1、l进出实验室都要刷卡,并在登记表上签名。进出实验室都要刷卡,并在登记表上签名。l按照实验台的序号对号入座。按照实验台的序号对号入座。注意事项注意事项注意事项注意事项l实验课要严格按照轮换表,不能随意更换实实验课要严格按照轮换表,不能随意更换实验分组验分组.l按时上实验课按时上实验课,不迟到不迟到.l实验要严格按照操作规范和要求,实验时按实验要严格按照操作规范和要求,实验时按照仪器编号小心操作,爱护实验仪器和桌面照仪器编号小心操作,爱护实验仪器和桌面,不要在上面乱刻乱画不要在上面乱刻乱画.l保持实验室卫生保持实验室卫生,不要在实验室吃东西不要在实验室吃东西.实验实验后将仪器摆放好后将仪器摆放好,
2、不要不要遗留物品及垃圾遗留物品及垃圾.l实验结束实验结束,将仪器摆放好将仪器摆放好.本学期实验内容安排 1、基本测量实验(实验一)电学 1、示波器的使用(实验五)2、改装电表(实验六)3、PN结伏安特性的测量(实验七)4、光敏电阻基本特性测量(实验十七)光学 5、测量牛顿环 (实验三)6、薄透镜焦距的测量(实验四)7、杨氏模量的测量(实验二)8、橡胶板导热系数的测量(实验九)为什么要上大学物理实验课为什么要上大学物理实验课?物理实验的重要作用物理实验的重要作用l物理学一词最早源于希腊文,字义是自然。物理学一词最早源于希腊文,字义是自然。l现代的含义则是研究物质运动一般规律及现代的含义则是研究物
3、质运动一般规律及物质基本结构的科学,它必须以客观事实物质基本结构的科学,它必须以客观事实为基础,必须依靠观察和实验。为基础,必须依靠观察和实验。l归根结底物理学是一门实验科学,无论物归根结底物理学是一门实验科学,无论物理概念的建立还是物理规律的发现都必须理概念的建立还是物理规律的发现都必须以严格的科学实验为基础,并通过今后的以严格的科学实验为基础,并通过今后的科学实验来证实。科学实验来证实。物理实验的重要作用物理实验的重要作用l实验可以发现新事实,实验结果可以实验可以发现新事实,实验结果可以为物理规律的建立提供依据为物理规律的建立提供依据.l实验是检验理论正确与否的重要判据实验是检验理论正确与
4、否的重要判据.实验可以发现新规律实验可以发现新规律l 伽利略的单摆实验和斜面实验为研究力学规律提供伽利略的单摆实验和斜面实验为研究力学规律提供了依据;了依据;l 奥斯特发现电流的磁效应,揭示了原来认为性质不奥斯特发现电流的磁效应,揭示了原来认为性质不同的电现象与磁现象之间的联系,揭开了电磁学研同的电现象与磁现象之间的联系,揭开了电磁学研究的序幕;究的序幕;l 牛顿的色散实验证明了不同颜色的光具有不同折射牛顿的色散实验证明了不同颜色的光具有不同折射性能,这个实验不仅为颜色理论奠定了基础,而且性能,这个实验不仅为颜色理论奠定了基础,而且为光谱学的发展开辟了道路;为光谱学的发展开辟了道路;l 19、
5、20世纪之交的年代里,世纪之交的年代里,X射线、放射性和电子射线、放射性和电子的发现等为原子物理学、核物理学等的发展奠定了的发现等为原子物理学、核物理学等的发展奠定了基础。基础。实验检验理论正确与否的重要判据实验检验理论正确与否的重要判据l德布罗意的物质波假说是在电子衍射实验德布罗意的物质波假说是在电子衍射实验发现以后才得到肯定的。发现以后才得到肯定的。l在近代物理方面,在近代物理方面,19051905年爱因斯坦的光量年爱因斯坦的光量子假说总结了光的微粒说和波动说之间的子假说总结了光的微粒说和波动说之间的争论,能很好地解释光电效应实验结果,争论,能很好地解释光电效应实验结果,但是直到但是直到1
