主讲人：郑乔联系电话：879(35553)E-mail:physics@sjzri.edu.cn物理实验中心网站：202.206.44.185本次课主要讲解五个内容；一、上学期实验中存在的一些问题3、对实验的调节技术及操作技巧不够重视4、结果表示和计算数值不认真[数值、单位、不确定度三者缺一不可；数值计算要认真！]1）直接测量量的不确定度计算a.等精度多次测量b.单次测量（只测量一次）2）间接测量量的不确定度计算3）结果正确表达：5、要用心培养自己的良好科学素养二、系统误差的分析和处理随机误差：主要来自测量环境无法完全由人为控制的极小扰动造成的测量值对真值的起伏。起伏遵从一定的统计规律，所以我们用统计计算的办法处理它。注意：系统误差的特点：a)使测量结果偏离真值的程度是确定的（恒大或恒小）或按一定的规律影响测量结果（正弦、线性等）。b)不能通过多次测量来发现和消除。（1）、分析数据法A分析实验理论公式所依据的理论模型是否能够反映实际情况；（单摆、伏安法）a.实验方法的对比用不同的实验方法测同一待测量（保证测量环境相同），在随机误差允许范围内看结果是否一致。发现方法误差c.测量条件的对比在保证方法、仪器、环境不变的条件下，有意改变实验中某一测量条件（如改变电流方向、升降温、加减砝码等）观察测量条件对结果的影响。2、系统误差的消除以下归纳几种消除系统误差的方法(1)、消除产生系统误差的根源如：采取符合实际的理论测量公式；严格保证测量环境和条件；多人合作重复测量等(3)、选择恰当的测量方法，通过测量过程中的抵消效果，使系统误差不带到结果中去①.交换法:交换被测物在测量中的位置②.比较法:用高精度的标准器，采取比较的方法测量④.对称测量法对称地改变测量中的某些条件或对称地对被测量进行测量，使两次测量结果中的系统误差符号相反。如：分光仪对称开两个测量窗口；霍尔元件测磁场中，改变电流、磁场方向测两次取平均等。三、物理实验中的基本实验方法将待测物理量与规定的该物理量的标准单位进行比较，以此来确定待测量的值的方法称为比较法。比较法又分为直接比较法和间接比较法。b.间接比较法：利用物理量之间的函数转换关系制成相应的仪器来间接地通过比较测出待测量的方法。如：各种电表测电路中的电流、电压等；利用发光光谱测高温；利用激光测长距离等。2、模拟法此方法的基本要点：寻找与待测量有关的物理量，而这个物理量又很容易被测量，利用它们之间的函数转换关系制成转换器（如传感器）测出待测量的数值来。这种方法使用的方面很多，有：参量换测；能量换测；热电换测；磁电换测；压电换测；光电换测等。（声速测量，磁场测量等）利用机械波或光波在一定条件下产生的干涉图样与被测物理量的关系，来测量被测量的方法。如：声速测定；迈克尔逊干涉仪测光波波长及波长差等。四、实验方案的选择原则①伏安法：由电流表、电压表直接测二极管的（）i=1、2…优点：简单、方便，容易操作。缺点：电表的内阻会引入较大的误差。③利用电位差计测优点：测量出的相对前两种方法较精确。缺点：操作不如伏安法方便，观察不如示波器直观。2、测量仪器的选择和搭配①仪器选择：精度、量程、使用方式。②仪器搭配：保证测量时由仪器引入的误差符合测量要求，同时又经济实惠仪器搭配原则—误差均分原则内容：测间接测量量，若要求所测量由仪器引入的最大相对误差Δw/w不大于给定的百分数值，则各直接测量量（独立变量）的仪器误差限Δins对间接测量量w的Δw/w贡献按等贡献分配。即：最大相对误差传递公式：（仪器误差传递公式）误差均分：解：∵相对误差传递公式：由误差均分原则：∴因此，用十分度的游标卡尺（）测高度H可满足要求。用外径千分尺（）测直径D可满足要求。确定最佳测试条件的原则：设间接测量量，其相对误差为：欲使最小，只要满足下式即可。五、本学期实验安排及操作考试说明：1、第2周实验理论课；第4~12周实验操作[每个学生必须通过网选(202.206.44.185)确定4个实验项目，在此时间段内完成，做为平时成绩(3.13日17:00开始选)]2、第14~16周，实验操作考试。（对每个学生，由教师在6个考试实验中随机指定其中之一做为考试项目。单人单组完成实验全过程，以此做为期末考试成绩。）3、平时实验网选资源可以一次性选全，也可随时选，尽量在本班规定的时间内选择实验。（若出现上课时间冲突，无法选择时，请到实验室办公室解决）4实验报告书写形式将挂在网上，请用B5纸打印。