物理實(shí)驗(yàn)緒論美化稿市公開(kāi)課獲獎(jiǎng)?wù)n件

1、1大學(xué)物理試驗(yàn)課程緒論上海交通大學(xué)物理試驗(yàn)中心3月第1頁(yè)第1頁(yè)2本課內(nèi)容1. 為何要上物理試驗(yàn)課2. 測(cè)量、誤差和不擬定度預(yù)計(jì)3. 作圖法和最小二乘法4. 如何上好物理試驗(yàn)課5. 網(wǎng)上選課須知第2頁(yè)第2頁(yè)31.為何要上物理試驗(yàn)課1.1 物理試驗(yàn)作用1.2 物理試驗(yàn)課目的第3頁(yè)第3頁(yè)4“物理”起源“物理” 源于古希臘文，原意：自然.上圖為牛頓所著“自然哲學(xué)之?dāng)?shù)學(xué)原理”漢、日語(yǔ)中“物理”一詞源自方以智（明末清初）百科全書(shū)式著作物理小識(shí)第4頁(yè)第4頁(yè)5物理試驗(yàn)作用 物理學(xué)是研究物質(zhì)運(yùn)動(dòng)普通規(guī)律及物質(zhì)基本結(jié)構(gòu)科學(xué)，是自然科學(xué)基礎(chǔ)學(xué)科。第5頁(yè)第5頁(yè)6物理學(xué)是一門(mén)試驗(yàn)科學(xué)，物理試驗(yàn)在物理學(xué)產(chǎn)生、發(fā)展和應(yīng)用過(guò)

2、程中起著主要作用。物理試驗(yàn)作用馬德堡半球試驗(yàn)（奧托馮居里克）第6頁(yè)第6頁(yè)7超導(dǎo)核磁共振成像（MRI）物理試驗(yàn)作用第7頁(yè)第7頁(yè)8以諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)為例：80%以上諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)給了試驗(yàn)物理學(xué)家。 其余20%獎(jiǎng)中諸多是試驗(yàn)和理論物理學(xué)家分享。物理試驗(yàn)作用第8頁(yè)第8頁(yè)99李政道：生于上海，美籍華人，1957年獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)， 時(shí)年31歲 楊振寧：生于安徽，美籍華人，1957年獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，時(shí)年35歲 丁肇中：生于美國(guó)，美籍華人，1976年獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)， 時(shí)年40歲 李遠(yuǎn)哲：生于臺(tái)灣，美籍華人，1986年諾貝爾獲化學(xué)獎(jiǎng)， 時(shí)年50歲 朱棣文：生于美國(guó)，美籍華人，1997年諾貝爾獲物理學(xué)獎(jiǎng)，時(shí)年

3、49歲 崔 琦：生于河南，美籍華人，1998年獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)， 時(shí)年59歲 高行?。荷诮?，法籍華人，獲諾貝爾文學(xué)獎(jiǎng)， 時(shí)年52歲 錢(qián)永?。荷诩~約，美籍華人，年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)， 時(shí)年57歲 莫言： 生于山東， 中國(guó)人， 20獲諾貝爾文學(xué)獎(jiǎng)， 時(shí)年57歲諾貝爾獎(jiǎng)華人取得者物理試驗(yàn)作用第9頁(yè)第9頁(yè)1010獨(dú)立發(fā)覺(jué)新J/基本粒子丁肇中楊振寧弱互相作用中宇稱(chēng)不守恒李政道物理試驗(yàn)作用第10頁(yè)第10頁(yè)1111 ， 朱棣文 崔琦 高錕創(chuàng)造了用激光冷卻 量子霍耳效應(yīng) 光纖之父和俘獲原子辦法 物理試驗(yàn)作用第11頁(yè)第11頁(yè)12 物理試驗(yàn)課目的是什么？物理實(shí)驗(yàn)課程實(shí)驗(yàn)知識(shí)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?shí)驗(yàn)素養(yǎng)力熱光電第12頁(yè)第12頁(yè)

