第一學期緒論學習教案

1、會計學1第一第一(dy)學期緒論學期緒論第一頁，共57頁。注意事項v實驗課要嚴格按照輪換表，不能隨意更換實驗課要嚴格按照輪換表，不能隨意更換實驗分組實驗分組v認真閱讀實驗中心認真閱讀實驗中心(zhngxn)學生守則（學生守則（墻面上）墻面上）v實驗要嚴格按照操作規(guī)范和要求，實驗時實驗要嚴格按照操作規(guī)范和要求，實驗時按照儀器編號小心操作，愛護實驗儀器和按照儀器編號小心操作，愛護實驗儀器和桌面桌面v認真預習，按時完成實驗報告認真預習，按時完成實驗報告v數(shù)據(jù)采集完畢后，簽字、儀器凳子歸位、數(shù)據(jù)采集完畢后，簽字、儀器凳子歸位、填寫登記表方可離開。填寫登記表方可離開。第1頁/共56頁第二頁，共57頁。第

2、一節(jié)：實驗第一節(jié)：實驗(shyn)課程地位和課程地位和作用作用主要主要(zhyo)內(nèi)容內(nèi)容大學物理實驗大學物理實驗(shyn)緒論（理工類本科）緒論（理工類本科）第四節(jié)：實驗課的程序第四節(jié)：實驗課的程序第二節(jié)：實驗課程教學基本要求第二節(jié)：實驗課程教學基本要求 參照教育部高等學校非物理類專業(yè)物參照教育部高等學校非物理類專業(yè)物 理基礎(chǔ)課程教學指導委員會理基礎(chǔ)課程教學指導委員會第三節(jié)：誤差理論與數(shù)據(jù)處理第三節(jié)：誤差理論與數(shù)據(jù)處理第2頁/共56頁第三頁，共57頁。1、地位、地位(dwi)和作用和作用第一節(jié)：物理實驗課的地位第一節(jié)：物理實驗課的地位(dwi)、作用和任務、作用和任務物理實驗課是高等理工科

3、院校對學生進行科學實物理實驗課是高等理工科院校對學生進行科學實 驗基本訓練的必修基礎(chǔ)課程，是本科生接受系統(tǒng)實驗方法和實驗技能訓練的開端。驗基本訓練的必修基礎(chǔ)課程，是本科生接受系統(tǒng)實驗方法和實驗技能訓練的開端。物理實驗課覆蓋面廣，具有豐富的實驗思想、方法、手段，同時能提供綜合性很強的基本實驗技能訓練，它在培養(yǎng)學生嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、活躍的創(chuàng)新意識、理論聯(lián)系實際和適應科技發(fā)展的綜合應用能力等方面具有其他實踐類課程不可替代的作用。物理實驗課覆蓋面廣，具有豐富的實驗思想、方法、手段，同時能提供綜合性很強的基本實驗技能訓練，它在培養(yǎng)學生嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、活躍的創(chuàng)新意識、理論聯(lián)系實際和適應科技發(fā)展的綜合應用能力

4、等方面具有其他實踐類課程不可替代的作用。第3頁/共56頁第四頁，共57頁。第一節(jié)：物理第一節(jié)：物理(wl)實驗課的地位、作用和任務實驗課的地位、作用和任務物理物理(wl)實驗課和理論課的關(guān)系實驗課和理論課的關(guān)系伽利略把實驗和邏輯引入物理學伽利略把實驗和邏輯引入物理學, ,使物理學最終使物理學最終 成為一門科學。成為一門科學。 近代物理學是從實驗事實與經(jīng)典物理學的矛盾中發(fā)展起來的。近代物理學是從實驗事實與經(jīng)典物理學的矛盾中發(fā)展起來的。經(jīng)典物理學規(guī)律是從實驗事實中總結(jié)出來的。經(jīng)典物理學規(guī)律是從實驗事實中總結(jié)出來的。 物理實驗課和理論課相輔相成物理實驗課和理論課相輔相成: : 物理實驗課和理論課側(cè)重

5、點不同物理實驗課和理論課側(cè)重點不同第4頁/共56頁第五頁，共57頁。大學物理實驗課和中學物理實驗課大學物理實驗課和中學物理實驗課地位地位(dwi)不同不同中學物理實驗課更側(cè)重幫助學生中學物理實驗課更側(cè)重幫助學生(xu sheng)理解物理現(xiàn)象和物理知識理解物理現(xiàn)象和物理知識側(cè)重點不同側(cè)重點不同(b tn)大學物理實驗課更側(cè)重于培養(yǎng)學生習慣和能力大學物理實驗課更側(cè)重于培養(yǎng)學生習慣和能力,內(nèi)容上更注重實驗思想內(nèi)容上更注重實驗思想,實驗手段實驗手段,實驗方法和儀器的設(shè)計等實驗方法和儀器的設(shè)計等中學物理實驗課輔助課程中學物理實驗課輔助課程大學物理實驗課獨立課程大學物理實驗課獨立課程第一節(jié)：第一節(jié)：物理

6、實驗課的地位、作用和任務物理實驗課的地位、作用和任務第5頁/共56頁第六頁，共57頁。v80%80%以上的諾貝爾物理學獎給了實驗物理以上的諾貝爾物理學獎給了實驗物理學家。學家。 20% 20%的獎中很多是實驗和理論物理的獎中很多是實驗和理論物理學家分享的。學家分享的。v實驗成果可以很快得獎，而理論成果要經(jīng)實驗成果可以很快得獎，而理論成果要經(jīng)過至少兩個實驗的檢驗。過至少兩個實驗的檢驗。v有的建立在共同有的建立在共同(gngtng)(gngtng)實驗基礎(chǔ)上的實驗基礎(chǔ)上的成果可以連續(xù)幾次獲獎。成果可以連續(xù)幾次獲獎。第一節(jié)：物理實驗課的地位第一節(jié)：物理實驗課的地位(dwi)、作用和任務、作用和任務第

