大学物理实验系列——绪论课讲义
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大学物理实验绪论课讲义(4课时)主讲教师:白光富一、绪论部分(阐明物理实验的地位和作用,引入测量与误差部分的内容)(10-15分钟)物理实验在物理学中的地位:人类认识自然界的三种基本方法:理论方法、实验方法、计算机模拟。
物理实验是联系现实世界与理论知识的桥梁。
大学物理实验在大学教育中的地位和任务:随着人类社会的进步,科学技术越来越发展,科学实验越来越重要,任何一种新技术,新材料,新工艺都必须通过实验才能获得,且对实验人员的素质要求越来越高,因此对大学生特别是理工科的大学生,需要在物理实验的基本理论、基本方法、基本手段上进行比较系统的训练。
具体来讲,学完该门课程后,同学们在以下方面应有提高:1)通过观察,测量的分析,加强对物理概念和理论的认识;2)学习物理实验的基本知识,基本方法和基本技能;3)培养严肃认真,实事求是的科学态度与工作作风。
物理实验课的过程:实验前(理论准备、仪器准备、观测的准备)实验中(核、调、测、记)实验后(数据的整理与分析)报告要做到简洁、规范。
特别是数据表达更需要规范,在中学物理实验中一般是将实验结果表达成xx,(先向学生提问,再写出)我们通过后面的介绍,大家将认识到这种表达=x∆±方法是不严格的,下面我们对误差处理的内容进行详细的讨论。
二、测量与误差(35-40分钟)测量:指的是借助一定的仪器、量具将待测的物理量,与选定的标准量进行比较的过程。
按测量次数分为单次、多次测量。
按是否能用测量仪器直接测得结果分直接、间接测量。
测量是人类主观认识客观的过程,必然与客观值之间有一定的偏差,这称为误差。
分析误差对于我们来说是很有意义的:1)认识与改造客观2)精确的组织实验3)评价与确保质量4)促进理论的发展(牛顿引力理论、雷诺惰性气体)按定义误差可分为以下几种:绝对误差:真值—给出值(真值又可以分为理论真值、计量真值、标准器真值等,给出值可分为测得值,实验值,标称值、示值等);相对误差:误差的绝对值/真值。