輸入光點(diǎn)檢流計(jì)接近時(shí)，靜40大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)方法內(nèi)接AVVRVAAVIRIV用V作為VR的近似值時(shí)，求外接148大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)方法內(nèi)接AVVRVAAVIRIV用V作為VR的近似值

系統(tǒng)誤差特點(diǎn):

表現(xiàn)出恒偏大、恒偏小或周期性的特點(diǎn),增加測(cè)量次數(shù)誤差不能減少。系統(tǒng)誤差只能從方法、理論、儀器等方面的改進(jìn)與修正來(lái)實(shí)現(xiàn)。發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)誤差的方法系統(tǒng)誤差的減小與消除理論分析法實(shí)驗(yàn)對(duì)比法數(shù)據(jù)分析法交換法、替代法、異號(hào)法等。149大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差特點(diǎn):發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)誤差的方法系統(tǒng)誤差的減小與消除理精密度、正確度、準(zhǔn)確度和精度精密度:反映隨機(jī)誤差大小的程度;對(duì)測(cè)量結(jié)果重復(fù)性的評(píng)價(jià)定性評(píng)價(jià)測(cè)量結(jié)果時(shí)：正確度：反映系統(tǒng)誤差的大小;高：測(cè)量數(shù)據(jù)的算術(shù)平均值偏離真值較少,測(cè)量的系統(tǒng)誤差小但是：不能確定數(shù)據(jù)的分散情況準(zhǔn)確度：反映隨機(jī)誤差與系統(tǒng)誤差綜合大小的程度;高：系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差均小150大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)精密度、正確度、準(zhǔn)確度和精度精密度:反映隨機(jī)誤差大小的程度;精密度高正確度低精密度低正確度高精密度正確度均低精密度正確度均高151大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)精密度高正確度低精密度低正確度高精密度正確度均低精密度正確度三.儀器誤差1.儀器的示值誤差（限）

國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)或檢定規(guī)程規(guī)定的計(jì)量器具最大允許誤差或允許基本誤差，經(jīng)適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化稱為儀器誤差（限），用表示。它代表在正確使用儀器的條件下，儀器示值與被測(cè)量真值之間可能產(chǎn)生的最大誤差的絕對(duì)值。

儀器誤差（限）舉例a:游標(biāo)卡尺，儀器示值誤差一律取卡尺分度值。152大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)三.儀器誤差1.儀器的示值誤差（限）國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)b:螺旋測(cè)微計(jì)，量程在0—25mm及25—50mm的一級(jí)千分尺的儀器示值誤差均為mm。c:天平的示值誤差，本書約定天平標(biāo)尺分度值的一半為儀器的示值誤差。d:電表的示值誤差，量程準(zhǔn)確度等級(jí)%。e:數(shù)字式儀表，誤差示值取其末位數(shù)最小分度的一個(gè)單位。f:儀器示值誤差或準(zhǔn)確度等級(jí)未知，可取其最小分度值的一半為示值誤差（限）。g:電阻箱、電橋等，示值誤差用專用公式計(jì)算。153大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)b:螺旋測(cè)微計(jì)，量程在0—25mm及25—50mm的一級(jí)千分2.儀器的標(biāo)準(zhǔn)誤差一般服從均勻分布規(guī)律：儀器的標(biāo)準(zhǔn)誤差與儀器誤差（限）的關(guān)系：一般:誤差=隨機(jī)誤差+系統(tǒng)誤差大量一般測(cè)量的實(shí)踐表明：系統(tǒng)誤差分量對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響常常顯著地大于隨機(jī)誤差分量的影響。154大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)2.儀器的標(biāo)準(zhǔn)誤差一般服從均勻分布規(guī)律：儀器的標(biāo)準(zhǔn)誤差與儀3.儀器的靈敏閾a:定義，指足以引起儀器示值可察覺變化的被測(cè)量的最小變化值。例，人眼察覺到的指針改變量為0.2分度值，0.2為指針儀表的靈敏閾。b:靈敏閾越小，儀器的靈敏度越高。c:儀器的靈敏閾＜示值誤差限＜最小分度值。由于多次使用，儀器的靈敏閾變大，超過(guò)儀器示值誤差限時(shí)，儀器示值誤差應(yīng)由靈敏閾來(lái)代替。155大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)3.儀器的靈敏閾a:定義，指足以引起儀器示值可察覺變化的被四.壞值的剔除繼續(xù)檢驗(yàn)，直到無(wú)壞值為止。檢測(cè)流程1、拉依達(dá)準(zhǔn)則（要求n>9)為粗差,為壞值應(yīng)剔除.剔除(n-1)個(gè)數(shù)據(jù)繼續(xù)，對(duì)保留。156大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)四.壞值的剔除繼續(xù)檢驗(yàn)，直到無(wú)壞值為止。檢測(cè)流程1、拉依達(dá)對(duì)某物體進(jìn)行15次測(cè)量，測(cè)值為：11.4211.4411.4011.4311.4211.4311.4011.3911.3011.4311.4211.4111.3911.3911.40檢測(cè)是否有壞值。例計(jì)算:157大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)對(duì)某物體進(jìn)行15次測(cè)量，測(cè)值為：11.4211.44所以11.30為壞值，應(yīng)剔除。余下的數(shù)據(jù)繼續(xù)檢驗(yàn)：**