7、6頁/共56頁第七頁，共57頁。2、具體任務：、具體任務：培養(yǎng)學生的基本科學培養(yǎng)學生的基本科學(kxu)實驗技能實驗技能,使學生初步掌握實驗科學使學生初步掌握實驗科學(kxu)的思想和方法的思想和方法, 提高學生的分析能力和創(chuàng)新能力。提高學生的分析能力和創(chuàng)新能力。提高學生的科學素養(yǎng)提高學生的科學素養(yǎng),培養(yǎng)學生理論培養(yǎng)學生理論(lln)聯(lián)系實際、實事求是的科學作風，認真嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，積極主動的探索精神，遵守紀律，團結(jié)協(xié)作，愛護公共財產(chǎn)的優(yōu)良品德。聯(lián)系實際、實事求是的科學作風，認真嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，積極主動的探索精神，遵守紀律，團結(jié)協(xié)作，愛護公共財產(chǎn)的優(yōu)良品德。第一節(jié)：物理第一節(jié)：物理(wl)實驗

8、課的地位、作用和任務實驗課的地位、作用和任務第7頁/共56頁第八頁，共57頁。培養(yǎng)和提高治學能力和工作能力。培養(yǎng)和提高治學能力和工作能力。 （1 1）自行閱讀實驗教材）自行閱讀實驗教材(jioci)(jioci)或資料，概括歸納要點，做好工作前的準備；或資料，概括歸納要點，做好工作前的準備； （2 2）借助教材）借助教材(jioci)(jioci)或儀器說明書正確使用儀器；或儀器說明書正確使用儀器； （3 3）運用物理學理論對實驗現(xiàn)象進行分析；）運用物理學理論對實驗現(xiàn)象進行分析； （4 4）正確記錄和處理實驗數(shù)據(jù)，繪制曲線，說明實驗結(jié)果，撰寫合格的實驗報告。）正確記錄和處理實驗數(shù)據(jù)，繪制曲線，

9、說明實驗結(jié)果，撰寫合格的實驗報告。 （5 5）完成簡單的設(shè)計性實驗。）完成簡單的設(shè)計性實驗。第一節(jié)：物理實驗課的地位第一節(jié)：物理實驗課的地位(dwi)、作用和任務、作用和任務第8頁/共56頁第九頁，共57頁?？偨Y(jié)總結(jié): :第9頁/共56頁第十頁，共57頁。1、掌握測量誤差的基本知識，具有正確處理實驗數(shù)據(jù)、掌握測量誤差的基本知識，具有正確處理實驗數(shù)據(jù)(shj)的基本能力。的基本能力。（1）測量誤差與不確定度的基本概念，能逐步學會用不確定度對直接）測量誤差與不確定度的基本概念，能逐步學會用不確定度對直接(zhji)測量和間接測量的結(jié)果進行評估。測量和間接測量的結(jié)果進行評估。（2）處理實驗數(shù)據(jù)的一些

10、常用方法，包括列表法、作圖法和最小二乘法等。隨著計算機及其應用技術(shù)的普及）處理實驗數(shù)據(jù)的一些常用方法，包括列表法、作圖法和最小二乘法等。隨著計算機及其應用技術(shù)的普及(pj)，應包括用計算機通用軟件處理實驗數(shù)據(jù)的基本方法。，應包括用計算機通用軟件處理實驗數(shù)據(jù)的基本方法。 第二節(jié)：實驗課程教學基本要求第二節(jié)：實驗課程教學基本要求第10頁/共56頁第十一頁，共57頁。2、 掌握掌握(zhngw)基本物理量的測量方法。基本物理量的測量方法。例如：長度、質(zhì)量、時間、熱量、溫度、濕度、壓強、壓力、電流、電壓、電阻、磁感應強度、光強度、折射率、電子電荷、普朗克常量、里德堡常量等常用物理例如：長度、質(zhì)量、時間

11、、熱量、溫度、濕度、壓強、壓力、電流、電壓、電阻、磁感應強度、光強度、折射率、電子電荷、普朗克常量、里德堡常量等常用物理(wl)量及物性參數(shù)的測量，注意加強數(shù)字化測量技術(shù)和計算技術(shù)在物理量及物性參數(shù)的測量，注意加強數(shù)字化測量技術(shù)和計算技術(shù)在物理(wl)實驗教學中的應用。實驗教學中的應用。3、了解常用的物理、了解常用的物理(wl)實驗方法，并逐步學會使用。實驗方法，并逐步學會使用。例如：比較法、轉(zhuǎn)換法、放大法、模擬法、補償法、平衡法和干涉、衍射法，以及在近代科學研究和工程技術(shù)中的廣泛應用的其他方法。例如：比較法、轉(zhuǎn)換法、放大法、模擬法、補償法、平衡法和干涉、衍射法，以及在近代科學研究和工程技術(shù)中

