文档介绍：一、绪论
1、课程简介
★学分2;学时54;学制2个学期,每学期开放式实验教学约10周左右;
★实验内容:共至少必做18个实验,每学期9个;其中,这学期包括:误差理论及课程预备知识、固体密度测量(2)、测定物体的转动惯量(3)、音叉的受迫振动与共振(40)、测定空气的比热容比(6)、电学基本器具的使用(8)、示波器的使用(10)、用非平衡电桥测量热敏电阻的温度特性(12)、分光计的调整和使用(19)、大学物理仿真实验(23);下个学期包括测定工程材料的杨氏模量(4)、声速的测定(7)、伏安法测非线性电阻(11)、铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线(13)、RLC电路的串联谐振(15)、霍尔效应及其应用(17)、用牛顿环测量球面曲率半径(18)、衍射光栅(21)、传感器技术(一) (26)
★教学形式:网上选课,教师指导,学生独立完成;本学期实验开课时间第3周开始,第14周左右结束。
★教学地点:机电大楼3楼B区。
2、成绩评定方式:
★总成绩的评定
总成绩由平时成绩和期末成绩两部分组成,分成优、良、中、及格、重修五个等级。
★平时成绩的评定
每个实验先按10分计,其中预习2分、操作4分、数据处理4分,最后累计各个实验项目的分数总和,并折合成百分制,占总成绩的60%(70%)。理论课的作业占总成绩的5%。
★期末成绩的考核
期末考试分为“笔试”和“操作考试”两种方式。
这学期采用笔试方式,期末成绩占总成绩的比例为35%。
下学期采用操作方式,期末成绩占总成绩的比例为30%。
★重修的规定
同属下列任一情况者,直接重修:
①总成绩低于60分
②期末考成绩低于40分
③平时有一个实验没有做或没交实验报告。
④两个实验(合同期末考)成绩低于及格线(6分/60分)
注:实验报告无教师签字者一率无效;实验报告抄袭者,先检查,后经集体讨论处理。
3、怎样写实验报告
第一部分:预习报告:
做实验之前认真阅读实验讲义,写好以下内容:
实验目的、实验原理、实验仪器、实验步骤及注意事项、数据记录表:(预习中完成表格的设计)
第二部分:数据处理与计算。
此部分在实验后进行,包括:
作图、计算结果与误差估算:图解法要求使用正式的坐标纸并按作图规则进行。计算时,先将文字公式化简,再代入数值进行运算。误差估算要预先写出误差公式,并把数据代入。
结果:按标准形式写出实验的结果。在必要时,注明结果的实验条件。
讨论:对实验中出现的问题进行说明和讨论,或写出实验心得和建议等。
作业题:完成教师指定的作业题,思考题选做。
实验报告要求同学努力做到书写清晰,字迹端正,数据记录整洁,图表合格,文理通顺,内容简明扼要。
实验报告一律用专用的物理实验报告册书写。
4、遵守实验规则
准备充分、礼仪得当、严肃认真、接受检查、善始善终
二、误差理论与数据处理的基础知识
(一)、误差的基本概念
★根据测量方法可分为直接测量与间接测量。
直接测量:可用测量仪器或仪表直接读出测量值的测量。
间接测量:测出直接测量值,根据待测物理量与直接测量值的函数关系,通过计算才能得到测量结果的过程。
★从测量条件上,测量可分为等精度测量和不等精度测量。
等精度测量:在对某一物理量进行多次重复测量过程中,每次测量条件都相同的一系列测量称为等精度测量。
不等精度测量:在对某一物理量进行多次重复测量时,测量条件完全不同或部分不同,各结果的可靠程度自然也不同的一系列测量称为不等精度测量。
绝大多数实验都采用等精度测量,本教材主要讨论等精度测量。
★真值:反映物质固有属性的物理量所具有的客观的真实数值。从统计理论可以证明,在条件不变的情况下进行多次测量时,可以用算术平均值作为相对真值或叫约定真值。
★误差:我们把测量结果与真值之间的差叫做测量误差。在数据处理时,要估算和分析误差。
测量误差可以用绝对误差表示,也可以用相对误差表示,还可以用百分误差表示。
绝对误差=测量值—真值
相对误差=|绝对误差/真值|×100%
百分误差=|(测量最佳值—公认值)/公认值|×100%
测量误差按原因与性质可分为系统误差、随机误差和过失误差三大类。
(1)系统误差
系统误差是指在相同条件下,多次测量同一物理量时,测量值对真值的偏离(大小和方向)总是相同。
系统误差的主要来源有:①仪器误差②环境误差③个人误差④理论和公式的近似性等。
增加测量次数并不能减小系统误差,为了减小和消除系统误差,必须针对其来源,逐步具体考虑,或者采用一定的方法对结果进行修正。常用的方法有交换法、补偿法、替代法、半周期法等等。
(2)随机误差
随机误差(又称偶然误差)是指在同一条件下多次测量同一物理量,测量结果总是稍许差异且变化不定。
随机误差来源于各种偶然