4、13 學(xué)習(xí)試驗(yàn)知識(shí)掌握和理解物理理論；學(xué)習(xí)物理試驗(yàn)知識(shí)和設(shè)計(jì)思想通過(guò)對(duì)試驗(yàn)現(xiàn)象觀測(cè)、分析和對(duì)物理量測(cè)量第13頁(yè)第13頁(yè)14培養(yǎng)試驗(yàn)?zāi)芰Φ?4頁(yè)第14頁(yè)15提升試驗(yàn)素養(yǎng)實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)科學(xué)作風(fēng)創(chuàng)新精神品德行為工作態(tài)度第15頁(yè)第15頁(yè)162. 測(cè)量、誤差和不擬定度預(yù)計(jì)2.1 測(cè)量與有效數(shù)字2.2 測(cè)量誤差和不擬定度估算基礎(chǔ)知識(shí)第16頁(yè)第16頁(yè)17測(cè)量與有效數(shù)字測(cè)量有效數(shù)字讀取有效數(shù)字運(yùn)算有效數(shù)字尾數(shù)舍取規(guī)則第17頁(yè)第17頁(yè)18測(cè)量 測(cè)量用適當(dāng)工具或儀器，通過(guò)科學(xué)辦法，將反應(yīng)被測(cè)對(duì)象一些特性物理量（被測(cè)物理量）與選作原則單位同類(lèi)物理量進(jìn)行比較過(guò)程，其比值即為被測(cè)物理量測(cè)量值。第18頁(yè)第18頁(yè)1919例：長(zhǎng)度

5、測(cè)量1790年法國(guó)國(guó)民議會(huì)通過(guò)決議，決定采用通過(guò)巴黎地球子午線(xiàn)四分之一千萬(wàn)分之一為長(zhǎng)度單位1927年國(guó)際協(xié)議，以金屬鎘(Cd)紅色光譜線(xiàn)長(zhǎng)度1553164.13倍作為米長(zhǎng)度單位1983年10月第十七屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)通過(guò)了米新定義：“米是光在真空中1299792458秒時(shí)間間隔內(nèi)所經(jīng)路程長(zhǎng)度”。原則單位：古代常以人體一部分作為長(zhǎng)度單位?！安贾钢?，布手知尺，舒肘知尋。第19頁(yè)第19頁(yè)20測(cè)量工具：第20頁(yè)第20頁(yè)21測(cè)量直接測(cè)量間接測(cè)量第21頁(yè)第21頁(yè)22直接測(cè)量：直接將待測(cè)物理量與選定同類(lèi)物理量原則單位相比較直接得到測(cè)量值第22頁(yè)第22頁(yè)23間接測(cè)量：利用直接測(cè)量量與被測(cè)量之間已知函數(shù)關(guān)系，求得

6、該被測(cè)物理量mV第23頁(yè)第23頁(yè)24測(cè)量值 = 讀數(shù)值(有效數(shù)字)+單位有效數(shù)字：可靠數(shù)字可疑數(shù)字（一位）測(cè)量結(jié)果表示第24頁(yè)第24頁(yè)25有效數(shù)字讀取15.2mm15.0mm第25頁(yè)第25頁(yè)26科學(xué)記數(shù)法第26頁(yè)第26頁(yè)27有效數(shù)字運(yùn)算：加、減法諸量相加（相減）時(shí)，其和（差）數(shù)在小數(shù)點(diǎn)后所應(yīng)保留位數(shù)與諸數(shù)中小數(shù)點(diǎn)后位數(shù)至少一個(gè)相同。 4.178 + 21.3 25.478 = 25.5第27頁(yè)第27頁(yè)28諸量相乘（除）后其積（商）所保留有效數(shù)字，只須與諸因子中有效數(shù)字至少一個(gè)相同。 4.178 10.1 4178 4178 421978=42.2有效數(shù)字運(yùn)算：乘、除法第28頁(yè)第28頁(yè)29有效數(shù)

7、字運(yùn)算：乘方、開(kāi)方有效數(shù)字與其底有效數(shù)字相同第29頁(yè)第29頁(yè)30有效數(shù)字運(yùn)算：取對(duì)數(shù)運(yùn)算后尾數(shù)位數(shù)與真數(shù)位數(shù)相同例：lg1.938 = 0.2973 lg1938 = 3 + lg1.938 = 3.2973第30頁(yè)第30頁(yè)31有效數(shù)字運(yùn)算：指數(shù)函數(shù)運(yùn)算后有效數(shù)字位數(shù)與指數(shù)小數(shù)點(diǎn)后位數(shù)相同（包括緊接小數(shù)點(diǎn)后零）例： 106.25 = 1.8 106 100.0035 = 1.008第31頁(yè)第31頁(yè)32 有效數(shù)字運(yùn)算：三角函數(shù)例：Sin3000= 0.5000 Cos2016= 0.9381取位隨角度有效數(shù)字而定第32頁(yè)第32頁(yè)33正確數(shù)不合用有效數(shù)字運(yùn)算規(guī)則。取常數(shù)與測(cè)量值有效數(shù)字位數(shù)相同。有

