下载文档原格式
大学物理实验复习资料(全12个物理实验复习资料完整版)史上最震撼的《大学物理实验》全12个实验复习材料完整版！！你从未见过的珍贵考试资料！！Ps:亲!给好评,有送财富值哦! #＾_＾!!绪论-《测量的不确定度与数据处理》1、有效数字、有效数字的单位换算有效数字：具体地说，是指在分析工作中实际能够测量到的数字。
所谓能够测量到的是包括最后一位估计的，不确定的数字。
我们把通过直读获得的准确数字叫做可靠数字；把通过估读得到的那部分数字叫做存疑数字。
把测量结果中能够反映被测量大小的带有一位存疑数字的全部数字叫有效数字。
有效数字的单位换算：十进制的单位换算不影响有效数字和误差。
2、测量不确定度：测量不确定是与测量结果相关联的参数，表示测量值的分散性、准确性和可靠性，或者说它是被测量值在某一范围内的一个评定。
一个完整的测量结果不仅要给出测量值的大小，同时还应给出它的不确定度。
用不确定度来表征测量结果的可信赖程度。
测量结果的最佳估计值 11ni i x x n ==∑ A 类不确定度A x U σ=在一系列重复测量中，用统计的方法计算分量，它的表征值用标准偏差表示。
B 类不确定度B U =仪测量中凡是不符合统计规律的不确定度称为B 类不确定度。
合成不确定度U =测量结果的表示 x x U =±3、数据处理方法：作图法、逐差法作图法包括：图示法，图解法解实验方程，曲线改直。
逐差法：当自变量等间隔变换，而两物理量之间又呈现线性关系时，除了采用图解法，最小二乘法以外，还可采用逐差法。
注意逐差法要求自变量等间隔变化而函数关系为线性实验一 长度和固体密度的测量1、物理天平的调节过程及注意事项物理天平的调节过程：a 调底板水平：通过调水平螺钉让水准器中的汽泡处中心位置。
b 调零点：先将游码移到零点及调盘挂在副刀口上，然后通过调节螺母直至读数指针c 在摆动状态下处于平衡位置——读数标牌的平衡点。
注意事项：A 常止动：为避免刀口受冲击损坏，取放物体，砝码，调节平衡螺母以及不使用天平时，都必须放下横梁，止动天平。
物理实验高考知识点整理物理实验是高考物理考试的重要组成部分，掌握物理实验的基本原理和常用装置是学生取得优异成绩的关键。
为了帮助同学们更好地备考，本文将整理物理实验的高考知识点，以帮助大家更好地理解和应用。
一、力、功与能量1. 弹簧力的研究- 弹簧伸缩的伏安特性- 弹性势能与含压力弹簧的伸长关系- 力的平衡定律在弹簧秤上的应用2. 力的分解与合成- 力的平衡条件- 力的合成要素- 力的分解的物理图像- 矢量合成的分解与合成3. 功与功率- 功的定义与计算- 功率的定义与计算- 工作与功率的关系4. 动能定理与机械能守恒定律- 动能的定义与计算- 动能定理的应用- 机械能守恒定律的应用二、电学1. 电流与电阻- 电流的定义与计算- 电路中的基本电阻器- 电流表、欧姆表和电压表的使用2. 基本电路- 并联电路与串联电路的特点- 元件的连接方式与电流、电阻的关系- 电路中的电源、开关和电灯的应用3. 变压器的原理和应用- 变压器的结构与工作原理- 伏安法测量变压器的工作参数4. 电流强度与电阻的关系- 欧姆定律和其应用- 电流-电压特性曲线的分析三、热学1. 热的传递与热量计算- 热传导、热对流和热辐射的特点与应用- 热量的传递计算2. 比热容和相变- 比热容的定义与计算- 相变的特点与公式- 冰点摄氏温标与零度热力学温标的转换3. 热机与热机效率- 理想气体的状态方程- 单位质量理想气体的内能变化公式- 单位质量理想气体热机效率的计算四、光学1. 凸透镜成像规律与使用- 贝式定律与透镜成像公式- 透镜的主焦距测量2. 凹透镜成像规律与应用- 凹透镜成像规律与公式- 凹透镜的放大和缩小成像3. 双缝干涉与薄膜干涉的实验原理- 杨氏双缝干涉实验原理与公式- 薄膜干涉的实验原理与应用五、其他实验1. 声音的传播与共鸣- 声音传播的特点与速度计算- 共鸣的原理与条件2. 管弦乐器的声音调节与原理- 音叉频率的计算和音量调节- 管弦乐器管长与音阶关系的推导3. 化学实验中的反应速率与化学平衡- 反应速率的研究与计算- 化学平衡的特征与原理以上仅为物理实验高考知识点的部分整理，希望同学们能在备考中重视实验部分，通过实验的学习和实践来更好地理解物理原理。
