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大学物理实验

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介绍

总体

这门课怎么说呢，感觉价值不大。 令人诟病的手抄报告、与理论完全不匹配的进度，对于很多上这门课程的同学来说，很可能之后不大会用得到物理（

成绩构成

  • 60% 平时实验的平均
  • 40% 期末考试

课程资料

电子课本 大学物理实验 (李海洋) (Z-Library) (1).pdf

往届的部分参考 xyjj的Page

期末复习

绪论

  • 最终结果的表述

image.png

实验测量与误差

测量

测量 被测对象、测量程序、测量准确度和计量单位 有效位数 有效数字的位数 有效数字=可靠数字（直接读）+一位存疑数字（估读）

不同仪器使用

游标卡尺image.png

螺旋测微器image.png 分度尺image.png

  • 注意外部刻度和内部刻度

误差

  1. 表示

  2. 绝对误差 = 测量 - 真值（一般会是约定俗成的值）

  3. 相对误差 （百分误差）

E = | 测量 - 真值 | / 真值 * 100 %

  • 标准误差

image.png

  1. 分类

  2. 系统误差

  3. 已定系统误差（仪器本身）
  4. 未定系统误差（示值误差）
  5. 随机误差 - 不可修正
  6. 粗大误差

image.png

  1. ** 误差分布

正态分布

  • 标准差image.png
  • 数学期望值 - 近似真值image.png
  • 标准偏差（单次测量值）image.png
  • 平均值的标准偏差image.png
  • 单峰 对称 有界 抵偿

均匀分布 image.pngimage.png

  1. 精密度与准确度

image.png

误差与不确定度

总不确定度 image.png

标准不确定度

A类：用统计方法评定 B类：用其他方法评定

  • 直接测量
  • A 类

image.png image.png 6 ≤ n ≤10，置信概率为68.3%

  • B 类

image.png 实例image.png image.pngimage.png

  • 间接测量（合成标准不确定度）
  • 和差形式

image.png

  • 积商形式

image.png 实例image.png

有效数字

修约

  1. 取偶法则 在有多个最接近的值时，一般取修约区间的偶数倍

  2. 不允许连续修约 例子2.2500 -> 2.2 有效数字的表示法

  3. 取偶法则 在有多个最接近的值时，一般取修约区间的偶数倍

  4. 有效数字的位数多少直接反映测量的准确度。有效位数 越多，表明测量的准确度越高。
  5. 有效数值书写时应注意：有效数值的位数与小数点位置 无关。不因使用的单位不同而改变。
  6. 在运算过程中的有效数字取舍， 一般遵循： 加减运算的结果以参与运算的末位最高的数为准：乘除则以_有效数字最少_的数为准。

image.png 不确定度修约法则

  • 想要保留的最低为之后的一位数不是 0 就进位否则舍去

image.png

数值书写

  1. 位数由合成不确定度决定。
  2. 合成不确定度：一般情况下，首位大于等于 3 只取一位，否则取 2 位

同时，测量值的最后一位应该和不确定度的最后一位对齐 计算不确定度 -> 不确定度修约（½） -> image.png