8、效數(shù)字運(yùn)算：注意點(diǎn)第33頁(yè)第33頁(yè)34有效數(shù)字尾數(shù)舍入規(guī)則 數(shù)字修約按照一定規(guī)則擬定一致位數(shù)，然后舍去一些數(shù)字后面多出尾數(shù)過(guò)程數(shù)字修約規(guī)則（國(guó)家原則文獻(xiàn)：GB8170-87）口訣： 4舍6入5看右，5后有數(shù)進(jìn)上去， 尾數(shù)為0向左看，左數(shù)奇進(jìn)偶舍棄。 第34頁(yè)第34頁(yè)35有效數(shù)字尾數(shù)舍入規(guī)則例：將下列數(shù)字所有修約為四位有效數(shù)字1）尾數(shù) 5，1.118600001.1193）尾數(shù)5， a）5右面尚有不為0數(shù) 1.118599991.119 1.118500011.119 b） 5右面尾數(shù)為0則湊偶1.117500001.118 1.118500001.118 第35頁(yè)第35頁(yè)36注意：一次性修約到

9、指定位數(shù)例：將數(shù)字10.2749945001修約為四位有效數(shù)字。一步到位：10.274994500110.27（正確）。錯(cuò)誤結(jié)果：10.274994500110.274995 10.27510.28有效數(shù)字尾數(shù)舍入規(guī)則第36頁(yè)第36頁(yè)37.測(cè)量誤差和不擬定度估算基礎(chǔ)知識(shí)誤差隨機(jī)誤差處理測(cè)量結(jié)果不擬定度表示間接測(cè)量不擬定度合成第37頁(yè)第37頁(yè)38對(duì)一待測(cè)物理量 x 誤差dx 測(cè)量結(jié)果 x 真值 真值：物理量在一定試驗(yàn)條件下客觀存在值誤 差第38頁(yè)第38頁(yè)39測(cè)量誤差存在于一切測(cè)量過(guò)程中，能夠控制得越來(lái)越小，不也許為零。誤 差系統(tǒng)誤差隨機(jī)誤差誤差第39頁(yè)第39頁(yè)40產(chǎn)生原因：由于測(cè)量?jī)x器、測(cè)量辦法

10、、環(huán)境帶入。分類(lèi)及處理辦法：1 已定系統(tǒng)誤差：必須修正電表、螺旋測(cè)微計(jì)零位誤差； 測(cè)電壓、電流時(shí)由于忽略表內(nèi)阻引起誤差。2 未定系統(tǒng)誤差：要預(yù)計(jì)出分布范圍 如：螺旋測(cè)微計(jì)制造時(shí)螺紋公差等。系統(tǒng)誤差定 義：在對(duì)同一被測(cè)量多次測(cè)量過(guò)程中，絕對(duì)值和符號(hào)保持恒定或隨測(cè)量條件改變而按擬定規(guī)律改變。第40頁(yè)第40頁(yè)41系統(tǒng)誤差第41頁(yè)第41頁(yè)42隨機(jī)誤差產(chǎn)生原因：試驗(yàn)條件和環(huán)境原因無(wú)規(guī)則起伏變 化，引起測(cè)量值圍繞真值發(fā)生漲落改變。 比如：電表軸承摩擦力變動(dòng)螺旋測(cè)微計(jì)測(cè)力在一定范圍內(nèi)隨機(jī)改變操作讀數(shù)時(shí)視差影響定 義： 在對(duì)同一量多次重復(fù)測(cè)量中絕對(duì)值和符號(hào)以不可預(yù)知方式改變測(cè)量誤差分量。第42頁(yè)第42頁(yè)43隨

11、機(jī)誤差第43頁(yè)第43頁(yè)44 (1) 小誤差出現(xiàn)概率比大誤差出現(xiàn)概率大；(2) 無(wú)窮多次測(cè)量時(shí)服從正態(tài)分布；(3) 含有抵償性。取多次測(cè)量平均值有助于消減隨機(jī)誤差。 隨機(jī)誤差特點(diǎn)第44頁(yè)第44頁(yè)45原則差?。簻y(cè)得值很密集，隨機(jī)誤差分布范圍窄，測(cè)量精密度高；原則差大：表示測(cè)得值很分散，隨機(jī)誤差分布范圍寬，測(cè)量精密度低。 原則差表示測(cè)量值離散程度第45頁(yè)第45頁(yè)46 任意一次測(cè)量值落入?yún)^(qū)間 概率為 這個(gè)概率叫置信概率，也稱(chēng)為置信度。相應(yīng)區(qū)間叫置信區(qū)間，表示為：第46頁(yè)第46頁(yè)47擴(kuò)大置信區(qū)間，可增長(zhǎng)置信概率第47頁(yè)第47頁(yè)48 在測(cè)量次數(shù)n較小情況下，測(cè)量將呈t分布 n 較小時(shí), 偏離正態(tài)分布較多，