大学物理实验-目录(北大版) 目录绪论(1)第1篇不确定度与数据处理基础(3)1.1 测量与误差的基本概念(3)1.2 随机误差的估算(5)1.3 测量的不确定度(8)1.4 有效数字及测量结果的表示(12)1.5 试验数据处理办法(14)习题(19)第2篇力学及热学试验(20)2.1 力学及热学试验基础学问(20)2.1.1 长度测量器具(20)2.1.2 时光测量仪器(21)2.1.3 质量测量仪器(23)2.1.4 温度测量仪器(25)2.2 试验2-1 长度的测量(27)2.3 试验2-2 物体密度的测定(31)2.4 试验2-3 气轨上滑块的速度和加速度的测定(38)2.5 试验2-4 气轨上动量守恒定律的讨论(46)2.6 试验2-5 气轨上简谐振动的讨论(52)2.7 试验2-6 固体线膨胀系数的测定及温度的PID调整(55) 2.8 试验2-7 动力学法测定材料的杨氏弹性模量(59)2.9 试验2-8 扭摆法测定物体转动惯量(64)2.10 试验2-9 落球法测定液体在不同温度下的黏度(70) 2.11 试验2-10 拉伸法测定金属丝的杨氏弹性模量(73)第3篇电磁学试验(78)3.1 电磁学试验基础学问(78)3.1.1 试验室常用设备(78)3.1.2 电学试验操作规章(83)3.2 试验3-1 伏安法测电阻(85)3.3 试验3-2 电表的改装和校正(87)3.4 试验3-3 线性电阻和非线性电阻的伏安特性曲线(91) 3.5 试验3-4 三极管的伏安特性曲线(95)高校物理试验?II ??II ?3.6 试验3-5 RC 串联电路的暂态过程(99)3.7 试验3-6 直流电桥法测量阻(103)3.8 试验3-7 双臂电桥法测量阻(111)3.9 试验3-8 非平衡电桥的原理和应用(115)3.10 试验3-9 电位差计的使用(122)3.11 试验3-10 模拟法测绘静电场(128)3.12 试验3-11 用霍尔元件测量磁场(131)3.13 试验3-12 示波器的使用 (13)7 第4篇光学试验. (152)4.1 光学试验基础学问(152)4.2 试验4-1 薄透镜焦距的测定(152)4.3 试验4-2 分光计的调节(157)4.4 试验4-3 玻璃三棱镜折射率的测定(161)4.5 试验4-4 折射极限法测定液体的折射率(166)4.6 试验4-5 光栅特性及光的波长的测定(169)4.7 试验4-6 牛顿环法测量平凸透镜的曲率半径(172)4.8 试验4-7 劈尖干涉(177)4.9 试验4-8 光的偏振现象(180)4.10 试验4-9 照相技术(184)4.11 试验4-10 暗室技术基础(191)4.12 试验4-11 翻拍技术(195)4.13 试验4-12 菲涅耳双棱镜干涉现象(199)4.14 试验4-13 用超声光栅测声速.....................................................................................................205 第5篇近代物理和综合试验.. (212)5.1 试验5-1 迈克尔逊干涉仪(212)5.2 试验5-2 小型棱镜摄谱仪(215)5.3 试验5-3 光电效应法测定普朗克常量(219)5.4 试验5-4 