12、的廣泛應用的其他方法。第二節(jié)：實驗課程教學基本要求第二節(jié)：實驗課程教學基本要求第11頁/共56頁第十二頁，共57頁。4、 掌握實驗室常用儀器的性能掌握實驗室常用儀器的性能(xngnng)，并能夠正確使用。，并能夠正確使用。 例如：長度測量儀器、計時儀器、測溫儀器、變阻器、電表、交例如：長度測量儀器、計時儀器、測溫儀器、變阻器、電表、交/直流電橋、通用示波器、低頻信號發(fā)生器、分光儀、光譜儀、常用電源直流電橋、通用示波器、低頻信號發(fā)生器、分光儀、光譜儀、常用電源(dinyun)和光源等常用儀器。各校應根據(jù)條件，在物理實驗課中逐步引進在當代科學研究與工程技術(shù)中廣泛應用的現(xiàn)代物理技術(shù)，例如和光源等常用

13、儀器。各校應根據(jù)條件，在物理實驗課中逐步引進在當代科學研究與工程技術(shù)中廣泛應用的現(xiàn)代物理技術(shù)，例如,激光技術(shù)、傳感器技術(shù)、微弱信號檢測技術(shù)、光電子技術(shù)、結(jié)構(gòu)分析波譜技術(shù)等。激光技術(shù)、傳感器技術(shù)、微弱信號檢測技術(shù)、光電子技術(shù)、結(jié)構(gòu)分析波譜技術(shù)等。 正確正確(zhngqu)使用儀器包括能調(diào)整到測量狀態(tài)、正確使用儀器包括能調(diào)整到測量狀態(tài)、正確(zhngqu)讀數(shù)，還要注意對儀器的保護。讀數(shù)，還要注意對儀器的保護。第二節(jié)：實驗課程教學基本要求第二節(jié)：實驗課程教學基本要求第12頁/共56頁第十三頁，共57頁。5、 掌握常用的實驗掌握常用的實驗(shyn)操作技術(shù)。操作技術(shù)。 例如例如(lr)：零位調(diào)整、

14、水平、鉛直調(diào)整、光路的共軸調(diào)整、消視差調(diào)整、逐次逼近調(diào)整、根據(jù)給定的電路圖正確接線、簡單的電路故障檢查與排除，以及在近代科學研究與工程技術(shù)中廣泛應用的儀器的正確調(diào)節(jié)。：零位調(diào)整、水平、鉛直調(diào)整、光路的共軸調(diào)整、消視差調(diào)整、逐次逼近調(diào)整、根據(jù)給定的電路圖正確接線、簡單的電路故障檢查與排除，以及在近代科學研究與工程技術(shù)中廣泛應用的儀器的正確調(diào)節(jié)。第二節(jié)：實驗課程教學基本第二節(jié)：實驗課程教學基本(jbn)要求要求第13頁/共56頁第十四頁，共57頁。第三節(jié)：誤差第三節(jié)：誤差(wch)理論與數(shù)據(jù)處理理論與數(shù)據(jù)處理 誤差理論包括：誤差的定義、分類、來源誤差理論包括：誤差的定義、分類、來源(liyun)、

15、誤差的控制以及不確定度的評估等、誤差的控制以及不確定度的評估等 數(shù)據(jù)處理包括：計算步驟、作圖、作表、有效數(shù)字數(shù)據(jù)處理包括：計算步驟、作圖、作表、有效數(shù)字(yu xio sh z)運算、實驗結(jié)果表示等運算、實驗結(jié)果表示等 一、測量和誤差一、測量和誤差二、誤差的種類和來源二、誤差的種類和來源三、有效數(shù)字三、有效數(shù)字五、結(jié)果表示五、結(jié)果表示三、不確定的評定三、不確定的評定第14頁/共56頁第十五頁，共57頁。一、測量一、測量(cling)(cling)和誤和誤差差 1、測量、測量(cling)（measurement）所謂測量所謂測量(cling)就是以確定量值為目的的一組操作。就是以確定量值為目的

16、的一組操作。 2、真值（、真值（ true valve或或of a quantity） 真值是與給定的特定量定義一致的值真值是與給定的特定量定義一致的值。由于測量技術(shù)、條件以及真值本身的性質(zhì)，真值是不可得的，測量結(jié)果根據(jù)需要有限度地接近真值。實驗中常用算術(shù)平均值代替真值參與運算。由于測量技術(shù)、條件以及真值本身的性質(zhì)，真值是不可得的，測量結(jié)果根據(jù)需要有限度地接近真值。實驗中常用算術(shù)平均值代替真值參與運算 。1211KKiiNNNNNKK第三節(jié)：誤差理論與數(shù)據(jù)處理第三節(jié)：誤差理論與數(shù)據(jù)處理第15頁/共56頁第十六頁，共57頁。3 3、誤差、誤差(wch)(wch)（error of measure

17、menterror of measurement） 誤誤差差測測量量值值真真值值/NNN()NNN計算計算(j sun)時：時：誤差誤差(wch)的表示的表示絕對誤差：絕對誤差： 相對誤差：相對誤差： /NNN/NNEN第三節(jié)：誤差理論與數(shù)據(jù)處理第三節(jié)：誤差理論與數(shù)據(jù)處理第16頁/共56頁第十七頁，共57頁。1、系統(tǒng)誤差：（、系統(tǒng)誤差：（systematic error） 二、二、 誤差的分類誤差的分類(fn li)(fn li)和來源和來源 是指在相同條件下（實驗方法、儀器、環(huán)境、人員是指在相同條件下（實驗方法、儀器、環(huán)境、人員(rnyun)相同）對同一物理量測量時誤差的正、負始終保持不變（