6、9161916年当密立根以极其严密的实年当密立根以极其严密的实验证实了爱因斯坦的光电效应之后,光的验证实了爱因斯坦的光电效应之后,光的粒子性才为人们所接受。粒子性才为人们所接受。l诺贝尔物理学奖从诺贝尔物理学奖从1901年第一次授奖至今年第一次授奖至今已有得主约已有得主约150名,其中主要以实验物理方名,其中主要以实验物理方面的成就而获奖者约占面的成就而获奖者约占73.l 培养学生的基本科学培养学生的基本科学实验技能实验技能,使学生初步掌握,使学生初步掌握实验科学的思想和方法实验科学的思想和方法,提高学生的分析能力和提高学生的分析能力和创新能力。创新能力。l 提高学生的提高学生的科学素养科学素
7、养,培养学生理论联系实际、培养学生理论联系实际、实事求是的科学作风,认真严谨的科学态度,积实事求是的科学作风,认真严谨的科学态度,积极主动的探索精神,遵守纪律,团结协作,爱护极主动的探索精神,遵守纪律,团结协作,爱护公共财产的优良品德。公共财产的优良品德。物理实验课物理实验课一、测量和误差一、测量和误差1 1、测量、测量所谓测量就是以确定量值为目的的一组操作。所谓测量就是以确定量值为目的的一组操作。测量的结果应包括测量的结果应包括数值数值(即度量的倍数)、(即度量的倍数)、单位单位以以及及结果可信赖的程度结果可信赖的程度(用不确定度来表示(用不确定度来表示)。测量可分为直接测量与间接测量测量可
8、分为直接测量与间接测量直接测量直接测量指将待测量与预先标定好的仪器或量具进指将待测量与预先标定好的仪器或量具进行比较行比较,直接读出量值的大小。直接读出量值的大小。间接测量间接测量指利用直接测量的量与被测量之间的已知指利用直接测量的量与被测量之间的已知函数关系经过计算从而得到被测量值的测量。函数关系经过计算从而得到被测量值的测量。误差理论与数据处理误差理论与数据处理2、真值、真值 定义定义:任何一个物理量的大小都是客观存在的并有任何一个物理量的大小都是客观存在的并有一个不以人的意志为转移的客观值。一个不以人的意志为转移的客观值。米尺米尺千分尺千分尺光学显微镜光学显微镜电子显微镜电子显微镜 精度
9、逐渐增大精度逐渐增大 由于测量技术、条件以及真值本身的性质,真值由于测量技术、条件以及真值本身的性质,真值是不可得的,测量结果根据需要有限度地接近真是不可得的,测量结果根据需要有限度地接近真值。被测量的真值是一个理想的概念。实验中常值。被测量的真值是一个理想的概念。实验中常用算术平均值代替真值参与运算用算术平均值代替真值参与运算。3 3、误差、误差计算时计算时:误差的表示误差的表示绝对误差:绝对误差:相对误差:相对误差:误差理论与数据处理误差理论与数据处理1、系统误差:、系统误差:二、二、误差的分类和来源误差的分类和来源 特点特点:在相同条件下(实验方法、仪器、环境、在相同条件下(实验方法、仪
10、器、环境、人员)对同一物理量测量时误差的正、负始终保持人员)对同一物理量测量时误差的正、负始终保持不变(要么始终偏大,要么始终偏小;不可能一会不变(要么始终偏大,要么始终偏小;不可能一会偏大,一会偏小)。偏大,一会偏小)。(1)仪器的固有缺陷)仪器的固有缺陷;(2)理论方法有误差)理论方法有误差;(3)个人误差)个人误差。产生的原因:产生的原因:误差理论与数据处理误差理论与数据处理2、偶然(随机)误差:、偶然(随机)误差:偶然的或不确定的因素所造成的每一测量值的偶然的或不确定的因素所造成的每一测量值的无规则的涨落无规则的涨落.误差理论与数据处理误差理论与数据处理系统误差举例系统误差举例千分尺的
11、零值误差千分尺的零值误差修正值修正值=测量值测量值零值误差零值误差(1)仪器的固有缺陷仪器的固有缺陷 如如:刻度不准刻度不准,零点没有调准零点没有调准,仪器水平面或仪器水平面或铅直没有调准铅直没有调准,砝码未校准砝码未校准.系统误差举例系统误差举例mA表外接,伏特表分流表外接,伏特表分流mA表内接,表内接,mA表分压表分压 V mA V mA电阻小时电阻小时适用适用电阻大时电阻大时适用适用(2)理论方法有误差理论方法有误差如如:单摆的周期公式成立的条件是摆角趋于零单摆的周期公式成立的条件是摆角趋于零,这在这在实际上是达不到的实际上是达不到的.伏安法测电阻时电表内阻的影响伏安法测电阻时电表内阻的
