物理实验误差分析ppt课件.ppt

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1、大学物理实验绪论1大学物理实验课的任务与目的（一）通过对实验现象的观察，分析和对物理量的测量，加深对物理学原理的理解。（二）培养和提高治学能力和工作能力。（1）自行阅读教材，归纳要点，做好工作前的准备；（2）借助教材或仪器说明书正确使用仪器；（3）运用物理学理论对实验现象进行分析；（4）正确记录和处理实验数据，撰写合格的报告；绪论2（三）培养科学精神，提高科学素养，逐步具备理论联系实际和实事求是的科学作风，严肃认真的工作态度。（四）培养和提高学生的科学实验能力，其中包括：①自学能力②动手操作能力③综合分析能力④科技写作能力⑤设计能力

2、绪论3☆三、上课时间按单双周进行，上课地点二实验楼五楼。☆二、每班按课表排定时间，按实验循环表上课。下一次课开始做实验。☆一、实验课程总学时50学时，分两学期完成，每学期做8个实验，每次实验三学时。一次误差理论。物理实验课程教学安排4物理实验基本程序与要求1.实验课前预习（十分重要）(1)预习讲义中与本实验相关的全部内容。(2)写出预习报告（实验题目、目的、原理、主要计算公式、原理简图）,准备原始实验数据记录表格。3.课堂实验操作(1)上课需带实验讲义、笔、尺、计算器等。2.提前五分钟进入实验室，按组号入座，不要擅自动手，以免造成仪

3、器损坏或发生事故。5(2)仪器安装调试后经教师检查无误后方可进行实验操作。(4)实验后请将使用的仪器整理好，归回原处。经教师允许后方可离开实验室。（3）操作完毕应主动请教师审核实验记录并签字。不经教师签字的记录无效。(5)课后按要求完成实验报告,并在下次实验时交来。绪论6实验测量误差理论以数据处理方法绪论一、测量与误差的基本概念二、测量结果不确定度评定三、有效数字及其运算四、结果表示五、实验数据处理常用方法7一.测量与误差的基本概念◆1.测量的定义与分类分类直接测量：可以用测量仪器或仪表直接读出测量值的测量。间接测量：依据待测量和

4、某几个直接测量值的函数关系求出，这样的测量称为间接测量。测量:就是通过物理实验的方法，把被测量与作为标准的同类单位量进行比较的过程。测量是物理实验的基础。长度、质量、温度等。体积、密度、粘度等。8◆2.真值、算术平均值真值:某物理量在一定客观条件下真实大小。（真值是个理想的概念，一般不可能准确知道。）算术平均值：多次测量的算术平均值可作为真值的最佳近似值9◆3.误差、偏差误差：被测物理量的测量值与真值之差偏差：被测物理量的测量值与算术平均值之差◆4.误差的分类由测量产生的原因与性质可分为系统误差和随机误差10系统误差：在同一条件下多

5、次测量同一物理量时，其结果的符号和大小按一定规律变化的误差来源仪器误差方法误差环境误差人为误差●特点：倾向性、方向性（或者都偏大或者都偏小）●消除方法：改进、修正、矫正。●产生原因：仪器，理论推导，实验方法，操作，环境等。11随机误差：在消除或修正系统误差之后，测量结果仍会出现一些无规律的起伏。这种绝对值和符号随机变化的误差，称为随机误差来源主观方面测量仪器方面环境方面特点：随机性（忽大忽小，忽正忽负，没有规律），但当测量次数比较多时服从统计规律。最常见的就是正态分布（高斯分布）。消除方法：多次测量取平均值12随测量次数的增加,偶然

6、（随机）误差遵从统计规律,其分布函数：σ小σ大x：表示测量误差（测量值与真值之差）σ:可以表示测量值偏离真值大小的程度，被称为标准误差f（x）：表示测量误差x出现的概率13当6≤n≤10时，服从t分布，的最佳估计值——样本的标准偏差：绪论当n趋于无穷大，服从正态分布，其中标准误差：14二.测量结果的不确定度评定★（一）、不确定度的概念★（三）、直接测量量的不确定度评定步骤★（四）、间接测量量的不确定度评定步骤★（二）、不确定度的分类151、为什么要引入不确定度？误差概念的局限性一般来说，真值是无法得到的，误差是测量值与真值之

7、差，所以也就无法得到。我们只能通过一定的方法对测量误差进行估计。（一）、不确定度的概念2、不确定度含义：所谓测量不确定度，是指由于测量误差的存在而对测量值不能肯定的程度。实际上是对测量的真值在某个量值范围的一个评定。表征测量结果具有分散性的一个参数。16（二）、不确定度的分类不确定度的两类分量（1）A类评定不确定度△A：统计方法得到的。这类不确定度被认为是服从正态分布规律的。绪论17（2）Ｂ类非统计不确定度是指用非统计方法求出或评定的不确定度对Ｂ类不确定度的估计作简化处理，只讨论因仪器不准对应的不确定度。仪器不准确的程度主要用仪器误

8、差来表示，即：（3）合成不确定度18补充常见仪器的示值误差的大小1.米尺2.卡尺3.千分尺4.天平5.温度计6.数显仪器7.电表类仪器绪论19（三）、直接测量量的不确定度评定步骤★（3）计算测量列的样本标准偏差★（1）修正测量数据中的