18、要么始終偏大，要么始終偏小；不可能一會偏大，一會偏?。Ｏ嗤ν晃锢砹繙y量時誤差的正、負始終保持不變（要么始終偏大，要么始終偏??；不可能一會偏大，一會偏?。?。（1）儀器的固有缺陷。）儀器的固有缺陷。 （2）理論方法有誤差。）理論方法有誤差。（3）個人誤差：）個人誤差： 產(chǎn)生的原因：產(chǎn)生的原因：第三節(jié)：誤差第三節(jié)：誤差(wch)理論與數(shù)據(jù)處理理論與數(shù)據(jù)處理第17頁/共56頁第十八頁，共57頁。系統(tǒng)誤差舉例系統(tǒng)誤差舉例(j l):例例1、千分尺的零值誤差、千分尺的零值誤差(wch)修正值修正值= =測量測量(cling)(cling)值值零值誤差零值誤差第18頁/共56頁第十九頁，共57頁。系

19、統(tǒng)誤差舉例系統(tǒng)誤差舉例(j l):例例2、mA表外接，伏特表外接，伏特(ft)表分流；表分流；mA表內(nèi)接，表內(nèi)接， mA表分壓；表分壓； V mA V mA電阻小時電阻小時(xiosh)適用適用電阻大時電阻大時適用適用必要時可以修正必要時可以修正第19頁/共56頁第二十頁，共57頁。 系統(tǒng)誤差特點系統(tǒng)誤差特點(tdin)：要么偏大，要么偏?。阂雌螅雌?對于在現(xiàn)有條件下無法克服的系統(tǒng)誤差要進行對于在現(xiàn)有條件下無法克服的系統(tǒng)誤差要進行(jnxng)不確定度評定。要在報告中有所體現(xiàn)。不確定度評定。要在報告中有所體現(xiàn)。第三節(jié)：誤差第三節(jié)：誤差(wch)理論與數(shù)據(jù)處理理論與數(shù)據(jù)處理 系統(tǒng)誤差處

20、理：根據(jù)具體問題采取一些措施系統(tǒng)誤差處理：根據(jù)具體問題采取一些措施,例如進行零值修正、例如進行零值修正、 改進實驗方案等在一定程度上去克服它。改進實驗方案等在一定程度上去克服它。第20頁/共56頁第二十一頁，共57頁。2、偶然、偶然(u rn)（隨機）誤差：（隨機）誤差： 隨測量次數(shù)的增加隨測量次數(shù)的增加,偶然（隨機）誤差遵從偶然（隨機）誤差遵從(zncng)統(tǒng)計規(guī)律統(tǒng)計規(guī)律,其分布函數(shù)：其分布函數(shù)： 某次測量的測量結(jié)果與在重復性條件下對同一被測量進行某次測量的測量結(jié)果與在重復性條件下對同一被測量進行(jnxng)無限多次測量所得結(jié)果的平均值之差。無限多次測量所得結(jié)果的平均值之差。第三節(jié)：誤差

21、理論與數(shù)據(jù)處理第三節(jié)：誤差理論與數(shù)據(jù)處理2221( )2fe d( )dNfN 21( )dPf概率密度概率密度概率概率第21頁/共56頁第二十二頁，共57頁。（4）抵償）抵償(dchng)性性特點特點(tdin)：110limniniNn22( )f 02221( )2fe P=0.683偶然（隨機）誤差偶然（隨機）誤差(wch)(wch)分布函數(shù)：分布函數(shù)：（1）單峰性）單峰性（2）對稱性）對稱性（3）有界性）有界性第三節(jié)：誤差理論與數(shù)據(jù)處理第三節(jié)：誤差理論與數(shù)據(jù)處理33 , 0.683P 2 ,2 0.95P 3 ,3 0.997P第22頁/共56頁第二十三頁，共57頁。211limni

22、inn211limniiNnn nn平均值的標準偏差：平均值的標準偏差：第三節(jié)：誤差第三節(jié)：誤差(wch)理論與數(shù)據(jù)處理理論與數(shù)據(jù)處理測量測量(cling)值的標準偏差值的標準偏差 ：ExcelExcelExcel計算器第23頁/共56頁第二十四頁，共57頁。三、不確定三、不確定(qudng)(qudng)度的評定度的評定1、不確定度評定、不確定度評定(pngdng)的意義的意義 測量結(jié)果不可能是絕對準確的，它必然有不確定的成分。這種不確定的程度是可以用一種科學的、合理的、公認的方法來表征測量結(jié)果不可能是絕對準確的，它必然有不確定的成分。這種不確定的程度是可以用一種科學的、合理的、公認的方法來

23、表征(bio zhn)，這就是，這就是“不確定度不確定度”的評定，在測量方法正確的情況下，不確定度愈小，表示測量結(jié)果愈可靠。的評定，在測量方法正確的情況下，不確定度愈小，表示測量結(jié)果愈可靠。不確定度必須正確評價。評價得過大，在實驗中會懷疑結(jié)果的正確性而不能果斷地作出判斷，在生產(chǎn)中會因測量結(jié)果不能滿足要求而需再投資，造成浪費；評價得過小，在實驗中可能得出錯誤的結(jié)論；在生產(chǎn)中則產(chǎn)品質(zhì)量不能保證，造成危害。不確定度必須正確評價。評價得過大，在實驗中會懷疑結(jié)果的正確性而不能果斷地作出判斷，在生產(chǎn)中會因測量結(jié)果不能滿足要求而需再投資，造成浪費；評價得過小，在實驗中可能得出錯誤的結(jié)論；在生產(chǎn)中則產(chǎn)品質(zhì)量不