12、影响.系统误差举例系统误差举例(3)个人误差个人误差如用如用停表计时停表计时,有人常使之过快有人常使之过快,有人常使之有人常使之过慢过慢.系统误差系统误差l定值的系统误差定值的系统误差 如:零点不准如:零点不准l积累性的系统误差积累性的系统误差 如:用受热膨胀的米尺测量如:用受热膨胀的米尺测量,指示值小于真指示值小于真实长度实长度,误差值随待测长度成比例增加误差值随待测长度成比例增加.系统误差特点:要么偏大,要么偏小系统误差特点:要么偏大,要么偏小 系统误差处理:根据具体问题采取一些措施系统误差处理:根据具体问题采取一些措施,例例如进行零值修正、改进实验方案等在一定程度上如进行零值修正、改进实
13、验方案等在一定程度上去克服它。去克服它。误差理论与数据处理误差理论与数据处理2、偶然(随机)误差:、偶然(随机)误差:随测量次数的增加随测量次数的增加,偶然(随机)误差遵从统偶然(随机)误差遵从统计规律计规律.偶然的或不确定的因素所造成的每一测量值的偶然的或不确定的因素所造成的每一测量值的无规则的涨落无规则的涨落.误差理论与数据处理误差理论与数据处理(4)抵偿性)抵偿性特点:特点:P=0.683偶然(随机)误差分布函数:偶然(随机)误差分布函数:(1)单峰性)单峰性(2)对称性)对称性(3)有界性)有界性误差理论与数据处理误差理论与数据处理平均值的标准偏差:平均值的标准偏差:测量值的标准偏差测
14、量值的标准偏差:ExcelExcelExcel计算器误差理论与数据处理误差理论与数据处理三、不确定度的评定三、不确定度的评定 不确定度表示由于测量误差的存在而对不确定度表示由于测量误差的存在而对被测量值不能确定的程度被测量值不能确定的程度.1、不确定度评定的意义、不确定度评定的意义 在测量方法正确的情况下,不确定度愈小,表示在测量方法正确的情况下,不确定度愈小,表示测量结果愈可靠。测量结果愈可靠。不确定度必须正确评价。评价得过大,在实验中不确定度必须正确评价。评价得过大,在实验中会怀疑结果的正确性而不能果断地作出判断,在生产会怀疑结果的正确性而不能果断地作出判断,在生产中会因测量结果不能满足要
15、求而需再投资,造成浪费;中会因测量结果不能满足要求而需再投资,造成浪费;评价得过小,在实验中可能得出错误的结论;在生产评价得过小,在实验中可能得出错误的结论;在生产中则产品质量不能保证,造成危害。中则产品质量不能保证,造成危害。误差理论与数据处理误差理论与数据处理 (1 1)A A类评定不确定度类评定不确定度A A:统计方法得到的:统计方法得到的2、关于不确定度的一些基本概念和分类、关于不确定度的一些基本概念和分类 不确定度是表征测量结果具有分散性的一个参数,不确定度是表征测量结果具有分散性的一个参数,它是被测量的真值在某一量值范围内的一个评定。它是被测量的真值在某一量值范围内的一个评定。所谓
16、所谓“标准不确定度标准不确定度”是指以是指以“标准偏差标准偏差”表示表示的测量不确定度估计值,简称不确定度,记为的测量不确定度估计值,简称不确定度,记为。标准不确定度一般可分为以下三类:标准不确定度一般可分为以下三类:(2 2)B B类评定不确定度类评定不确定度B B:非统计方法得到的:非统计方法得到的 (3 3)合成标准不确定度:)合成标准不确定度:误差理论与数据处理误差理论与数据处理(1 1)A A类评定不确定度:类评定不确定度:对单次测量,对单次测量,不计算不计算A A类不类不确定度。确定度。3、直接测量标准不确定度的评定、直接测量标准不确定度的评定 计算器上有单次测量的标计算器上有单次
