§1普通物理实验的意义、目的§2测量的基本概念及读数规则(guīzé)有效数字及其运算法则§3测量不确定度§4实验数据处理方法§1物理实验(shíyàn)的意义、目的普通物理(wùlǐ)实验课的目的§2测量(cèliáng)的基本概念及读数规则§2.1测量(cèliáng)基本概念1.直接测量将待测量与基准或标准直接进行比对，从而直接读出待测量是标准单位的多少倍。单次测量---根据需要(xūyào)或可能多次测量相同条件：观测者、所用仪器、测量原理和方法及外部环境等宏观条件相同不同条件§2.2读数(dúshù)规则/§2.3有效数字及其运算(yùnsuàn)法则2.与有效数字有关的几个问题(1)测量结果的有效数字最终将取决于测量不确定度的大小，应遵从与测量不确定度末位取齐(qǔqí)的原则。测量不确定度取一位时，用以表示测量结果的数字均为有效数字两位，测量结果的末位数字称为参考数字（安全数字）(2)科学计数法---其中A在任何情况下均可准确地表出测量结果的有效数字位数，其数量级必须是个位数；用以表示测量结果的数量级。(3)常数2,1/2,,π及e等的有效数字位数是无限的。二.有效数字的运算法则1．尾数舍入规则小于五舍，大于五入，等于五时则把尾数凑成偶数。取4位有效数字、1.63500、取3位有效数字2．有效数字的四则运算法则加减法：结果的尾数与末位最高的那个(nàge)数据的尾数对齐“尾数取齐”二.有效数字的运算法则1．尾数舍入规则小于五舍，大于五入，等于五时(wǔshí)则把尾数凑成偶数。2．有效数字的四则运算法则加减法：结果的尾数与末位最高的那个数据的尾数对齐“尾数取齐”乘除法：结果比有效数字最少的多取一位“多取一位”算术(suànshù)平均值的有效数字：“多取一位”,最后与测量不确定度的尾数取齐一切近似常数（如等）与测得值一起运算时，为了减小计算误差，一般应比测得值至少多取1～2位数字。在进行大量繁复运算（如用最小二乘原理进行方的回归）时，在运算过程中，为了不失去原有精度就应尽可能地多保留一些位数。§3测量(cèliáng)不确定度§3.1测量(cèliáng)不确定度的基本概念测量不确定度：表征被测量的真值所处的量值范围的评定，是用以表述测量结果分散性的参数。测量不确定度可理解(lǐjiě)为测量结果有效性的可疑程度或不肯定程度，从统计意义上来理解(lǐjiě)，它是待测量真值所处范围的估计。测量不确定度一般包含许多分量，其中一些分量可根据测量列结果的统计分布进行评定，并可用实验标准偏差表征。当测量不确定度用实验标准偏差估计时，称为标准不确定度。标准(biāozhǔn)不确定度种类１．误差定义与误差公理测得值(x)与被测量的真值(a)之差－－误差误差存在(cúnzài)于一切测量过程的始终，这一事实已为一切从事科学实验的人们所公认，故称之为误差公理。２．误差(wùchā)分类精密度、准确度和精确度3.误差(wùchā)的表示（1）绝对误差①绝对真误差：测量(cèliáng)值与被测量(cèliáng)的真值之差δx=x-a②总体方差、标准误差：总体方差－－无限次测量(cèliáng)所获得的全部测得值误差的方均值σ2。总体标准误差－－总体方差的算术平方根。正态分布总体中每一个测得值的标准误差均为算术平均值的标准误差为（2）相对误差(xiānɡduìwùchà)§3.3系统误差的发现(fāxiàn)、减弱及处理方法1.系统误差主要(zhǔyào)来源2.系统误差的不同(bùtónɡ)的存在方式3．系统误差的发现(fāxiàn)4．减弱或消除(xiāochú)系统误差的方法5．系统误差的传递(chuándì)§3.4随机误差的统计规律，直接测量中Ａ类标准(biāozhǔn)不确定度的估计表2随机误差的特点(tèdiǎn)①单峰性②有界性③对称性④抵偿性当，时，统计值方图的包线成为一条光滑曲线。随机误差落在区间内的概率就是此微分单元中曲边梯形(tīxíng)（阴影部分）的面积，即：因图２中曲线下面包围的面积表示随机误差落在整个数据区间内的概率应等于1。或曰事件（误差或测得值等）出现在全部区间内的概率：对一定的测量条件而言，σ有确定的数值；而且参数σ的值决定了正态分布曲线的形状凡σ相同(xiānɡtónɡ)的测量都称为等精度测量2.标准化正态分布、误差(wùchā)的概率计算、置信概率(2)概率密度的计算据正态分布的对称性有：先将δ或x转换为t的值（略）(3)置信概率－真值出现在某数据区间的概率真值出现在置信区间(x-σ,x+σ)内的概率约为68.3%(x-2σ,x+2σ)95.4%(x-3σ