24、能保證，造成危害。第三節(jié)：誤差理論與數(shù)據(jù)處理第三節(jié)：誤差理論與數(shù)據(jù)處理第24頁/共56頁第二十五頁，共57頁。 （1 1）A A類評定不確定度類評定不確定度A A：統(tǒng)計：統(tǒng)計(tngj)(tngj)方法得到的方法得到的2、關(guān)于不確定度的一些、關(guān)于不確定度的一些(yxi)基本概念和分類基本概念和分類 不確定不確定(qudng)度是表征測量結(jié)果具有分散性的一個參數(shù)，它是被測量的真值在某一量值范圍內(nèi)的一個評定。度是表征測量結(jié)果具有分散性的一個參數(shù)，它是被測量的真值在某一量值范圍內(nèi)的一個評定。 所謂所謂“標準不確定度標準不確定度”是指以是指以“標準偏差標準偏差”表示的測量不確定度估計值，簡稱不確定度，

25、記為表示的測量不確定度估計值，簡稱不確定度，記為。 標準不確定度一般可分為以下三類：標準不確定度一般可分為以下三類： （2 2）B B類評定不確定度類評定不確定度B B：非統(tǒng)計方法得到的：非統(tǒng)計方法得到的 （3 3）合成標準不確定度：）合成標準不確定度：22AB 第三節(jié)：誤差理論與數(shù)據(jù)處理第三節(jié)：誤差理論與數(shù)據(jù)處理第25頁/共56頁第二十六頁，共57頁。（1 1）A A類評定類評定(pngdng)(pngdng)不確定度：不確定度：21()(1)kiiANNk k 對單次測量，對單次測量，不計算不計算(j (j sun)Asun)A類不確類不確定度。定度。3、直接、直接(zhji)測量標準不確

26、定度的評定測量標準不確定度的評定 計算器上有單次測量的標準偏差鍵計算器上有單次測量的標準偏差鍵，則平均值的標準偏差。，則平均值的標準偏差。Ak 第三節(jié)：誤差理論與數(shù)據(jù)處理第三節(jié)：誤差理論與數(shù)據(jù)處理第26頁/共56頁第二十七頁，共57頁。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1.71921()(1)kiiANNk k 第27頁/共56頁第二十八頁，共57頁。（2 2）B B 類評定類評定(pngdn

27、g)(pngdng)不確定度：不確定度： 為簡單為簡單(jindn)起見起見, 我們只考慮儀器不確定度我們只考慮儀器不確定度,而且按平均分布處理而且按平均分布處理3B 儀儀參看儀參看(cnkn)(cnkn)教材教材P10P10 是用非統(tǒng)計方法獲得的是用非統(tǒng)計方法獲得的,由測量不確定度和儀器不確定度兩部分組成。由測量不確定度和儀器不確定度兩部分組成。 儀儀 是是儀儀器器誤誤差差，一一般般是是廠廠家家給給出出的的，有有的的是是固固定定的的, ,有有的的需需要要計計算算. .第三節(jié)：誤差理論與數(shù)據(jù)處理第三節(jié)：誤差理論與數(shù)據(jù)處理025cm 0.004mm 第28頁/共56頁第二十九頁，共57頁。12,

28、nNfxxx1222222212nNxxxnfffxxx測量結(jié)果測量結(jié)果N N的標準的標準(biozhn)(biozhn)不確定度為：不確定度為：3、間接測量的標準、間接測量的標準(biozhn)不確定度的傳遞不確定度的傳遞第三節(jié)：誤差第三節(jié)：誤差(wch)理論與數(shù)據(jù)處理理論與數(shù)據(jù)處理(1)(1)和差形式函數(shù)和差形式函數(shù)2222Nxyab faxby(2)(2)積商形式函數(shù)積商形式函數(shù)abfx y22()()fxyabfxy第29頁/共56頁第三十頁，共57頁。1222222212lnlnlnnNxxxnfffExxx (3)(3)混合形式函數(shù)混合形式函數(shù)f f，測量結(jié)果，測量結(jié)果N N的相對

29、的相對(xingdu)(xingdu)不確定度不確定度為：為：1212lnlnlnln()BDDDD21112112ln11()DBDDDDD DD12212212ln11()DBDDDDD DD211222112212BDDDDEDDDDDD2121DDDDB例例1 1不確定不確定(qudng)度的傳遞公式舉例度的傳遞公式舉例第30頁/共56頁第三十一頁，共57頁。函數(shù)表達式函數(shù)表達式合成標準不確定度公式合成標準不確定度公式相對不確定度相對不確定度byaxNbyaxN22yxNba%100NENNxyNyxN/NNEN22yxNEEEaxN xNaxNEEnxN NNEN xNEnE1nmk

30、zyxN NNEN 222zyxNnEmEkEE第31頁/共56頁第三十二頁，共57頁。三、有效數(shù)字三、有效數(shù)字(yu (yu xio sh z)xio sh z)測量值讀準了的位數(shù)加上一位估讀位組成測量值讀準了的位數(shù)加上一位估讀位組成(z chn)有效數(shù)字。有效數(shù)字。1、有效數(shù)字、有效數(shù)字(yu xio sh z)的概念的概念第三節(jié)：誤差理論與數(shù)據(jù)處理第三節(jié)：誤差理論與數(shù)據(jù)處理當一個近似數(shù)引入的誤差的絕對值小于近似數(shù)末位的當一個近似數(shù)引入的誤差的絕對值小于近似數(shù)末位的0.5時時,從該近似數(shù)左邊第一個非零數(shù)字起到最后一位均為從該近似數(shù)左邊第一個非零數(shù)字起到最后一位均為有效數(shù)字有效數(shù)字。3.14