17、测量的标准偏差键准偏差键,则平均值,则平均值的标准偏差。的标准偏差。误差理论与数据处理误差理论与数据处理k dd11.7260.00721.7210.00231.7070.01241.7040.01551.7280.00961.7150.00471.7210.00281.7120.00791.7190.000101.7370.018平平均均1.719(2 2)B B 类评定不确定度:类评定不确定度:为简单起见为简单起见,我们只考虑仪器不确定度我们只考虑仪器不确定度,而且按平均而且按平均分布处理分布处理仪仪参看教材参看教材P4P4 是用非统计方法获得的是用非统计方法获得的,由测量不确定度和仪器不
18、确由测量不确定度和仪器不确定度两部分组成。定度两部分组成。误差理论与数据处理误差理论与数据处理测量结果测量结果N N的标准不确定度为:的标准不确定度为:3、间接测量的标准不确定度的传递、间接测量的标准不确定度的传递(1)(1)和差形式函数和差形式函数(2)(2)积商形式函数积商形式函数误差理论与数据处理误差理论与数据处理(3)(3)混合形式函数混合形式函数f f,测量结果,测量结果N N的相对不确定度为:的相对不确定度为:例例1 1不确定度的传递公式举例不确定度的传递公式举例常用函数的不确定度传递公式常用函数的不确定度传递公式函数表达式函数表达式合成标准不确定度公式合成标准不确定度公式相对不确
19、定度相对不确定度直接测量数据的处理过程直接测量数据的处理过程 求测量数据列的平均值;用贝塞尔公式求样本的标准偏差,得到A;根据使用仪器得出B;合成总不确定度;给出直接测量的最后结果。间接测量量的不确定度合成步骤间接测量量的不确定度合成步骤 先求出各直接测量量的不确定度xi;依据Y=f(x1,x2,xn)关系求出 ;利用 求出Y或 Y/Y;完整表示出Y的值Y=y。三、有效数字三、有效数字测量值读准了的位数加上一位估读位组成有效数字。测量值读准了的位数加上一位估读位组成有效数字。1、有效数字的概念、有效数字的概念从数左边第一个非零数字起到最后一位均为从数左边第一个非零数字起到最后一位均为有效数字有
20、效数字。误差理论与数据处理误差理论与数据处理有关有效数字的几点说明:有关有效数字的几点说明:(1 1)有效数字的位数与小数点的位置无关。)有效数字的位数与小数点的位置无关。例如:例如:0.00430m=0.430cm=4.30mm 0.00430m=0.430cm=4.30mm 皆为三位有效数字。皆为三位有效数字。(有效数字前的零不是有效数字)(有效数字前的零不是有效数字)(2 2)数字中间的)数字中间的0 0和末尾的和末尾的0 0均算有效数字,所以末均算有效数字,所以末尾的零不能随意增减。尾的零不能随意增减。例如:例如:200.5mm 200.5mm 和和 30.50cm 30.50cm 都
21、是四位有效数字。都是四位有效数字。(3)(3)常数不用取有效数字,但在计算时常数所取常数不用取有效数字,但在计算时常数所取的位数不应少于其他数值的有效数位。的位数不应少于其他数值的有效数位。(4)(4)一般情况下,绝对误差的有效数位只取一位到一般情况下,绝对误差的有效数位只取一位到二位,不超过两位。误差进位的原则是只进不舍。二位,不超过两位。误差进位的原则是只进不舍。相对误差相对误差E EN N 最多取两位最多取两位(5)(5)在任何数值中,数值的最后一位应与误差位对齐。在任何数值中,数值的最后一位应与误差位对齐。正确,正确,错误。错误。例如:例如:误差理论与数据处理误差理论与数据处理2、仪器
22、的估计读数、仪器的估计读数:(1)和仪器的不确定度对齐)和仪器的不确定度对齐cm123读数读数 L=25.6(mm)仪器名称仪器名称 量程量程分度值分度值零值误差零值误差钢直尺钢直尺300mm1mm 例例1:注:实验报告中要在实验仪器一项中绘制并注:实验报告中要在实验仪器一项中绘制并填写仪器表格填写仪器表格误差理论与数据处理误差理论与数据处理3、有效数字的运算、有效数字的运算(1)加减运算:加减运算:(2)乘除运算)乘除运算(3 3)乘方开方运算)乘方开方运算(4)测量结果的有效数字位数的确定:)测量结果的有效数字位数的确定:和最靠前的和最靠前的对齐对齐和位数最少和位数最少的对齐的对齐位数一样
