文档介绍：普通物理实验
沈端
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1/29/2018
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一、物理实验课的地位 二、物理实验课的目的 1. 学习物理实验的基本知识、基本方法、基本技能 2. 有意识地培养良好的实验习惯 3. 培养理论联系实际和实事求是的科学作风
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学习中要掌握的几个环节
掌握实验所采用的实验方法。
掌握每个实验方法的运用条件和它的优缺点。
学会正确地纪录数据和处理数据。
判断和分析实验结果。
写出合理的实验报告。
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测量误差与数据处理
测量与误差
有效数字及其运算
数据处理的基本方法
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第一节测量与误差
一、测量
将待测量与被选定为标准单位的同类物理量进行比
较的过程。比较出它是标准单位的多少倍,这个倍数就
是被测物理量的测量值。
测量值是一个物理量,不仅要有数值的大小,还一定
要有单位。
根据被测量的测得方法,测量可分为:
1. 直接测量:
2. 间接测量
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二、误差
1. 定义:误差Δx = 测量值x—真值a
2. 分类:根据实验误差的性质和它产生的原因可分为
(1) 系统误差
(2) 随机误差
(3) 过失误差
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(1)系统误差
特点:测量结果总是向一个方向偏离,
其数值一定或按一定的规律变化。
★按误差产生的原因来分,即误差来源:
①仪器误差:由于仪器本身的固有缺陷造成的。
②调整误差:没有按规定的条件使用仪器或系统调整不到位而造成的。
③理论与方法误差:实验所依据的理论公式本身的近似性,或实验条件达不到理论公式所规定的要求, 或测量方法所带来的误差。
④个人误差:由于观测者本人的生理或心理特点造成的。
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★按对系统误差的已知程度来分:
已定系统误差:误差大小和符号已知或可以计算。
未定系统误差:已知误差存在,但其大小和符号不能确定。
★  按系统误差对结果的影响来分:
恒定的系统误差
累进的系统误差
周期变化的系统误差
规律复杂的系统误差
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消除方法: 找到系统误差产生的原因,采取一定的方法消除它的影响或对测量结果进行修正。
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(2)随机误差
由于偶然的或不确定的因素所造成的误差,也叫随机误差。
来源:由于人的感官灵敏度和周围环境的干扰以及随测量而来的其他不可预测的偶然因素。
如:人的听觉、视觉、触觉在实验过程中的不一致;环境温度不均匀,有震动噪声,气流等等。
误差特点:就某一次来讲,是它的随即性,既不能消除,也无法估量。但当对一个物理量在相同的实验条件下,进行了足够多次的测量后,就会发现它也是按一定的统计规律分布的。
由于偶然的或不确定的因素所造成的误差,也叫随机误差。
由于偶然的或不确定的因素所造成的误差,也叫偶然误差。
来源:由于人的感官灵敏度和周围环境的干扰以及随测量而来的其他不可预测的偶然因素。
误差特点:就某一次测量来讲,它具有随机性,既不能消除,也无法估量。但当对一个物理量在相同的实验条件下,进行了足够多次的测量后,就会发现它也是按一定的统计规律分布的。
常见的或大部分的随即误差遵从正态分布规律:
它的特点是:
对称性——大小相等、符号相反的误差出现的概率相等;
单峰性——小误差出现的概率比大误差出现的概率大;
有界性——绝对值很大的误差出现的概率趋于零。
消除方法:增加测量次数。
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