稳态平板法测定不良导体的导热系数(225)5.5 试验5-5 声速的测量(229)5.6 试验5-6 全息照相技术基础(233)5.7 试验5-7 密立根油滴法测定电子电荷(240)5.8 试验5-8 温度传感器(246)5.9 试验5-9 光纤传感试验仪(252)5.10 试验5-10 LED 光源I -P 特性曲线测试(255)5.11 试验5-11 光纤纤端光场径(轴)向分布的测试(257)5.12 试验5-12 反射式光纤位移传感器(259)5.13 试验5-13 微弯式光纤压力(位移)传感器(261)5.14 试验5-14 多普勒效应综合试验(270)目录?III?5.15 试验5-15 核磁共振(NMR) (275)5.16 试验5-16 脉冲核磁共振(287)5.17 试验5-17 PN结伏安特性随温度变化的测定(303)5.18 试验5-18 用波尔共振仪讨论受迫振动(308)5.19 试验5-19 扫描隧道显微镜的使用(317)5.20 试验5-20 原子力显微镜的使用(320)附录(324)后记(331)文档内容到此结束，欢迎大家下载、修改、丰富并分享给更多有需要的人。
1.2直接测量和间接测量（1）直接测量是指将待测量与定标的测量仪器或量具比较，直接读出待测物理量的量值。
（2）间接测量是指有些无法用仪表或量具直接测量的物理量只能通过对一些相关物理量的直接测量，再通过这些物理量间的一定的函数关系求出待测量的大小。
例如测量面积、密度等。
间接测量是以直接测量为基础。
间接测量与直接测量的划分不是绝对的 。
测量的误差及其分类• 误差：测量值与其真值之差。
ΔX ＝X － a 什么是真值？物理量在一定的条件下客观的真正大小，称为真值， 通常用a 表示。
修正了系统误差后无数次测量值的 平均值才等于真值，即在实际应用中，n 不可能→∞，真值也是未知的， 所以实际计算时，常以平均值作为真值的最佳估计值。
对物理量进行n 次测量, 得一组测量列 x 1, x 2,⋯ xn. 测量列的平均值对任何测量而言，测量误差是不可避免的。
系统误差、随机误差、粗大误差 一、系统误差在同一条件下对同一物理量进行等精度测量，误差呈现的符号和数值不变或按照一定的规律变化，这类误差称作系统误差。
产生系统误差的可能原因1． 测量仪器本身的缺陷。
2． 实验理论和方法的不完善。
3． 环境影响或没有在规定条件下使用仪器。
4． 实验人员读数时的习惯偏差。
已定系统误差可以修正，修正后为： 实际值＝示值＋修正值 二、随机误差随机误差服从的统计分布规律，可对随机误差的大小和测量结果的可靠性作出合理的评价随机误差引起测得值Xi 分散性用实验标准偏差 s 表征 实验标准偏差为：∑=∞→=ni in x na 11lim11ni i x x n =⎛⎫= ⎪⎝⎭∑2()(1)i x x S n -=-∑不确定度：对被测量值不能确定的程度（重点） 不确定度包含两个方面（1）多次重复测量中用统计方法计算的A 类不确定度，用UA 表示。
（2）用其它非统计方法估算的B 类不确定度，例如仪器误差、 未定系统误差的估值等，用UB 表示。
合成不确定度误差一般在±U 之间的概率是95%，A 类不确定度t 对应 t 分布因子，n 为测量次数，概率P=0.95时，表略。
2．B 类不确定度 U B 的估算U B 是指用非统计方法评定不确定度的分量，它通常是指仪器本身的极限误差。
仪器误差是指正确使用的情况下仪器示值的最大误差，通常用ΔINS 表示。
仪器误差的具体计算可查阅所用仪器量具的使用说明。
注意：A 类、B 类不确定度与随机误差、系统误差并不存在简单的对应关系。
误差指的是真值与测量值之间的数值差，是一个固定值．不确定度是指在真值附近范围内以一定的概率（置信度）出现的可能性．是一个范围，不是固定值．§1-3有效数字及其运算一、有效数字的概念测量值存在误差是不可避免的，因而测量值包含了准确数字和欠准数字。
