工科基础实验绪论(2012-3-3).ppt
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常见问题咨询是引导学生走进科学殿堂的启蒙课程是引导学生走进科学殿堂的启蒙课程q传授科学实验的基本传授科学实验的基本知识知识系统学习科学实验思想系统学习科学实验思想方法方法训练基本实验训练基本实验技能技能培养科学研究基本培养科学研究基本能力能力q兴趣兴趣个性个性科学精神科学精神创新能力创新能力知识、能力、素质知识、能力、素质q独立设课独立设课,拥有自己的系列课程和学分拥有自己的系列课程和学分物理实验课程体系物理实验课程体系预备物理实验(课外学时)预备物理实验(课外学时)基础物理实验(基础物理实验(2学分)学分)课题物理实验课题物理实验现代物理专题实验现代物理专题实验物理实验的学习要求物理实验的学习要求思路开阔的学习实验预习实验预习学生实验须知学生实验须知实验报告实验报告实验考核办法实验考核办法预习报告、实验原始记录、报告主体预习报告、实验原始记录、报告主体课前预习课前预习物理实验的重要环节物理实验的重要环节课前必须预习课前必须预习!
l明白实验明白实验原理原理、方法方法、做什么做什么、怎么做,完成预习题怎么做,完成预习题l设计出设计出原始数据的表格原始数据的表格l注意事项注意事项和和存疑的问题及思考存疑的问题及思考课内实验课内实验要细致耐心要细致耐心实验课非数据测量课,应观察、分析,思实验课非数据测量课,应观察、分析,思考、质疑,考、质疑,主动学习主动学习,独立分析和解决,独立分析和解决问题的能力问题的能力诚实严谨的科学态度诚实严谨的科学态度严禁严禁凑凑、造造、抄抄数据,数据,钢笔记录钢笔记录原始数据原始数据求实创新求实创新止於至善止於至善注意安全,正确使用、爱护仪器注意安全,正确使用、爱护仪器课内实验课内实验注意事项注意事项每次实验必备:
每次实验必备:
教材、实验报告本、计算器、作图工具教材、实验报告本、计算器、作图工具及文具。
及文具。
实验结束应实验结束应签字签字、整理整理后再离开。
后再离开。
原始数据记录和实验报告应妥善保管,原始数据记录和实验报告应妥善保管,直至课程结束。
直至课程结束。
课后实验报告课后实验报告要求完整而规范要求完整而规范11、实验名称:
、实验名称:
明确做什么明确做什么22、实验目的:
、实验目的:
明确实验要求达到的目的明确实验要求达到的目的33、仪器设备:
、仪器设备:
写清仪器设备的名称、型号和规格,以写清仪器设备的名称、型号和规格,以及实验室的编号及实验室的编号44、实验原理:
、实验原理:
简要原理简要原理(或定律或定律)及及计算公式计算公式(光学、光学、电磁学等实验,还要画出电磁学等实验,还要画出光路图或电路图光路图或电路图);55、实验步骤:
、实验步骤:
实验中所做过内容的简要步骤实验中所做过内容的简要步骤66、实验数据表格及数据处理、实验数据表格及数据处理:
包含数据的表格、包含数据的表格、计算、图表、误差分析等计算、图表、误差分析等课后实验报告课后实验报告要求完整而规范要求完整而规范77、实验结果、实验结果:
实验的结论实验的结论88、分析讨论、分析讨论:
*实验结果是否合理实验结果是否合理*实验中存在的问题及需要改进的地方实验中存在的问题及需要改进的地方*好的好的意见和建议意见和建议实验课后实验课后壹周内壹周内完成完成实验报告实验报告递交至物理楼二楼相应报告柜!
递交至物理楼二楼相应报告柜!