23、位数一样小数点对齐小数点对齐误差理论与数据处理误差理论与数据处理四、结果表示:四、结果表示:(单位)(单位)1、结果属于计算出一个量值的、结果属于计算出一个量值的例例:误差理论与数据处理误差理论与数据处理(1)(1)作图用纸一般应采用标准坐标纸,图纸的大小应作图用纸一般应采用标准坐标纸,图纸的大小应能反映物理量的有效数字;作图区域应占图纸的一能反映物理量的有效数字;作图区域应占图纸的一半以上。半以上。(2)(2)取自变量为横坐标(向右增大);取因变量为纵取自变量为横坐标(向右增大);取因变量为纵坐标(向上增大)。画出纵、横坐标轴,并与图纸坐标(向上增大)。画出纵、横坐标轴,并与图纸上印的线条密
24、切重合,但坐标轴不一定取图纸所印上印的线条密切重合,但坐标轴不一定取图纸所印表格的边线,坐标轴的标度值不一定从零开始。表格的边线,坐标轴的标度值不一定从零开始。(3)(3)根据自变量(及因变量)的最低值与最高值,选根据自变量(及因变量)的最低值与最高值,选取合适的作图比例,应取图纸上的取合适的作图比例,应取图纸上的1 1格所表示的原数格所表示的原数据的量值变化为据的量值变化为1 1、2 2、5 5等数(或它们的十进倍等数(或它们的十进倍率)。率)。2、属于作图的:、属于作图的:误差理论与数据处理误差理论与数据处理(4)每隔相同距离,沿轴画一垂直于轴的短线(称每隔相同距离,沿轴画一垂直于轴的短线
25、(称为标度线),并在其附近注以标度值,标度值的位为标度线),并在其附近注以标度值,标度值的位数不必取实验数据中的全部有效数字位数,例如数不必取实验数据中的全部有效数字位数,例如2.50只标只标2.5即可。(一般在各坐标轴上可标即可。(一般在各坐标轴上可标510个标度值。)个标度值。)(5)对每一坐标轴,要标明物理量的名称及单位符对每一坐标轴,要标明物理量的名称及单位符号。(标注的方法与表格相同。)号。(标注的方法与表格相同。)(6)数据点要用端正的数据点要用端正的“”或或“”等符号来表示。等符号来表示。数据点应在符号的中心,符号的大小应相当于不确定度数据点应在符号的中心,符号的大小应相当于不确
26、定度的大小;但为简单起见,也可统一取的大小;但为简单起见,也可统一取23mm。在一张。在一张图纸上作多条曲线时,不同的数据组应使用不同的符号图纸上作多条曲线时,不同的数据组应使用不同的符号来表示数据点,并在图中适当位置说明不同符号的不同来表示数据点,并在图中适当位置说明不同符号的不同意义。求斜率时取点的符号应采用有别于这些数据点的意义。求斜率时取点的符号应采用有别于这些数据点的符号,例如用正三角形符号,例如用正三角形“”,并在其旁标以坐标(坐,并在其旁标以坐标(坐标值应正确写出有效数字);标值应正确写出有效数字);(7)拟合直线或曲线的线条务必匀、细、光滑。不通拟合直线或曲线的线条务必匀、细、
27、光滑。不通过图线的数据点应匀称地分布在图线的两侧,且尽量靠过图线的数据点应匀称地分布在图线的两侧,且尽量靠近图线。近图线。(8)在实验报告的图纸中,应写上图名、日期、图纸在实验报告的图纸中,应写上图名、日期、图纸上的中英文字及数字等均需写端正。上的中英文字及数字等均需写端正。误差理论与数据处理误差理论与数据处理以上是针对用手工作图的。当然也可以借助计算机以上是针对用手工作图的。当然也可以借助计算机作图,则有些规则(如数据点在符号的中心,线条作图,则有些规则(如数据点在符号的中心,线条匀、细、光滑,书写端正等)是自动满足的。虽然匀、细、光滑,书写端正等)是自动满足的。虽然计算机可以任意取比例,使