12、 n 較大時(shí), 趨于正態(tài)分布。 t分布時(shí)，置信區(qū)間和置信度計(jì)算需要對(duì)特殊函數(shù)積分，且不同測(cè)量次數(shù)對(duì)應(yīng)不同值，計(jì)算很繁。第48頁(yè)第48頁(yè)49平均值假定對(duì)一個(gè)物理量進(jìn)行了n次測(cè)量，測(cè)得值為xi (i =1, 2，n) 能夠用多次測(cè)量算術(shù)平均值作為被測(cè)量最佳預(yù)計(jì)值，測(cè)量次數(shù)n為無(wú)窮大時(shí)，算術(shù)平均值等于真值。第49頁(yè)第49頁(yè)50 依據(jù)統(tǒng)計(jì)理論，有限測(cè)量時(shí)，算術(shù)平均值不等于真值，它原則偏差為：而意義能夠理解為：待測(cè)物理量處于區(qū)間 內(nèi)概率為0.683。第50頁(yè)第50頁(yè)51 物理試驗(yàn)中，置信度普通取作0.95,這時(shí)t 分布相應(yīng)置信區(qū)間可寫(xiě)為:普通，我們?nèi)y(cè)量次數(shù)為6次。n345672.481.591.241

13、.050.926第51頁(yè)第51頁(yè)52測(cè)量結(jié)果不擬定度表示概念：不擬定度u是由于測(cè)量誤差存在而對(duì) 被測(cè)量值不能擬定程度。意義：不擬定度是一定置信概率下誤差 限值, 反應(yīng)了也許存在誤差分布范圍。 置信概率普通取0.95第52頁(yè)第52頁(yè)53 A 類(lèi)分量 : 能夠用統(tǒng)計(jì)學(xué)辦法估算 分量，普通指隨機(jī)誤差。 不擬定度構(gòu)成第53頁(yè)第53頁(yè)54B 類(lèi)分量 : 不能用統(tǒng)計(jì)學(xué)辦法估算分 量，普通指系統(tǒng)誤差。 若不尤其闡明 c 叫置信因子,置信度取0.95時(shí)，c = 1.05不擬定度構(gòu)成第54頁(yè)第54頁(yè)55合成辦法:相對(duì)不擬定度:結(jié)果表示:第55頁(yè)第55頁(yè)56注意：1.平均值有效數(shù)字位數(shù)不要超出測(cè)量值有效數(shù)字;2.

14、不擬定度和相對(duì)不擬定度保留1-2位有效數(shù)字；3.不擬定度最后一位數(shù)字要和平均值對(duì)齊。第56頁(yè)第56頁(yè)57直接測(cè)量量不擬定度估算過(guò)程與表示剔除異常數(shù)據(jù)用已知系統(tǒng)誤差修正原始測(cè)量數(shù)據(jù) 求平均值計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差求A類(lèi)分量求B類(lèi)分量合成不確定度結(jié)果表示第57頁(yè)第57頁(yè)58直接測(cè)量不擬定度計(jì)算舉例例1：用螺旋測(cè)微計(jì)測(cè)某一鋼絲直徑，原始數(shù)據(jù)見(jiàn)下表，請(qǐng)給出完整測(cè)量結(jié)果。d0 = +0.004 mm , 螺旋測(cè)微計(jì)儀器允差為儀= 0.004mm123456（mm）0.2490.2500.2470.2510.2530.250原始數(shù)據(jù)表格第58頁(yè)第58頁(yè)59 例解： d0 = +0.004 mm , 螺旋測(cè)微計(jì)儀器允差

15、為儀=0.004mm123456(mm)0.2490.2500.2470.2510.2530.250(mm)0.2450.2460.2430.2470.2490.246(mm)0.246(mm)0.0010.0000.003-0.001-0.0030.000沒(méi)有異常數(shù)據(jù),不用剔除第59頁(yè)第59頁(yè)60 例解： 第60頁(yè)第60頁(yè)61測(cè)量結(jié)果表示為第61頁(yè)第61頁(yè)62間接測(cè)量不擬定度計(jì)算設(shè)待測(cè)量與各直接測(cè)量之間有函數(shù)關(guān)系： 不可分別計(jì)算再取平均非線(xiàn)性待測(cè)量平均值可直接用各量平均值計(jì)算，則：第62頁(yè)第62頁(yè)63待測(cè)量量不擬定度與各直接測(cè)量量不擬定度關(guān)系為：（1） 計(jì)算和差形式以便 （2） 計(jì)算乘除指數(shù)