课程相关课程相关其他说明其他说明必做实验必做实验第三周开始第三周开始课表物理实验楼二楼大厅课表物理实验楼二楼大厅选做实验选做实验第三周开放选课第三周开放选课提前网上选课提前网上选课最早第四周开始上课最早第四周开始上课实验教材实验教材申优申优:
必须撰写课程小论文:
必须撰写课程小论文物理实验两学期分别给成绩。
不及格者物理实验两学期分别给成绩。
不及格者重修相应重修相应学期学期的内容的内容请同学自即日起在物理南二楼大厅教务栏查看课请同学自即日起在物理南二楼大厅教务栏查看课表,或表,或直接登录实验中心网站直接登录实验中心网站-网络开放管理系网络开放管理系统统-输入学号和姓名输入学号和姓名-选课选课-查询上课时间、地查询上课时间、地点点。
高教出版社高教出版社高教出版社高教出版社南京代表南京代表南京代表南京代表赵韵赵韵赵韵赵韵025-66602023025-66602023025-66602023025-6660202313584003303135840033031358400330313584003303课程相关课程相关其他说明其他说明必做实验(五项)必做实验(五项)三三-三线扭摆测定物体转动惯量三线扭摆测定物体转动惯量教材实验教材实验44弹弹-静态拉伸法测弹性模量静态拉伸法测弹性模量教材实验教材实验9-19-1示示-模拟示波器的使用模拟示波器的使用教材实验教材实验20-120-1霍霍-霍尔效应的研究霍尔效应的研究&利用霍尔效应测磁场利用霍尔效应测磁场教材实验教材实验21&2221&22油油-密立根油滴实验密立根油滴实验教材实验教材实验2828课程相关课程相关其他说明其他说明选做实验(七选二)选做实验(七选二)气垫导轨实验气垫导轨实验教材实验教材实验6-1&6-26-1&6-2数字存储示波器数字存储示波器教材实验教材实验20-220-2碰撞打靶碰撞打靶教材实验教材实验77电子比荷电子比荷教材实验教材实验1919弹簧振子周期公式研究弹簧振子周期公式研究教材实验教材实验88粘滞系数测定粘滞系数测定网上下载讲义网上下载讲义万有引力常数的测定万有引力常数的测定(仿真实验仿真实验)网上下载讲义网上下载讲义网上下载讲义:
中心网站主页网上下载讲义:
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尽早选课,选择余地大;:
尽早选课,选择余地大;选定后不要无故随意改选;选定后不要无故随意改选;选了课不去做的视为选了课不去做的视为旷课,该项成绩为旷课,该项成绩为00。
本学期物理实验总成绩由:
本学期物理实验总成绩由:
55个必做实验个必做实验、22个选做实验个选做实验、理论考试成绩理论考试成绩、预备实验加分预备实验加分和和课程小论文课程小论文这几部分组成。
这几部分组成。
实验缺席两次及以上的必须实验缺席两次及以上的必须重修重修。
物理实验课程考核方法物理实验课程考核方法考试时间:
第七周左右考试时间:
第七周左右考试地点:
考试地点:
(注意相关通知注意相关通知)注意:
带注意:
带方格坐标纸、计算器、作图工具及方格坐标纸、计算器、作图工具及文具文具理论考试没有补考,成绩会影响最终的课理论考试没有补考,成绩会影响最终的课程成绩,请同学们重视。
程成绩,请同学们重视。
物理实验理论考试说明物理实验理论考试说明课程相关课程相关绪论考查重点绪论考查重点误差及不确定度误差及不确定度有效数字及其运算有效数字及其运算数据处理方法:
列表法、图示图解法、最数据处理方法:
列表法、图示图解法、最小二乘法。
小二乘法。
物理实验基本仪器的原理和使用物理实验基本仪器的原理和使用实验实验1-长度的测量与数据处理练习长度的测量与数据处理练习实验实验13-电磁学实验中的常用基本仪器的使用电磁学实验中的常用基本仪器的使用学生物理实验规范学生物理实验规范课程相关课程相关激励政策激励政策课程论文成绩优秀者推荐参加校级或省级课程论文成绩优秀者推荐参加校级或省级物理创新竞赛物理创新竞赛参加东南大学学生物理实验研究论文竞赛参加东南大学学生物理实验研究论文竞赛获奖者可获得课外研学获奖者可获得课外研学SRTP学分和证书学分和证书课程相关课程相关-上课时间上课时间周一至周五周一至周五上午上午9:
45-12:
45下午下午13:
45-16:
45晚上晚上18:
15-21:
15测量误差及不确定度测量误差及不确定度II物理学物理学实验实验测量测量准确度(准确度(近似近似)直间直间误差误差接接接接测测测测量量量量用计量仪器用计量仪器直接与待测直接与待测量进行比较量进行比较的操作的操作从几个直接从几个直接测量量按一测量量按一定的函数关定的函数关系求出待测系求出待测量的操作量的操作科学表达实验(测量)结果科学表达实验(测量)结果测量结果测量结果=测量值测量值误差误差(用有效数字)数值、单位、误差(不确定度)是国际数值、单位、误差(不确定度)是国际科学数据通用语言科学数据通用语言一、误差的定义一、误差的定义真值:
真值:
被测量的真实大小。
是客观存在的数值。
被测量的真实大小。
是客观存在的数值。
误差:
误差:
被测量值被测量值xx与与xx的真值的真值aa之间的差别。
之间的差别。
用绝对误差表示:
用绝对误差表示:
=x=xaa,表示表示测量值偏离真值多少测量值偏离真值多少。
用用相相对对误误差差表表示示:
rr=xxaa/aa,常常表表示成百分数形式,可示成百分数形式,可衡量测量的质量衡量测量的质量。
例如例如:
测量测量11米的长度时,误差为米的长度时,误差为11毫米;而毫米;而测量测量11毫米长度时,误差为毫米长度时,误差为0.10.1毫米。
比较二毫米。
比较二者的绝对误差与相对误差。
者的绝对误差与相对误差。
1=1(mm),2=0.1(mm)r1=1mm/1000mm=0.1%r2=0.1mm/1mm=10%所以,从绝对误差看后者所以,从绝对误差看后者偏离偏离小;而小;而从相对误差来看,前者测量质量高。
从相对误差来看,前者测量质量高。
二、误差的分类二、误差的分类系统误差系统误差按误差的特点可分为三类按误差的特点可分为三类随机误差随机误差粗大误差粗大误差粗大误差粗大误差过失误差过失误差系统误差系统误差:
在相同条件下的多次测量在相同条件下的多次测量过程中,保持恒定或以可预知方式变化过程中,保持恒定或以可预知方式变化的测量误差分量。
的测量误差分量。
系统误差系统误差来源于来源于特点特点-确定性确定性减小的措施减小的措施系统误差分类系统误差分类(按掌握程度)(按掌握程度)已定系统误差已定系统误差可通过修正测量数据和采用适当的测量可通过修正测量数据和采用适当的测量方法予以消除方法予以消除未定系统误差未定系统误差一般用估计误差限的方法得到一般用估计误差限的方法得到随机误差随机误差:
在极力消除或修正一切明在极力消除或修正一切明显的系统误差之后,在同一条件下多次测显的系统误差之后,在同一条件下多次测量同一物理量时,测量结果出现一些无规量同一物理量时,测量结果出现一些无规律的起伏,以不可预知的方式变化的测量律的起伏,以不可预知的方式变化的测量误差分量。
误差分量。
特点特点-不确定性不确定性等精度测量等精度测量正态分布的特点正态分布的特点单峰性单峰性对称性对称性有界性有界性抵偿性抵偿性减小的措施:
增加测量次数减小的措施:
增加测量次数误差的概率分误差的概率分布密度布密度随机误差随机误差t分布曲线(P8)测量误差的分类小结测量误差的分类小结系统误差?
随机误差?
过失误差?
系统误差?
随机误差?
过失误差?
三、随机误差的统计估计三、随机误差的统计估计11、算术平均值:
、算术平均值:
设设某某物物理理量量各各次次测测量量值值分分别别为为x1,x2,x3,xn则:
则:
数学上可以证明:
数学上可以证明:
作为测量结果的最佳估计值作为测量结果的最佳估计值算数平均值算数平均值可代替真值。
可代替真值。
22、标准偏差标准偏差:
表征多次测量值的离散程度,直接体现了随表征多次测量值的离散程度,直接体现了随机误差的分布特征。
机误差的分布特征。
(贝塞尔公式贝塞尔公式)S大,测量值分散;大,测量值分散;S小,测量值密集。
小,测量值密集。
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- 工科 基础 实验 绪论 2012
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