28、曲线(或直线)充满图计算机可以任意取比例,使曲线(或直线)充满图纸,但实验作图时不宜采用这种方法,两标度线间纸,但实验作图时不宜采用这种方法,两标度线间的量值变化仍应取的量值变化仍应取1、2、5及其十进倍率为佳,因及其十进倍率为佳,因为只有这样,才易于使用者读图。为只有这样,才易于使用者读图。误差理论与数据处理误差理论与数据处理(6.4,4)(1.6,1)246n(cm)0 2 4 6 8 10图:砝码质量与钢丝伸长量关系曲线 日 期:2007-3-1拟合函数关系:斜率:m(kg)误差理论与数据处理误差理论与数据处理n(nm)1.6500500.0700.01.67001.66001.7000
29、1.69001.6800600.0400.0玻璃材料色散曲线图图 1不当:曲线太粗,不当:曲线太粗,不均匀,不光滑不均匀,不光滑。应该用直尺、应该用直尺、曲线板等工具曲线板等工具把实验点连成把实验点连成光滑、均匀的光滑、均匀的细实线。细实线。不当图例展示不当图例展示图 2I(mA)U(V)0 02.008.004.0020.0016.0012.0018.0014.0010.006.002.001.003.00电学元件伏安特性曲线不当:横轴坐标分度选取不当。横轴以横轴以3 cm3 cm 代表代表1 1 V V,使作图和读图使作图和读图都很困难。实际在都很困难。实际在选择坐标分度值时选择坐标分度值
30、时,应既满足有效数,应既满足有效数字的要求又便于作字的要求又便于作图和读图,一般以图和读图,一般以1 1 mm mm 代表的量值代表的量值是是1010的整数次幂或的整数次幂或是其是其2 2倍或倍或5 5倍。倍。1、课前预习:、课前预习:(1)上课前应通读教材,以求对当次实验有)上课前应通读教材,以求对当次实验有个全面了解,然后按照指定的预习重点,精读有个全面了解,然后按照指定的预习重点,精读有关实验原理,明确要测量的物理量,对主要仪器关实验原理,明确要测量的物理量,对主要仪器的功能及使用方法形成一个初步印象。的功能及使用方法形成一个初步印象。(2)课前预习必须做书面预习报告,课上请老)课前预习
31、必须做书面预习报告,课上请老师审阅。无预习报告或预习报告不合格者不准上课。师审阅。无预习报告或预习报告不合格者不准上课。预习报告一般包含下列内容预习报告一般包含下列内容(参照范例)(参照范例)实验课程程序实验课程程序实验目的实验目的实验仪器实验仪器实验原理实验原理理论原理理论原理实验原理实验原理实验步骤实验步骤实验名称实验名称数据记录表格数据记录表格数据处理数据处理结果陈述与分析讨论结果陈述与分析讨论问答思考问答思考预习报告课后完成2、实验、实验(1)提前五分钟进入实验室,按组号入座。进任)提前五分钟进入实验室,按组号入座。进任何实验室,都不要擅自动手,以免造成仪器损坏或何实验室,都不要擅自动
32、手,以免造成仪器损坏或发生事故。严格按操作要求进行操作,损坏仪器要发生事故。严格按操作要求进行操作,损坏仪器要按规定赔偿。按规定赔偿。(2)注意在细节上培养科学作风)注意在细节上培养科学作风.如仪器布局合理如仪器布局合理整齐整齐;操作姿式正确文明;电学仪器经教师检查后操作姿式正确文明;电学仪器经教师检查后才能通电;不要触摸光学元件的工作表面;实验完才能通电;不要触摸光学元件的工作表面;实验完毕及时断开电源,整理仪器并恢复到原来的陈列状毕及时断开电源,整理仪器并恢复到原来的陈列状态;主动请老师指导操作、检查数据、验收仪器。态;主动请老师指导操作、检查数据、验收仪器。实验课程程序实验课程程序(3)