我们将准确数字和欠准数字总称为有效数字。
在大学物理实验中，通常只取一位欠准数字。
因此有效数字由若干位准确数字和一位欠准数字组成。
有效数字不仅反映了待测量的大小，正确书写的有效数字还可以反映测量的精确程度。
1.有效数字定义：由测量结果的第一位非零数起到最后一位数字止的全部数字统称为测量的有效数字。
4.60cm=0.00460m ≠4.600cm ；有效数字为三位。
2.有效数字的性质（1）有效数字位数的多少与被测对象的大小有关。
（2）有效数字位数的多少与测量仪器的精度有关。
（3）有效数字位数的多少与测量方法有关。
（4）有效数字位数与小数点的位置、与单位无关。
例如 ：4.60 cm 0.0460m 46.0mm单位）(22B A U U U +=2()(1)iA xx t t U S n nn-=⨯=⨯-∑22()t B INSINSnU U s ≈∆=+∆（5） 测量结果第一位非零数字前的“0”不属于有效数字，测量结果第一位非零数字后的“0”都是有效数字.0.0125m=1.25cm 1.0900cm ≠ 1.09cm 8.88m=8880mm? 80.30g=0.0803kg? 80.30g=80300mg ？2.采用科学记数法.科学记数法: a ×10n (单位）a 小数点前只取一位，再乘以10的幂次。
8.88m=8.88 ×103mm 80.30g=8030 ×10mg 80.30g=8.030 ×104mg 3 、测量结果尾数的修约规则• 根据GB8017-87规定的数值修约规则，测量结果尾数的修约原则是：五下舍去五上入逢五凑偶。
• 即小于5者舍，大于5者入，等于5者把尾数凑成偶数。
(5后非零则进1，5后全零凑成偶)4.有效数字的运算法则对参与运算的数字和中间的运算结果都不修约，只有求出不确定度后，对结果进行修约。
例如:6.28251 取4位有效数字为6.283 2.435 取3位有效数字为2.44 17.405 取4位有效数字为17.40 7.146 取2位有效数字为7.1 0.086 取1位有效数字为0.09§1-4 测量结果的表达U 取一位或者两位有效数字，尾数只进不舍。
X 平均值的最后一位应于U 末位对齐。
例2 用50分度的游标卡尺测量圆柱体直径10次，数据如下表。
写出结果表达式。
X=X U不确定度直径的测量结果注意末位对齐3、不确定度、相对不确定度和百分差 （1）不确定度不确定度反映了测量平均值偏离真值的可能范围，因而测量结果可以表示为不确定度只取一至二位有效数字，修约时只进不舍测量结果应依照“四舍六入五凑偶”修约到末位与不确定度末位对齐。
（2）测量结果的相对不确定度表示法ux x ±=22U=()t INSns +∆mmdd i i751910101.==∑=mmd d S i i 0443.0110)(1012=--=∑=INS =0.02mm∆22U=()t INSns +∆100.72t n测量次为，代人公式mmmm U04.0 038.0 02.0)72.00443.0(22≈≈+⨯==mm8.3075.19d )04.075.19(±=±=±=或者mmUd dL 1=(170.0±0.3) (cm) Er1=0.18%L2=(17.0±0.3) (cm) Er1=1.8%为全面评价测量结果的优劣,还应考虑被测量量大小,故引入相对不确定度,Er 。
Er 取一至二位有效数字。
(3) 百分差如待测物理量有公认值或理论值，可用百分差来表示测量的优劣，的定义为：百分差不表示测量结果的统计意义，其有效数字位数与Er 一样。