31、: 3.143.1415926.0.00159.0.0053.141: 3.141 3.1415926.0.00059.0.00053.142: 3.1423.1415926.0.00040.0.005第32頁/共56頁第三十三頁，共57頁。有關(guān)有效數(shù)字有關(guān)有效數(shù)字(yu xio sh z)(yu xio sh z)的幾點說明：的幾點說明： （1 1）有效數(shù)字）有效數(shù)字(yu xio sh z)(yu xio sh z)的位數(shù)與小數(shù)點的位置無關(guān)。的位數(shù)與小數(shù)點的位置無關(guān)。例如例如(lr)(lr)：0.00430m = 0.430cm =4.30mm 0.00430m = 0.430cm =4.

32、30mm 皆為三位有效數(shù)字。（有效皆為三位有效數(shù)字。（有效數(shù)字前的零不是有效數(shù)字）數(shù)字前的零不是有效數(shù)字）（2 2）數(shù)字中間的）數(shù)字中間的0 0和末尾的和末尾的0 0均算有效數(shù)字，所以末尾的零不能隨意增減。均算有效數(shù)字，所以末尾的零不能隨意增減。例如：例如：200.5mm 200.5mm 和和 30.50cm 30.50cm 都是三位有效數(shù)字。都是三位有效數(shù)字。第33頁/共56頁第三十四頁，共57頁。(3) (3) 常數(shù)不用取有效數(shù)字常數(shù)不用取有效數(shù)字(yu xio sh z)(yu xio sh z)，但在計算時等常數(shù)所取的位數(shù)不應少于其他數(shù)值的有效數(shù)位。，但在計算時等常數(shù)所取的位數(shù)不應少于

33、其他數(shù)值的有效數(shù)位。(4) (4) 一般情況下，絕對誤差的有效數(shù)位只取一位到二位，不超過一般情況下，絕對誤差的有效數(shù)位只取一位到二位，不超過(chogu)(chogu)兩位。誤差進位的原則是只進不舍。相對誤差兩位。誤差進位的原則是只進不舍。相對誤差EN EN 最多取兩位最多取兩位(5)(5)在任何在任何(rnh)(rnh)數(shù)值中，數(shù)值的最后一位應與誤差位對齊。數(shù)值中，數(shù)值的最后一位應與誤差位對齊。 1.350.01 cm(1.3510.01)cm正確，正確，錯誤。錯誤。例如：例如：第三節(jié)：誤差理論與數(shù)據(jù)處理第三節(jié)：誤差理論與數(shù)據(jù)處理第34頁/共56頁第三十五頁，共57頁。2、儀器、儀器(yq)

34、的估計讀數(shù)的估計讀數(shù):（1）和儀器的不確定）和儀器的不確定(qudng)度對齊度對齊cm123讀數(shù)讀數(shù)(dsh) L=25.6 （mm）儀器名稱儀器名稱 量程量程分度值分度值零值誤差零值誤差鋼直尺鋼直尺300mm1mm 儀 0 0. .1 1mmmm例例1:注：實驗報告中要在實驗儀器一項中繪制并填寫儀器表格注：實驗報告中要在實驗儀器一項中繪制并填寫儀器表格第三節(jié)：誤差理論與數(shù)據(jù)處理第三節(jié)：誤差理論與數(shù)據(jù)處理第35頁/共56頁第三十六頁，共57頁。例例2:有的儀器是五進制的，應將最小格分成有的儀器是五進制的，應將最小格分成5份來估讀；有的儀器是二進制的，應將最小格分成份來估讀；有的儀器是二進制的

35、，應將最小格分成2份來估讀，即游碼左緣靠近刻線讀偶數(shù)，靠近半格讀奇數(shù)，所謂份來估讀，即游碼左緣靠近刻線讀偶數(shù)，靠近半格讀奇數(shù)，所謂(suwi)“靠近靠近”，包括稍欠和稍超。，包括稍欠和稍超。 1 2 3 4 5 6 7 8 90 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6當然在日常生活中，測量當然在日常生活中，測量(cling)一般是不進行估讀的。一般是不進行估讀的。第三節(jié)：誤差第三節(jié)：誤差(wch)理論與數(shù)據(jù)處理理論與數(shù)據(jù)處理第36頁/共56頁第三十七頁，共57頁。42.4 103、有效數(shù)字、有效數(shù)字(yu xio sh z)的運算的運算（1） 加減加減(ji jin)運算：運算：第三節(jié)

36、：誤差第三節(jié)：誤差(wch)理論與數(shù)據(jù)處理理論與數(shù)據(jù)處理71.3 0.8 6.3 271 347.8N348（2）乘除運算）乘除運算 439.54.080.00132.4136866 10868N（）=（3 3）乘方開方運算）乘方開方運算521085. 57651 .14200（4）測量結(jié)果的有效數(shù)字位數(shù)的確定：）測量結(jié)果的有效數(shù)字位數(shù)的確定：(26.120.02)mmD 和最靠前的對和最靠前的對齊齊和位數(shù)最少和位數(shù)最少的對齊的對齊位數(shù)一樣位數(shù)一樣小數(shù)點對齊小數(shù)點對齊第37頁/共56頁第三十八頁，共57頁。四、結(jié)果四、結(jié)果(ji gu)表示：表示：( )yyy 0.683P 100%yEy（單

