物理課程-同濟(jì)大學(xué)課程課件

緒論物理實(shí)驗(yàn)課程緒論物理實(shí)驗(yàn)課程1物理實(shí)驗(yàn)課程的任務(wù)：1.學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)的基本理論、典型的實(shí)驗(yàn)方法及其物理思想。2.獲得必要的實(shí)驗(yàn)知識和操作技能訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、工作能力、創(chuàng)造能力。3.樹立實(shí)事求是、一絲不茍、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度。物理實(shí)驗(yàn)課程的任務(wù)：1.學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)的基本理論、典型的實(shí)驗(yàn)方2物理實(shí)驗(yàn)課程的安排與要求：一.課程分兩學(xué)期（上、下冊），共54學(xué)時(shí)。每學(xué)期27學(xué)時(shí)。二.教材：《物理實(shí)驗(yàn)教程》同濟(jì)大學(xué)出版社。三.要求：實(shí)驗(yàn)報(bào)告本、數(shù)據(jù)記錄本物理實(shí)驗(yàn)課程的安排與要求：一.課程分兩學(xué)期（上、下冊），共53教學(xué)環(huán)節(jié)與基本程序預(yù)習(xí)并書寫預(yù)習(xí)報(bào)告實(shí)驗(yàn)操作書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告考核教學(xué)環(huán)節(jié)與基本程序預(yù)習(xí)并書寫預(yù)習(xí)報(bào)告4實(shí)驗(yàn)報(bào)告預(yù)習(xí)報(bào)告(1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?2)原理摘要實(shí)驗(yàn)記錄(1)實(shí)驗(yàn)儀器(2)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和現(xiàn)象分析(3)數(shù)據(jù)記錄數(shù)據(jù)處理與計(jì)算(1)作圖，計(jì)算結(jié)果與誤差計(jì)算(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果(3)作業(yè)題(4)附注實(shí)驗(yàn)報(bào)告預(yù)習(xí)報(bào)告實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)處理與計(jì)算5“緒論”課程內(nèi)容：一、測量與誤差二、有效位數(shù)三、數(shù)據(jù)處理方法“緒論”課程內(nèi)容：一、測量與誤差6一.測量與誤差：1.測量：直接測量長度、質(zhì)量、溫度等。間接測量體積、密度、粘度等。一.測量與誤差：1.測量：直接測量長度、質(zhì)量、溫度等。7誤差：

1.測量不可避免的結(jié)果。2.定義：=x測量-TxTx:理論真值，約定真值，相對真值：絕對誤差、偏差、殘差（簡稱：誤差）3.誤差：估算，估算的方法不是唯一的（合理、統(tǒng)一、需要）誤差：

1.測量不可避免的結(jié)果。8誤差的分類：誤差的表現(xiàn)形式：絕對誤差相對誤差誤差起因及性質(zhì)：系統(tǒng)誤差偶然誤差過失誤差誤差的分類：誤差的表現(xiàn)形式：9系統(tǒng)誤差產(chǎn)生原因：儀器，理論推導(dǎo)，實(shí)驗(yàn)方法，操作，環(huán)境等。特點(diǎn)：傾向性、方向性消除方法：改進(jìn)、修正、矯正。

系統(tǒng)誤差產(chǎn)生原因：儀器，理論推導(dǎo)，實(shí)驗(yàn)方法，操作，環(huán)境等。102、隨機(jī)誤差：（偶然誤差）原因：自然界中的各種偶然因素，人的視覺、聽覺、觸覺差異。特點(diǎn)：隨機(jī)性，服從一定的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，如高斯分布（正態(tài)分布）2、隨機(jī)誤差：（偶然誤差）原因：自然界中的各種偶然因素，人的11消除方法：多次測量求平均值。（1）單峰性（2）對稱性（3）抵償性（4）有界性消除方法：多次測量求平均值。（1）單峰性（2）對稱性12測量結(jié)果評價(jià)術(shù)語正確度：測量值與真值的接近程度精密度：重復(fù)測量所得結(jié)果相互接近程度準(zhǔn)確度：綜合評定測量結(jié)果重復(fù)性與接近真值的程度測量結(jié)果評價(jià)術(shù)語正確度：測量值與真值的接近程度13誤差兩種估算方法1.算術(shù)平均誤差（58%）誤差兩種估算方法1.算術(shù)平均誤差（58%）14函數(shù)誤差傳遞（算術(shù)平均法）：函數(shù)誤差傳遞（算術(shù)平均法）：152標(biāo)準(zhǔn)偏差:（方和根、均方根）概率：68.3%2標(biāo)準(zhǔn)偏差:（方和根、均方根）概率：68.3%16函數(shù)誤差傳遞（標(biāo)準(zhǔn)偏差）：函數(shù)誤差傳遞（標(biāo)準(zhǔn)偏差）：17誤差公式推導(dǎo)與應(yīng)用（12頁）注意事項(xiàng)：1.函數(shù)中僅有加減法，先求