§1-5 间接测量中真值和测量量误差的估算一、间接测量量真值的估算 假设间接测量量N =f (x ，y ，z ….)，其中x ，y ，z ….为直接测量量，如果x,y,z......为直接测量量真值的最佳估值，则间接测量量的最佳估值二、间接测量量不确定度的估算考虑到物理实验课程的特点，及简化运算，得到不确定度的传递公式为： Ｎ的不确定度Ｎ的相对不确定度当函数f(x,y,z,......)中各量间是乘除关系时，利用相对不确定度传递公式计算方便。
间接测量结果相对不确定度的计算过程分三步: 1、先求出各直接测量量x ，y ，···的不确定度ux ，uy ，···；%100⨯=NUE r %10000⨯-=N N N E ......ff f dN dx dy dz xyz∂∂∂=++∂∂∂+∂∂+∂∂=2222)()(yxN U yf U xf U+∂∂+∂∂==2222)ln ()ln (y x N r U yf U xf NU E (,,)N f x y z =2、根据函数关系 N=f(x,y,z,......) ，求出N 写出ln Ｎ的全微分式3、利用传递公式计算N 的相对不确定度间接测量的结果表示u Ｎ只取一位有效数字，尾数只进不舍。
Ｎ的最后一位应于uN 末位对齐。
例3 用单摆测重力加速度的公式为g=4π2l/T2，测得T=2.000±0.002s,l=100.0 ±0.1cm,试写出重力加速度g 的结果表示式.+∂∂+∂∂=dy yf dx xfN dN ln ln 2222ln ln ()();N rx y N ru f f E u u u NE Nxy∂∂==++=∂∂ NN N u=±),,( y x f N =Tl g Tlg ln ln ln ln ,244222-+==ππTT g l lg21-=∂∂=∂∂ln ,ln 2222Tl g r u Tg u lg gu E )ln ()ln (∂∂+∂∂==2222000200204100104)..().()()(+=+=Tu lu E T l r %..230102423=⨯=-)/( (2)22220987000201001416344s cm Tl g =⨯⨯==π)/(..2332210242s cm g E u r cg →=⨯=⋅=-只取一位，只进不舍重力加速度 g=(987±3) (cm/s2)（注意末位对齐）§1-6数据处理的基本方法一、列表法列表记录和处理数据时，应注意1、表格设计要合理，要简单明了，能完整地记录实验数据。
物理量的排列应与测量顺序一致。
2、各标题栏中应注明所列物理量的名称、符号和单位（数据不要重复书写单位）。
3、表中数据要正确反映测量的有效数字。
4、提供与表格有关的说明和参数（表格名称、测量仪器规格、环境条件等），以利于对结果的复查。
5、表格中所列的主要是原始数据，重要的中间计算结果也可列入。
二.作图法作图法就是通过图线将物理量之间的关系直观地表示出来的方法。
作好一张正确、实用、美观的图是实验技能训练中的一项基本功。
实验作图不是示意图，而是用图来表达实验中得到的物理量之间的定量关系，要反映测量的准确程度，必须满足一定的作图规则。
二、作图的基本规则1、有完整列有数据的表格。
2、选用合适的坐标纸作图必须用坐标纸。
根据需要选用合适种类和大小的坐标纸。
物理实验中常用的是直角坐标纸（毫米方格纸）。
3、确定坐标轴习惯以横轴表示自变量，以纵轴表示因变量。
在轴的端部表明其所代表的物理量的名称符号及其单位。
4、合理确定坐标分度应保证图上实验点的坐标读数的有效数字位数不损失。
容易读出图上实验点的坐标读数，用1、2、5进行分度.坐标原点不一定零开始。
5、标出实验点用削尖的铅笔以“+”、“×”、“⊙”等记号标实验点。
同一图上化几条图线时，每条图线要用不同的符号标记。
6、连接实验曲线用直尺、曲线板等工具连线。