檢測(cè)情況與測(cè)量列構(gòu)成有關(guān)，應(yīng)n〉9。**14個(gè)測(cè)量值均滿足條件，無(wú)壞值。158大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)所以11.30為壞值，應(yīng)剔除。余下的數(shù)據(jù)繼續(xù)檢驗(yàn)：**檢2、肖維涅準(zhǔn)則(要求n>4次）為粗差，xi為壞值檢測(cè)流程為壞值，剔除。稱為肖維涅系數(shù)。其值與測(cè)量次數(shù)n有關(guān)，第10頁(yè)表1—2給出了各種測(cè)量次數(shù)對(duì)應(yīng)的值。3、格拉布斯準(zhǔn)則（較復(fù)雜）159大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)2、肖維涅準(zhǔn)則(要求n>4次）為粗差，xi為壞值檢測(cè)流程為壞§3.有效數(shù)字的記錄與計(jì)算數(shù)據(jù)左起第一位非零數(shù)起,到第一位欠準(zhǔn)數(shù)止的全部數(shù)字。有效數(shù)字=準(zhǔn)確數(shù)字+欠準(zhǔn)數(shù)位一、有效數(shù)字的一般概念160大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)§3.有效數(shù)字的記錄與計(jì)算數(shù)據(jù)左起第一位非零數(shù)起,到第一位欠

有效數(shù)字來(lái)源于測(cè)量時(shí)所用的儀器。我們的任務(wù)是使測(cè)量值盡可能準(zhǔn)確地反映出它的真實(shí)值。有兩個(gè)特征：（2）在最小刻度之間可估計(jì)一位。欠準(zhǔn)位準(zhǔn)確位（1）以刻度為依據(jù)可讀到最小刻度所在位。161大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)有效數(shù)字來(lái)源（2）在最小刻度之間可估計(jì)一位。欠準(zhǔn)位準(zhǔn)確位

3536(cm)[1]位置為35.00cm,不能寫成35cm。[1][2]位置為35.40cm[2][3][3]位置介于35.7--35.8之間,最接近真實(shí)位置的值,既不是35.7,也不是35.8,而是35.7--35.8之間的某值,可以估計(jì)為635.77，不妨取35.76cm。

估計(jì)值只有一位，所以也叫欠準(zhǔn)數(shù)位或可疑數(shù)位。162大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)35有效數(shù)字的特點(diǎn)（1）位數(shù)與小數(shù)點(diǎn)的位置無(wú)關(guān)。35.76cm=0.3576m=0.0003576km（2）0的地位0.00035763.0053.000都是四位（3）科學(xué)計(jì)數(shù)法163大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)有效數(shù)字的特點(diǎn)（1）位數(shù)與小數(shù)點(diǎn)的位置無(wú)關(guān)。35.76cm二、有效數(shù)字的讀取