37、位（單位(dnwi)）1、結(jié)果屬于、結(jié)果屬于(shy)計算出一個量值的計算出一個量值的例例:(26.1200.029)mmD 0.683P 000.11DE第三節(jié)：誤差理論與數(shù)據(jù)處理第三節(jié)：誤差理論與數(shù)據(jù)處理第38頁/共56頁第三十九頁，共57頁。(1)(1)作圖用紙一般應采用標準坐標紙，圖紙的大小應能反映物理量的有效數(shù)字；作圖區(qū)域應占圖紙的一半以上。作圖用紙一般應采用標準坐標紙，圖紙的大小應能反映物理量的有效數(shù)字；作圖區(qū)域應占圖紙的一半以上。(2)(2)取自變量為橫坐標（向右增大）；取因變量為縱坐標（向上增大）。畫出縱、橫坐標軸，并與圖紙上印的線條密切重合，但坐標軸不一定取圖紙所印表格的邊線

38、，坐標軸的標度值不一定從零開始。取自變量為橫坐標（向右增大）；取因變量為縱坐標（向上增大）。畫出縱、橫坐標軸，并與圖紙上印的線條密切重合，但坐標軸不一定取圖紙所印表格的邊線，坐標軸的標度值不一定從零開始。(3)(3)根據(jù)自變量（及因變量）的最低值與最高值，選取合適的作圖比例，應取圖紙上的根據(jù)自變量（及因變量）的最低值與最高值，選取合適的作圖比例，應取圖紙上的1 1格所表示的原數(shù)據(jù)的量值變化為格所表示的原數(shù)據(jù)的量值變化為1 1、2 2、5 5等數(shù)（或它們等數(shù)（或它們(t men)(t men)的十進倍率）。的十進倍率）。2、屬于、屬于(shy)作圖的：作圖的：第三節(jié)：誤差第三節(jié)：誤差(wch)理

39、論與數(shù)據(jù)處理理論與數(shù)據(jù)處理第39頁/共56頁第四十頁，共57頁。(4)每隔相同距離，沿軸畫一垂直于軸的短線（稱為標度線），并在其附近注以標度值，標度值的位數(shù)不必每隔相同距離，沿軸畫一垂直于軸的短線（稱為標度線），并在其附近注以標度值，標度值的位數(shù)不必(bb)取實驗數(shù)據(jù)中的全部有效數(shù)字位數(shù)，例如取實驗數(shù)據(jù)中的全部有效數(shù)字位數(shù)，例如2.50只標只標2.5即可。（一般在各坐標軸上可標即可。（一般在各坐標軸上可標510個標度值。）個標度值。）(5)對每一坐標軸，要標明物理量的名稱及單位符號。（標注的方法與表格相同。）對每一坐標軸，要標明物理量的名稱及單位符號。（標注的方法與表格相同。）第40頁/共56

40、頁第四十一頁，共57頁。(6.)數(shù)據(jù)點要用端正的數(shù)據(jù)點要用端正的“”或或“”等符號來表示。數(shù)據(jù)點應在符號的中心，符號的大小應相當于不確定等符號來表示。數(shù)據(jù)點應在符號的中心，符號的大小應相當于不確定(qudng)度的大??；但為簡單起見，也可統(tǒng)一取度的大?。坏珵楹唵纹鹨?，也可統(tǒng)一取23mm。在一張圖紙上作多條曲線時，不同的數(shù)據(jù)組應使用不同的符號來表示數(shù)據(jù)點，并在圖中適當位置說明不同符號的不同意義。求斜率時取點的符號應采用有別于這些數(shù)據(jù)點的符號，例如用正三角形。在一張圖紙上作多條曲線時，不同的數(shù)據(jù)組應使用不同的符號來表示數(shù)據(jù)點，并在圖中適當位置說明不同符號的不同意義。求斜率時取點的符號應采用有別于這

41、些數(shù)據(jù)點的符號，例如用正三角形“ ”，并在其旁標以坐標（坐標值應正確寫出有效數(shù)字）；，并在其旁標以坐標（坐標值應正確寫出有效數(shù)字）； (7)擬合直線或曲線的線條務必勻、細、光滑。不通過圖線的數(shù)據(jù)點應勻稱地分布在圖線的兩側(cè)，且盡量靠近圖線。擬合直線或曲線的線條務必勻、細、光滑。不通過圖線的數(shù)據(jù)點應勻稱地分布在圖線的兩側(cè)，且盡量靠近圖線。 (8)在實驗報告的圖紙中，應寫上圖名、日期、圖紙上的中英文字及數(shù)字等均需寫端正。在實驗報告的圖紙中，應寫上圖名、日期、圖紙上的中英文字及數(shù)字等均需寫端正。第三節(jié)：誤差第三節(jié)：誤差(wch)理論與數(shù)據(jù)處理理論與數(shù)據(jù)處理第41頁/共56頁第四十二頁，共57頁。以上是

42、針對用手工作圖的。當然也可以借助計算機作圖，則有些規(guī)則（如數(shù)據(jù)點在符號的中心，線條勻、細、光滑，書寫端正等）是自動滿足的。雖然計算機可以任意取比例，使曲線（或直線）充滿圖紙，但實驗作圖時不宜采用這種方法，兩標度以上是針對用手工作圖的。當然也可以借助計算機作圖，則有些規(guī)則（如數(shù)據(jù)點在符號的中心，線條勻、細、光滑，書寫端正等）是自動滿足的。雖然計算機可以任意取比例，使曲線（或直線）充滿圖紙，但實驗作圖時不宜采用這種方法，兩標度(bio d)線間的量值變化仍應取線間的量值變化仍應取1、2、5及其十進倍率為佳，因為只有這樣，才易于使用者讀圖。及其十進倍率為佳，因為只有這樣，才易于使用者讀圖。 第三節(jié)：