16、形式以便間接測(cè)量不擬定度計(jì)算第63頁(yè)第63頁(yè)64慣用公式同窗們能夠用偏微分知識(shí)自己推導(dǎo)這些公式 第64頁(yè)第64頁(yè)65間接測(cè)量不擬定度合成過(guò)程求直接測(cè)量量的平均值求直接測(cè)量量的不確定度利用誤差傳遞公式求間接測(cè)量量的不確定度用各量的平均值求間接測(cè)量量的平均值求出間接測(cè)量量的相對(duì)不確定度求直接測(cè)量量的平均值求直接測(cè)量量的相對(duì)不確定度利用誤差傳遞公式求間接測(cè)量量的相對(duì)不確定度用各量的平均值求間接測(cè)量量的平均值求出間接測(cè)量量的不確定度表示結(jié)果誤差傳遞公式關(guān)系是加、減誤差傳遞公式關(guān)系是乘、除第65頁(yè)第65頁(yè)66間接測(cè)量量不擬定度合成舉例 例2： 已測(cè)得金屬環(huán)外形尺寸下列，要求給出其體積測(cè)量結(jié)果解： 2.

17、由于間接測(cè)量與直接測(cè)量量之間沒(méi)有簡(jiǎn)樸關(guān)系，故先推導(dǎo)出間接測(cè)量合成不擬定度1.第66頁(yè)第66頁(yè)67間接測(cè)量量不擬定度合成舉例3. 求相對(duì)不擬定度4. 試驗(yàn)結(jié)果表示第67頁(yè)第67頁(yè)683.數(shù)據(jù)處理作圖法最小二乘法3.1 作圖法處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)3.2 最小二乘法直線(xiàn)擬合第68頁(yè)第68頁(yè)69作圖法可形象、直觀地顯示出物理量之間函數(shù)關(guān)系，也可用來(lái)求一些物理參數(shù)，因此它是一個(gè)主要數(shù)據(jù)處理辦法。作圖法第69頁(yè)第69頁(yè)70作圖法處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)環(huán)節(jié)整理好數(shù)據(jù)表格選擇合適的坐標(biāo)分度值，確定坐標(biāo)紙的大小標(biāo)明坐標(biāo)軸標(biāo)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)將實(shí)驗(yàn)點(diǎn)連成光滑的直線(xiàn)或曲線(xiàn)標(biāo)出圖線(xiàn)特征標(biāo)出圖名、作者第70頁(yè)第70頁(yè)711.選擇適當(dāng)坐標(biāo)分度值，擬定

18、坐標(biāo)紙大小依據(jù)表數(shù)據(jù)U 軸可選1mm相應(yīng)于0.10 V，I 軸可選1mm相應(yīng)于0.20 mA，并可定坐標(biāo)紙大?。圆恍∮谧鴺?biāo)范圍、數(shù)據(jù)范圍） 約為130 mm130 m。表1：伏安法測(cè)電阻試驗(yàn)數(shù)據(jù)作圖法處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)環(huán)節(jié) 例3： 第71頁(yè)第71頁(yè)722.標(biāo)明坐標(biāo)軸： 用粗實(shí)線(xiàn)畫(huà)坐標(biāo)軸，用箭頭標(biāo)軸方向，標(biāo)坐標(biāo)軸名稱(chēng)或符號(hào)、單位,再按順序標(biāo)出坐標(biāo)軸整分格上量值。I (mA)U (V)8.004.0020.0016.0012.0018.0014.0010.006.002.0002.004.006.008.0010.001.003.005.007.009.004. 連成圖線(xiàn)： 用直尺、曲線(xiàn)板等把點(diǎn)連成直

19、線(xiàn)、光滑曲線(xiàn)。普通不強(qiáng)求直線(xiàn)或曲線(xiàn)通過(guò)每個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)，應(yīng)使圖線(xiàn)線(xiàn)正穿過(guò)試驗(yàn)點(diǎn)時(shí)能夠在兩邊試驗(yàn)點(diǎn)與圖線(xiàn)最為靠近且分布大體均勻。圖點(diǎn)處斷開(kāi)。3.標(biāo)試驗(yàn)點(diǎn)： 試驗(yàn)點(diǎn)可用“ ”、 “ ”、“ ”等符號(hào)標(biāo)出（同一坐標(biāo)系下不同曲線(xiàn)用不同符號(hào)）。 第72頁(yè)第72頁(yè)735.標(biāo)出圖線(xiàn)特性： 在圖上空白位置標(biāo)明試驗(yàn)條件或從圖上得出一些參數(shù)。如利用所繪直線(xiàn)可給出被測(cè)電阻R大小：從所繪直線(xiàn)上讀取兩點(diǎn) A、B 坐標(biāo)就可求出 R 值。I (mA)U (V)8.004.0020.0016.0012.0018.0014.0010.006.002.0002.004.006.008.0010.001.003.005.007.009.