33、记录完整实验数据,实事求是。有些实验条)记录完整实验数据,实事求是。有些实验条件(如温度、仪器规格等)比较重要,但不一定件(如温度、仪器规格等)比较重要,但不一定参加运算,不要漏记。参加运算,不要漏记。实验数据不得随意改动实验数据不得随意改动,仅当确认测量有误时,仅当确认测量有误时才能修改。先在原数据上轻轻地划一条横线,再才能修改。先在原数据上轻轻地划一条横线,再把重新测到的数据工整地写在一旁,必要时应注把重新测到的数据工整地写在一旁,必要时应注明更改理由。不应重笔描画、涂抹黑块甚至撕扯明更改理由。不应重笔描画、涂抹黑块甚至撕扯挖补,这样既影响卷面整洁,也失去了分析错误挖补,这样既影响卷面整洁
34、,也失去了分析错误的依据。有时毁掉的数据反而是正确的。的依据。有时毁掉的数据反而是正确的。实验课程程序实验课程程序(4)保持实验环境的安静整洁,不得在室内吸烟、)保持实验环境的安静整洁,不得在室内吸烟、吃零食、扔废纸、藏掖果皮、吃零食、扔废纸、藏掖果皮、吐口香糖吐口香糖,大声喧,大声喧哗和随意走动。要爱护室内设施哗和随意走动。要爱护室内设施,不要刻画桌面不要刻画桌面.实验课绝不以实验课绝不以“数据完美数据完美”评定成绩,切不可评定成绩,切不可主观意愿更改数据,更不允许抄袭、拼凑和伪造数主观意愿更改数据,更不允许抄袭、拼凑和伪造数据。只有依靠真实数据,才能看到事物的本来面貌。据。只有依靠真实数据
35、,才能看到事物的本来面貌。操作完毕应主动请教师审核实验记录并签字,操作完毕应主动请教师审核实验记录并签字,不经不经教师签字的记录无效。教师签字的记录无效。实验课程程序实验课程程序3 3、实验报告、实验报告在预习报告的基础上添加内容在预习报告的基础上添加内容()数据整理后重新写入报告正文(原始数据必()数据整理后重新写入报告正文(原始数据必须附在报告中)须附在报告中)()()数据处理及结论。数据处理及结论。数据处理包括数据处理包括结果计算、不确定度评定和曲线图等结果计算、不确定度评定和曲线图等内容。凡属计算,均应有文字公式、代入数据和计内容。凡属计算,均应有文字公式、代入数据和计算结果等主要运算
36、步骤。不要漏写单位。算结果等主要运算步骤。不要漏写单位。结论包括结论包括测量结果的规范表示和观察现象、研究测量结果的规范表示和观察现象、研究规律所得出的结论。规律所得出的结论。实验课程程序实验课程程序()()问题讨论问题讨论:对本实验的原理、方法、仪器、不对本实验的原理、方法、仪器、不确定度评定的进一步探讨或改进建议。要有具体分析,确定度评定的进一步探讨或改进建议。要有具体分析,切忌泛泛空谈。有则写,无则免。切忌泛泛空谈。有则写,无则免。()回答思考题()回答思考题注:实验报告要求统一的封面包装。注:实验报告要求统一的封面包装。实验课程程序实验课程程序 学生在实验记录本上签字、打卡。学生在实验
37、记录本上签字、打卡。请教师在预习报告上签字(同时交上一次实验报告)。请教师在预习报告上签字(同时交上一次实验报告)。教师讲解约教师讲解约15-3015-30分后学生实验。开始实验前要先看分后学生实验。开始实验前要先看注意事项。注意事项。教师指导教师指导4040分分11小时,有问题尽可能在这个时段问。小时,有问题尽可能在这个时段问。数据采集完数据采集完先签字先签字后拆线。后拆线。离开登记离开登记(仪器不正常的要简单描述故障仪器不正常的要简单描述故障)。仪器、桌凳归位。关仪器、关电。(一般顺序:调小仪器、桌凳归位。关仪器、关电。(一般顺序:调小仪器电压输出仪器电压输出关掉仪器电源关掉仪器电源关插座
38、、盖盖子、仪关插座、盖盖子、仪器摆放整齐、凳子摆放整齐、桌面干净器摆放整齐、凳子摆放整齐、桌面干净)课堂程序课堂程序实验报告评分实验报告评分操作操作 4545分分+5+5分分(1 1)有无错误操作。)有无错误操作。(2 2)有无伪造数据,数据记录)有无伪造数据,数据记录是否完整、规范。是否完整、规范。(3 3)有无独立完成。)有无独立完成。(4 4)有无)有无按时完成。按时完成。(4 4)有无规范收尾)有无规范收尾预习预习2020分分(1 1)迟到扣分。)迟到扣分。(2 2)通过提问等方式检查预习情况,)通过提问等方式检查预习情况,对实验完全没有概念的扣分。对实验完全没有概念的扣分。(3 3)