進(jìn)行直接測(cè)量時(shí)，由于儀器多種多樣，正確讀取有效數(shù)字的方法大致歸納如下：1、一般讀數(shù)應(yīng)讀到最小分度以下再估一位。例如，1/2，1/5，1/4，1/10等。2、有時(shí)讀數(shù)的估計(jì)位，就取在最小分度位。例如，儀器的最小分度值為0.5，則0.1-0.4,0.6-0.9都是估計(jì)的，不必估到下一位。164大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)二、有效數(shù)字的讀取進(jìn)行直接測(cè)量時(shí)，由于儀器多種多樣，正確3、游標(biāo)類量具，讀到卡尺分度值。多不估讀，特殊情況估讀到游標(biāo)分度值的一半。5、特殊情況，直讀數(shù)據(jù)的有效數(shù)字由儀器的靈敏閾決定。例如在“靈敏電流計(jì)研究”中，測(cè)臨界電阻時(shí)，調(diào)節(jié)電阻箱“”，儀器才剛有反應(yīng)，盡管最小步進(jìn)為0.1電阻值只記錄到“”。4、數(shù)字式儀表及步進(jìn)讀數(shù)儀器不需估讀。6、若測(cè)值恰為整數(shù)，必須補(bǔ)零，直補(bǔ)到可疑位。165大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)3、游標(biāo)類量具，讀到卡尺分度值。多不估讀，特殊情況估讀到游標(biāo)三.有效數(shù)字的運(yùn)算規(guī)則準(zhǔn)準(zhǔn)準(zhǔn)欠欠欠[1]加減：與位數(shù)最高者對(duì)齊。[2]乘除：一般可與位數(shù)最少者相同。[3]冪運(yùn)算、對(duì)數(shù)（指數(shù)）、三角函數(shù)(反三角）不改變有效數(shù)字位數(shù)。166大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)三.有效數(shù)字的運(yùn)算規(guī)則準(zhǔn)準(zhǔn)準(zhǔn)[1]加減：與位數(shù)最加、減法約簡(jiǎn)可見，約簡(jiǎn)不影響計(jì)算結(jié)果。在加減法運(yùn)算中，各量可約簡(jiǎn)到其中位數(shù)最高者的下一位，其結(jié)果的欠準(zhǔn)數(shù)位與參與運(yùn)算各量中位數(shù)最高者對(duì)齊。167大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)加、減法約簡(jiǎn)可見，約簡(jiǎn)不影響計(jì)算結(jié)果。在加減法運(yùn)算中乘、除法在乘除運(yùn)算之前，各量可先約簡(jiǎn)到比其中位數(shù)最少者多一位。運(yùn)算結(jié)果一般與位數(shù)最少者相同，特殊情況比最少者多（少）一位。多一位的情況全部欠準(zhǔn)時(shí)，商所在位即為為欠準(zhǔn)數(shù)位。比位數(shù)最少者少一位的情況。168大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)乘、除法在乘除運(yùn)算之前，各量可先約簡(jiǎn)到比其中位數(shù)最少者初等函數(shù)運(yùn)算四位有效數(shù)字，經(jīng)正弦運(yùn)算后得幾位？問題是在位上有波動(dòng)，比如為，對(duì)正弦值影響到哪一位，哪一位就應(yīng)是欠準(zhǔn)數(shù)所在位。根據(jù)微分在近似計(jì)算中的應(yīng)用，可知：第四位為欠準(zhǔn)數(shù)位。169大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)初等函數(shù)運(yùn)算四位有效數(shù)字，經(jīng)正弦運(yùn)算后得幾位？問題是1.誤差的有效數(shù)字

一般情況下誤差的有效數(shù)字取一位，精密測(cè)量情況下，誤差的有效數(shù)字可取二位。2.測(cè)量結(jié)果的有效數(shù)字

測(cè)量結(jié)果最佳值的有效數(shù)字的末位與誤差首位取齊。3.舍入規(guī)則：四舍六入五湊偶四、舍入法則170大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)1.誤差的有效數(shù)字一般情況下誤差的有效數(shù)字取一位，一.測(cè)量不確定度的基本概念人

儀器環(huán)境理論方法[1]人為誤差[2]理論誤差[3]方法誤差[4]儀器誤差[5]環(huán)境誤差§4測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定將測(cè)量得到的數(shù)據(jù)整理、計(jì)算得出有關(guān)結(jié)果,并對(duì)結(jié)果的好壞作出客觀地評(píng)價(jià)。數(shù)據(jù)處理是整個(gè)實(shí)驗(yàn)中最后一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。或多或少地影響著測(cè)量的準(zhǔn)確度171大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)一.測(cè)量不確定度的基本概念人儀器環(huán)境理論方法1、不確定度的定義測(cè)值與真值之差的絕對(duì)值以一定的概率分布在之間，即不確定度:表示真值以某種置信概率存在的范圍，是測(cè)量結(jié)果不確定性的度量。172大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)1、不確定度的定義測(cè)值與真值之差的絕對(duì)值以一定的2、不確定度的分量A類分量：多次重復(fù)測(cè)量，用統(tǒng)計(jì)方法求出的分量。對(duì)于直接測(cè)量量：B類分量：用其它非統(tǒng)計(jì)方法估算的分量。主要因素為儀器誤差：實(shí)驗(yàn)中通常?。?73大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)2、不確定度的分量A類分量：對(duì)于直接測(cè)量量：B類分3、不確定度的合成A類和B類不確定度具有相同的置信概率4、測(cè)量結(jié)果的不確定度表示或者1）不確定度最后結(jié)果取1位,且與結(jié)論中有效數(shù)字最后一位對(duì)齊。2）相對(duì)不確定度可以取兩位。174大學(xué)