20、006.標(biāo)出圖名： 在圖線(xiàn)下方或空白位置寫(xiě)出圖線(xiàn)名稱(chēng)及一些必要闡明。A(1.00,2.76)B(7.00,18.58)由圖上A、B兩點(diǎn)可得被測(cè)電阻R為：電阻伏安特性曲線(xiàn)作者：xx第73頁(yè)第73頁(yè)74不妥圖例展示：n(nm)1.6500500.0700.01.67001.66001.70001.69001.6800600.0400.0玻璃材料色散曲線(xiàn)圖圖 1不妥：曲線(xiàn)太粗，不均勻，不光滑。應(yīng)當(dāng)用直尺、曲線(xiàn)板等工具把試驗(yàn)點(diǎn)連成光滑、均勻細(xì)實(shí)線(xiàn)。第74頁(yè)第74頁(yè)75n(nm)1.6500500.0700.01.67001.66001.70001.69001.6800600.0400.0玻璃材料色散曲

21、線(xiàn)圖更正為：第75頁(yè)第75頁(yè)76圖 2I (mA)U (V)02.008.004.0020.0016.0012.0018.0014.0010.006.002.001.003.00電學(xué)元件伏安特性曲線(xiàn)不妥：橫軸坐標(biāo)分度選取不妥。橫軸以3 cm 代表1 V，使作圖和讀圖都很困難。實(shí)際在選擇坐標(biāo)分度值時(shí)，應(yīng)既滿(mǎn)足有效數(shù)字要求又便于作圖和讀圖，普通以1 mm 代表量值是10整多次冪或是其2倍或5倍。第76頁(yè)第76頁(yè)77I (mA)U (V)o1.002.003.004.008.004.0020.0016.0012.0018.0014.0010.006.002.00電學(xué)元件伏安特性曲線(xiàn)更正為：第77頁(yè)第

22、77頁(yè)78計(jì)算機(jī)作圖例子（ORIGIN）作圖辦法可參見(jiàn)講義附錄，中心機(jī)房可提供計(jì)算機(jī)第78頁(yè)第78頁(yè)79最小二乘法直線(xiàn)擬合設(shè)兩物理量 x、y 滿(mǎn)足線(xiàn)性關(guān)系 y = a+bx，等精度地測(cè)得一組互相獨(dú)立試驗(yàn)數(shù)據(jù) xi，yi i = 1,.,n當(dāng)所測(cè)各yi 值與擬合直線(xiàn)上 a +bxi之間偏差平方和最小，即 所得系數(shù)a,b最好,擬合公式即為最佳經(jīng)驗(yàn)公式。第79頁(yè)第79頁(yè)80第80頁(yè)第80頁(yè)81解方程得:第81頁(yè)第81頁(yè)82相關(guān)系數(shù)r ： 最小二乘法處理數(shù)據(jù)除給出 a、b 外，還應(yīng)給出相關(guān)系數(shù) r ， r 定義為 r-1，1。|r|1，x、y 間線(xiàn)性關(guān)系好， |r|0 ，x、y 間無(wú)線(xiàn)性關(guān)系，擬合無(wú)意

23、義。 物理試驗(yàn)中普通要求 r 絕對(duì)值達(dá)到0.999以上(3個(gè)9以上) 其中第82頁(yè)第82頁(yè)83a、b、r 詳細(xì)求解辦法： 1. 用計(jì)算機(jī)Excel 程序; 2.用計(jì)算機(jī)Origin軟件或Matlab軟件Origin軟件試用版下載： 3. 自己編程。 用最小二乘法處理前一定要先用 作圖法作圖, 以剔除異常數(shù)據(jù)!第83頁(yè)第83頁(yè)844. 如何上好物理試驗(yàn)課試驗(yàn)預(yù)習(xí)試驗(yàn)?zāi)芊袢〉梅e極關(guān)鍵試驗(yàn)操作試驗(yàn)匯報(bào)試驗(yàn)總結(jié)第84頁(yè)第84頁(yè)85試驗(yàn)預(yù)習(xí) 明確實(shí)驗(yàn)?zāi)浚?預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)原理， 理解實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)。 第85頁(yè)第85頁(yè)86預(yù)習(xí)匯報(bào)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)，實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)簡(jiǎn)圖（電路圖或光路圖）記錄主要公式列出記錄數(shù)據(jù)表格第86頁(yè)第