43、誤差第三節(jié)：誤差(wch)理論與數(shù)據(jù)處理理論與數(shù)據(jù)處理第42頁/共56頁第四十三頁，共57頁。(6.4,4)(1.6,1)246n(cm)0 2 4 6 8 10圖： 砝碼質(zhì)量與鋼絲伸長量關(guān)系曲線 日 期：2007-3-1擬合函數(shù)關(guān)系：斜率：mkn/3/4.8 0.625 kg/cmkm n m(kg)第三節(jié)：誤差第三節(jié)：誤差(wch)理論與數(shù)據(jù)處理理論與數(shù)據(jù)處理第43頁/共56頁第四十四頁，共57頁。n(nm)1.6500500.0700.01.67001.66001.70001.69001.6800600.0400.0玻璃材料色散曲線圖圖 1不當：不當：曲線太曲線太粗，不粗，不均勻，均勻，

44、不光滑不光滑。應該應該(ynggi)用直尺用直尺、曲線、曲線板等工板等工具把實具把實驗點連驗點連成光滑成光滑、均勻、均勻的細實的細實線。線。不當圖例不當圖例(tl)展示展示第44頁/共56頁第四十五頁，共57頁。圖 2I (mA)U (V)0 02.008.004.0020.0016.0012.0018.0014.0010.006.002.001.003.00電學元件伏安特性曲線不當：橫軸坐標分度選取不當。橫軸以3 cm 代表(dibio)1 V，使作圖和讀圖都很困難。實際在選擇坐標分度值時，應既滿足有效數(shù)字的要求又便于作圖和讀圖，一般以1 mm 代表(dibio)的量值是10的整數(shù)次冪或是其

45、2倍或5倍。第45頁/共56頁第四十六頁，共57頁。1、課前預習：、課前預習： （1）上課前應通讀教材，以求對當次實驗有個全面了解，然后按照指定的預習重點，精讀有關(guān)數(shù)學模型，明確要測量的物理量，對主要儀器的功能及使用方法）上課前應通讀教材，以求對當次實驗有個全面了解，然后按照指定的預習重點，精讀有關(guān)數(shù)學模型，明確要測量的物理量，對主要儀器的功能及使用方法(fngf)形成一個初步印象。形成一個初步印象。 （2）課前預習必須做書面預習報告，課上請老師審閱。無預習報告或預習報告不合格者不準上課。預習報告一般包含）課前預習必須做書面預習報告，課上請老師審閱。無預習報告或預習報告不合格者不準上課。預習報

46、告一般包含(bohn)下列內(nèi)容（參照范例）下列內(nèi)容（參照范例）第四節(jié)：實驗第四節(jié)：實驗(shyn)課程程序課程程序第46頁/共56頁第四十七頁，共57頁。實驗實驗(shyn)目的目的實驗實驗(shyn)儀器儀器實驗實驗(shyn)原理原理理論原理理論原理實驗原理實驗原理實驗步驟實驗步驟實驗名稱實驗名稱數(shù)據(jù)記錄表格數(shù)據(jù)記錄表格數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理結(jié)果陳述與分析討論結(jié)果陳述與分析討論問答思考問答思考預習報告課后完成第47頁/共56頁第四十八頁，共57頁。2、實驗、實驗(shyn)（1）提前五分鐘進入）提前五分鐘進入(jnr)實驗室，按組號入座。進任何實驗室，都不要擅自動手，以免造成儀器損壞或發(fā)生事故。

47、嚴格按操作要求進行操作，損壞儀器要按規(guī)定賠償。實驗室，按組號入座。進任何實驗室，都不要擅自動手，以免造成儀器損壞或發(fā)生事故。嚴格按操作要求進行操作，損壞儀器要按規(guī)定賠償。（2）注意在細節(jié)上培養(yǎng)科學作風）注意在細節(jié)上培養(yǎng)科學作風. 如儀器布局合理整齊如儀器布局合理整齊;操作操作(cozu)姿式正確文明；電學儀器經(jīng)教師檢查后才能通電；不要觸摸光學元件的工作表面；實驗完畢及時斷開電源，整理儀器并恢復到原來的陳列狀態(tài)；主動請老師指導操作姿式正確文明；電學儀器經(jīng)教師檢查后才能通電；不要觸摸光學元件的工作表面；實驗完畢及時斷開電源，整理儀器并恢復到原來的陳列狀態(tài)；主動請老師指導操作(cozu)、檢查數(shù)據(jù)、驗收儀器。、檢查數(shù)據(jù)、驗收儀器。 第四節(jié)：第四節(jié)：實驗課程程序?qū)嶒炚n程程序第48頁/共56頁第四十九頁，共57頁。（3）記錄完整實驗數(shù)據(jù)，實事求是。有些實驗條件（如溫度、儀器規(guī)格等）比較重要）記錄完整實驗數(shù)據(jù)，實事求是。有些實驗條件（如溫度、儀器規(guī)格等）比較重要(zhngyo)，但不一定參加運算，不要漏記。，但不一定參加運算，不要漏記。 實驗數(shù)據(jù)不得隨意改動，僅當確認