N,再求E。例如：Y=A+B-C誤差公式推導(dǎo)與應(yīng)用（12頁）注意事項(xiàng)：1.函數(shù)中僅有加減法，182.函數(shù)中僅有乘除法，先求Ey，再求

y。2.函數(shù)中僅有乘除法，先求Ey，再求y。193.函數(shù)中各變量僅為獨(dú)立變量時(shí)，才能套用12頁公式推導(dǎo)例：3.函數(shù)中各變量僅為獨(dú)立變量時(shí)，才能套用12頁公式推導(dǎo)例：20物理課程-同濟(jì)大學(xué)課程課件214.推導(dǎo)誤差公式時(shí)，要將每誤差項(xiàng)（例：

,

）所有系數(shù)都放在一起，再加平方符號。例：4.推導(dǎo)誤差公式時(shí)，要將每誤差項(xiàng)（例：,）所有22誤差估算的兩種方法：1、算術(shù)平均值法2、標(biāo)準(zhǔn)偏差法：單次測量：

多次測量：函數(shù)誤差：誤差估算的兩種方法：1、算術(shù)平均值法23誤差表示總結(jié)：實(shí)驗(yàn)結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)形式：1.E:相對誤差E0：百分差2.X0：經(jīng)常取實(shí)驗(yàn)值3.E與

X大小并不等同4.E、

X0，E0可能為0。5.

X:精確度，E：準(zhǔn)確度，E0：正確度。誤差表示總結(jié)：實(shí)驗(yàn)結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)形式：1.E:相對誤差24測量結(jié)果表示單次直接測量：多次直接測量：間接測量：測量結(jié)果表示單次直接測量：25間接測量的不確定度間接測量的不確定度26二.有效位數(shù)：有效位數(shù)：是測量結(jié)果的統(tǒng)一表示。定義：可靠位數(shù)+（1-2）位可疑數(shù)。二.有效位數(shù)：有效位數(shù)：是測量結(jié)果的統(tǒng)一表示。27有效位數(shù)說明：1.同一物理量可有不同的有效位數(shù)。2.第一個(gè)不為零的數(shù)字算起（中間、末位零都算）例如；0.0670103.常數(shù)可看作無窮多有效位數(shù)（不考慮）4.有效位數(shù)與小數(shù)點(diǎn)無關(guān)。例：1.0mm=0.0010m,但1.0m1000mm5.科學(xué)記數(shù)法是有效位數(shù)正確記錄方法。例：1.0m=1.0103mm有效位數(shù)說明：1.同一物理量可有不同的有效位數(shù)。28有效位數(shù)說明6.誤差取（1-2）位有效位數(shù).例：x=0.21,N=5,E=1.2%.7.測量結(jié)果與誤差對齊。例：X=5.280.24（單位）例：Y=32.4560.24（單位）例：N=14.230.243（單位）有效位數(shù)說明6.誤差?。?-2）位有效位數(shù).29有效位數(shù)加減乘除運(yùn)算規(guī)則：例：26.3+21.181

加法47.48147.518.94減法

-10.28.748.7

有效位數(shù)加減乘除運(yùn)算規(guī)則：例：26.330有效位數(shù)運(yùn)算規(guī)則：乘法：例：68.

2

3.2