24、86頁(yè)87試驗(yàn)操作要求操作前了解實(shí)驗(yàn)室規(guī)則儀器使用方法及注意事項(xiàng)操作中試驗(yàn)性探索操作觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，記錄數(shù)據(jù)操作后整理好儀器請(qǐng)老師檢查數(shù)據(jù)并蓋章用鋼筆或圓珠筆統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，原始數(shù)據(jù)不得改動(dòng)第87頁(yè)第87頁(yè)88試驗(yàn)匯報(bào)特色第88頁(yè)第88頁(yè)89試驗(yàn)匯報(bào)分抄襲處理：分第89頁(yè)第89頁(yè)90試驗(yàn)匯報(bào)內(nèi)容中心當(dāng)前暫不接受電子版試驗(yàn)匯報(bào)！實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮韺?shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖表數(shù)據(jù)處理實(shí)驗(yàn)討論和誤差分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果或?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差分析實(shí)驗(yàn)小結(jié)第90頁(yè)第90頁(yè)91教學(xué)環(huán)節(jié)中應(yīng)注意學(xué)生上課必須按時(shí)，遲到按缺課處理。未完畢預(yù)習(xí)和預(yù)習(xí)匯報(bào)者，教師有權(quán)停止其試驗(yàn)或成績(jī)降檔！進(jìn)試驗(yàn)室做試驗(yàn)，

25、其試驗(yàn)者序號(hào)必須與儀器組號(hào)一一相應(yīng)！離開(kāi)試驗(yàn)室前，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)須經(jīng)教師審閱署名。試驗(yàn)匯報(bào)（含預(yù)習(xí)匯報(bào)）必須在一周內(nèi)交至物理試驗(yàn)樓三樓教師信箱（按圖章標(biāo)識(shí)）！不然該試驗(yàn)按缺席處理。第91頁(yè)第91頁(yè)92物理試驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)分原則第92頁(yè)第92頁(yè)93扣分操作能力差預(yù)習(xí)馬虎、缺項(xiàng)違章操作損壞儀器試驗(yàn)匯報(bào)不完整第93頁(yè)第93頁(yè)94因?yàn)楦鱾€(gè)試驗(yàn)難易程度不同，同一試驗(yàn)不同上課教師評(píng)分也略有差異，為公平起見(jiàn)，試驗(yàn)中心將以全體同學(xué)全部成績(jī)之平均做為標(biāo)準(zhǔn)分，而將每位教師名下全部學(xué)生成績(jī)平均分將調(diào)整至該標(biāo)準(zhǔn)分試驗(yàn)中心允許學(xué)生多項(xiàng)選擇試驗(yàn)（普通安排在第14-16周），為勉勵(lì)學(xué)生多進(jìn)試驗(yàn)室，中心將選取調(diào)整后7個(gè)最好成績(jī)加上緒論成

26、績(jī)計(jì)算最終成績(jī)，其中緒論成績(jī)權(quán)重為10%多項(xiàng)選擇試驗(yàn)項(xiàng)目也必須完成預(yù)習(xí)、操作和試驗(yàn)匯報(bào)，不然該試驗(yàn)成績(jī)計(jì)為0分以上內(nèi)容可參閱教材“上課需知”成績(jī)計(jì)算辦法第94頁(yè)第94頁(yè)95由于生病缺做試驗(yàn)，事后可持正式病假單至物理試驗(yàn)樓308室辦理消除0分手續(xù)，不然該次試驗(yàn)按0分處理 凡缺做試驗(yàn)造成試驗(yàn)0分，能夠在期末試驗(yàn)中心開(kāi)放時(shí)候補(bǔ)選試驗(yàn)，補(bǔ)選時(shí)間統(tǒng)一安排在每學(xué)期最后幾周（詳見(jiàn)試驗(yàn)中心網(wǎng)站告知）若不補(bǔ)選則按所得成績(jī)除以7計(jì)算.由于缺做造成一個(gè)0分，最后成績(jī)將降一檔（5分）假如有兩個(gè)0分，最后成績(jī)降兩檔，以后依次類(lèi)推 例：同窗一，選了7個(gè)試驗(yàn)，完畢了6個(gè)，沒(méi)有補(bǔ)選， 6個(gè)成績(jī)除以7即為試驗(yàn)平均成績(jī)。80 6