39、原理、步骤叙述)原理、步骤叙述不完整清晰、缺图等酌情扣分。不完整清晰、缺图等酌情扣分。(4 4)课前没有预习)课前没有预习不允许做实验。不允许做实验。密码:666666【注:实验报告要求统一的封面包装。注:实验报告要求统一的封面包装。ExcelExcel在处理物理实验数据中的在处理物理实验数据中的应用应用1 1 用用ExcelExcel处理物理实验数据处理物理实验数据 1.1 1.1 误差计算误差计算 1.2 1.2 图形绘制图形绘制 1.3 1.3 线性拟合线性拟合(1 1)算术平均值:)算术平均值:1.1 1.1 误差计算误差计算方法一:在方法一:在G3单元格中直接输入单元格中直接输入“=
40、AVERAGE(B3:F3)”后回车。后回车。1.1 1.1 误差计算误差计算方法二:用鼠标选取方法二:用鼠标选取B3:G3单元格,单击单元格,单击工具栏上符号工具栏上符号“”旁的下拉式三角箭头旁的下拉式三角箭头并选取并选取“平均值平均值”,5次测量的平均值将自次测量的平均值将自动显示在动显示在G3单元格式中。单元格式中。(2 2)绝对误差:)绝对误差:1.1 1.1 误差计算误差计算(3 3)相对误差:)相对误差:B3的绝对误差:在的绝对误差:在H3单元格中直接输入单元格中直接输入“=ABS(B3-G3)”后回车。后回车。B3的相对误差:在的相对误差:在I3单元格中直接输入单元格中直接输入“
41、=H3/G3”后回车。后回车。=H3/G3(4 4)测量值的标准偏差:)测量值的标准偏差:1.1 1.1 误差计算误差计算L3=K3/SQRT(COUNT(B3:F3)(5 5)平均值的标准偏差:平均值的标准偏差:方法一:在方法一:在K3单元格中直接输入单元格中直接输入“=STDEV(B3:F3)”后回车。后回车。1.1 1.1 误差计算误差计算方法二:选中方法二:选中K3单元格单击工具栏中单元格单击工具栏中插入插入“函数函数”,在弹出对话框中选择,在弹出对话框中选择“统计统计”类别中的类别中的“STDEV”函数,函数,点击确定后弹出点击确定后弹出“函数参数函数参数”对话框对话框,在,在Num
42、ber1空白处用鼠标选择空白处用鼠标选择“B3:F3”,点击确定。,点击确定。1.2 1.2 图形绘制图形绘制步骤一步骤一:建立:建立Excel数据数据表,点击工具栏中插入表,点击工具栏中插入“图表向导图表向导”选项,则出现选项,则出现图表向导对话框;图表向导对话框;步骤二步骤二:在:在“图表类型图表类型”窗口中选择第五种,即窗口中选择第五种,即“XY散点图散点图”,在,在“子子图表类型图表类型”中选择左下角中选择左下角的的“折线散点折线散点”,点击,点击“下一步下一步”按钮按钮 弹出图表弹出图表源数据对话框源数据对话框;1.2 1.2 图形绘制图形绘制步骤三步骤三:在:在“数据区域数据区域”
43、空白处用鼠标选择空白处用鼠标选择“B3:B8”,在在“系列产生在系列产生在”标题后面的两个选项中,用鼠标选择标题后面的两个选项中,用鼠标选择“列列”,切换到,切换到“系列系列”对话框,在对话框,在“x值值”后空白处用后空白处用鼠标选择鼠标选择“A3:A8”,点击,点击“下一步下一步”按钮弹出按钮弹出“图表选图表选项项”对话框对话框;1.2 1.2 图形绘制图形绘制步骤四步骤四:在:在“标题标题”卡卡的的“图表标题图表标题”窗口中窗口中输入输入“伏安法测电阻伏安法测电阻uI关系图关系图”,在,在x轴窗口轴窗口中输入中输入“I(mA)”,在,在Y轴窗口中输入轴窗口中输入“U(V)”,选中网格线选项的全,选中网格线选项的全部四项,单击下一步;部四项,单击下一步;点击点击“完成完成”按钮,至按钮,至此实验数据点就在图表此实验数据点就在图表上描绘出来了。上描绘出来了。