27、8分 同窗二，選了7個(gè)試驗(yàn)，同樣完畢了6個(gè)，但補(bǔ)選了一個(gè)試驗(yàn)，7個(gè)成績(jī)除以7即為試驗(yàn)平均成績(jī)，但最后成績(jī)降一檔。80 75分缺做試驗(yàn)處理辦法 第95頁(yè)第95頁(yè)96為處理學(xué)生由于突發(fā)事件影響試驗(yàn)課出席情況，學(xué)生可課前自行上選課網(wǎng)退課，退學(xué)時(shí)間節(jié)點(diǎn)為： 所需退學(xué)時(shí)間前一天24點(diǎn)前例：我想退3月7日課，那就必須在3月6日24點(diǎn)前上網(wǎng)退課。退課辦法 第96頁(yè)第96頁(yè)97請(qǐng)將所有試驗(yàn)匯報(bào)保留到學(xué)期結(jié)束在第17周周三前，請(qǐng)每位同窗上網(wǎng)核對(duì)自己所有試驗(yàn)成績(jī)，如有誤則請(qǐng)帶好該次試驗(yàn)試驗(yàn)匯報(bào)至教務(wù)辦公室登記更正試驗(yàn)中心將你已確認(rèn)過(guò)成績(jī)計(jì)算你最后成績(jī)，請(qǐng)務(wù)必上網(wǎng)確認(rèn)你各試驗(yàn)成績(jī)。成績(jī)一旦擬定并發(fā)出將不再更改試驗(yàn)成

28、績(jī)確認(rèn)查詢(xún)第97頁(yè)第97頁(yè)98學(xué)生網(wǎng)上選課須知 周一、四、五下午： 13:30開(kāi)始 晚上： 18:00開(kāi)始 上學(xué)時(shí)間第98頁(yè)第98頁(yè)99學(xué)生網(wǎng)上選課須知選課時(shí)盡也許選擇不同類(lèi)型試驗(yàn)內(nèi)容，學(xué)習(xí)不同試驗(yàn)方法；學(xué)習(xí)用最小二乘法和逐差法處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)；學(xué)習(xí)利用Origin作圖并表示試驗(yàn)結(jié)果假如你到試驗(yàn)中心機(jī)房作圖，為方便你保留數(shù)據(jù)請(qǐng)你帶好U盤(pán)； 學(xué)習(xí)用不確定度表示試驗(yàn)結(jié)果 試驗(yàn)中心共提供16個(gè)試驗(yàn)，每個(gè)同窗按要求完畢7個(gè)試驗(yàn) 第99頁(yè)第99頁(yè)100可選試驗(yàn)內(nèi)容序號(hào)房間號(hào)試驗(yàn)名稱(chēng)主講教師聯(lián)系方式1試驗(yàn)樓-211靜物全息照片攝制與觀測(cè)主講教師聯(lián)系方式見(jiàn)物理試驗(yàn)教學(xué)中心網(wǎng)站告知http:/pec/2試驗(yàn)樓-3

29、15非線(xiàn)性元件伏安特性測(cè)量3試驗(yàn)樓-202集成霍耳傳感器特性測(cè)量及應(yīng)用4試驗(yàn)樓-207連續(xù)信號(hào)和瞬態(tài)信號(hào)測(cè)量用5試驗(yàn)樓-206落球法測(cè)液體粘滯系數(shù)6試驗(yàn)樓-205光學(xué)測(cè)角儀調(diào)整與使用7試驗(yàn)樓-210電阻應(yīng)變片傳感器靈敏度測(cè)量8試驗(yàn)樓-201聲速測(cè)量9試驗(yàn)樓-414簡(jiǎn)諧振動(dòng)研究10試驗(yàn)樓-409用CCD成像系統(tǒng)觀測(cè)牛頓環(huán)11試驗(yàn)樓-407光敏電阻基本特性測(cè)量12試驗(yàn)樓-404直流電橋與電阻測(cè)量13試驗(yàn)樓-401太陽(yáng)電池伏安特性測(cè)量14試驗(yàn)樓-210電阻應(yīng)變片特性研究15試驗(yàn)樓-301溫度傳感器特性測(cè)量16試驗(yàn)樓-406縱向磁聚焦法測(cè)定電子荷質(zhì)比 物理試驗(yàn)中心主頁(yè)上有主講教師聯(lián)系方式 第100頁(yè)第100頁(yè)101使用可連上校園網(wǎng)任何一臺(tái)計(jì)算機(jī)均可上網(wǎng)選課，服務(wù)器二十四小時(shí)開(kāi)通（系統(tǒng)維護(hù)時(shí)除外）。物理試驗(yàn)中心機(jī)房提供上網(wǎng)選課：物理試驗(yàn)中心機(jī)房 試驗(yàn)樓-304室開(kāi)放時(shí)間第2周 周四、周五：8:0016:00。第3周至第17周，與試驗(yàn)時(shí)間相同。第101頁(yè)第101頁(yè)102 選課網(wǎng)址 http或 http 選擇“學(xué)生注