《《大学基础物理学》教学课件：实验室纪律》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《大学基础物理学》教学课件：实验室纪律（20页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、实验室纪律实验室纪律实验室纪律实验室纪律实验报告及原始数据记录要求实验报告及原始数据记录要求实验报告及原始数据记录要求实验报告及原始数据记录要求每个实验都要完成实验报告。每个实验都要完成实验报告。每个实验都要完成实验报告。每个实验都要完成实验报告。原始数据记录在实验原始数据记录在实验原始数据记录在实验原始数据记录在实验报告后面报告后面报告后面报告后面！原始数据不能代替实验报告中的数据。原始数据不能代替实验报告中的数据。原始数据不能代替实验报告中的数据。原始数据不能代替实验报告中的数据。实验报告中的数据必须整理成表格形式，并有处理结果。实验报告中的数据必须整理成表格形式，并有处理结果。实验报告中
2、的数据必须整理成表格形式，并有处理结果。实验报告中的数据必须整理成表格形式，并有处理结果。实验报告的完成实验报告的完成实验报告的完成实验报告的完成实验报告的完成分三步走实验报告的完成分三步走实验报告的完成分三步走实验报告的完成分三步走一、实验预报一、实验预报一、实验预报一、实验预报二、采集原始数据二、采集原始数据二、采集原始数据二、采集原始数据三、分析处理数据，实验总结，完成实验结报。三、分析处理数据，实验总结，完成实验结报。三、分析处理数据，实验总结，完成实验结报。三、分析处理数据，实验总结，完成实验结报。物理实验的作用物理实验的作用物理实验的作用物理实验的作用物物物物理理理理实实实实验验验
3、验是是是是研研研研究究究究物物物物质质质质运运运运动动动动一一一一般般般般规规规规律律律律及及及及物物物物质质质质基基基基本本本本结结结结构构构构的的的的科科科科学学学学，它它它它必必必必须须须须以以以以客客客客观观观观事事事事实实实实为为为为基基基基础础础础，必必必必须须须须依依依依靠靠靠靠观观观观察察察察和和和和实实实实验验验验。归归归归根根根根结结结结底底底底物物物物理理理理学学学学是是是是一一一一门门门门实实实实验验验验科科科科学学学学，无无无无论论论论物物物物理理理理概概概概念念念念的的的的建建建建立立立立还还还还是是是是物物物物理理理理规规规规律律律律的的的的发发发发现现现现都都都
4、都必必必必须须须须以以以以严严严严格格格格的的的的科科科科学学学学实实实实验验验验为为为为基基基基础础础础，并并并并通通通通过过过过今今今今后后后后的科学实验来证实。的科学实验来证实。的科学实验来证实。的科学实验来证实。物理实验在物理学的发展过程中起着重要的和物理实验在物理学的发展过程中起着重要的和物理实验在物理学的发展过程中起着重要的和物理实验在物理学的发展过程中起着重要的和直接的直接的直接的直接的作用。作用。作用。作用。实实实实验验验验可可可可以以以以发发发发现现现现新新新新事事事事实实实实，实实实实验验验验结结结结果果果果可可可可以以以以为为为为物物物物理理理理规规规规律律律律的的的的建
5、建建建立立立立提提提提供供供供依据。依据。依据。依据。研研研研究究究究科科科科学学学学史史史史，我我我我们们们们可可可可以以以以发发发发现现现现，历历历历史史史史上上上上有有有有许许许许多多多多聪聪聪聪明明明明的的的的人人人人曾曾曾曾经经经经发发发发明明明明了了了了很很很很多多多多在在在在今今今今天天天天看看看看来来来来很很很很稀稀稀稀奇奇奇奇古古古古怪怪怪怪的的的的理理理理论论论论，但但但但都都都都灰灰灰灰飞飞飞飞烟烟烟烟灭灭灭灭了了了了。担担担担当当当当终终极极裁裁判判员员的的的的角角角角色色色色的的的的就就就就是是是是科科学学实实验验。无无无无论论论论这这这这个个个个理理理理论论论论是是
6、是是多多多多莫莫莫莫美美美美妙，都必须接受终极裁判员的裁决。妙，都必须接受终极裁判员的裁决。妙，都必须接受终极裁判员的裁决。妙，都必须接受终极裁判员的裁决。实验数据有效位数的确定实验数据有效位数的确定实验数据有效位数的确定实验数据有效位数的确定物理实验以测量为基础。物理实验以测量为基础。物理实验以测量为基础。物理实验以测量为基础。完整的测量结果应表示为：完整的测量结果应表示为：完整的测量结果应表示为：完整的测量结果应表示为：以电阻测量为例以电阻测量为例以电阻测量为例以电阻测量为例, ,Y Y = = y y 表表表表示示示示被被被被测测测测对对对对象象象象的的的的真真真真值值值值落落落落在在在
7、在（y y ，y y ）范围内的概率很大，范围内的概率很大，范围内的概率很大，范围内的概率很大， 的取值与一定的概率相联系。的取值与一定的概率相联系。的取值与一定的概率相联系。的取值与一定的概率相联系。测量分为直接测量和间接测量测量分为直接测量和间接测量测量分为直接测量和间接测量测量分为直接测量和间接测量直接测量直接测量直接测量直接测量指可直接得到被测量值的测量；指可直接得到被测量值的测量；指可直接得到被测量值的测量；指可直接得到被测量值的测量；间间间间接接接接测测测测量量量量指指指指利利利利用用用用直直直直接接接接测测测测量量量量的的的的量量量量与与与与被被被被测测测测量量量量之之之之间间间
8、间的的的的已已已已知知知知函函函函数数数数关关关关系系系系经过计算经过计算经过计算经过计算从而得到被测量值的测量。从而得到被测量值的测量。从而得到被测量值的测量。从而得到被测量值的测量。任何测量都可能存在误差（测量不可能无限准确任何测量都可能存在误差（测量不可能无限准确任何测量都可能存在误差（测量不可能无限准确任何测量都可能存在误差（测量不可能无限准确) )。测量对象测量对象测量对象的测量对象的量值量值测量的不确测量的不确定度定度测量值的单位测量值的单位实验数据有效位数的确定实验数据有效位数的确定实验数据有效位数的确定实验数据有效位数的确定实实实实验验验验中中中中我我我我们们们们所所所所测测测
9、测的的的的被被被被测测测测量量量量都都都都是是是是含含含含有有有有误误误误差差差差的的的的数数数数值值值值，对对对对这这这这些些些些数数数数值值值值不不不不能能能能任任任任意意意意取取取取舍舍舍舍，应应应应反反反反映映映映出出出出测测测测量量量量值值值值的的的的准准准准确确确确度度度度。所所所所以以以以在在在在记记记记录录录录数数数数据据据据、计计计计算算算算以以以以及及及及书书书书写写写写测测测测量量量量结结结结果果果果时时时时，应应应应根根根根据据据据测测测测量量量量误误误误差差差差或或或或实实实实验验验验结果的不确定度来定出究竟应取几位有效位数。结果的不确定度来定出究竟应取几位有效位数。
10、结果的不确定度来定出究竟应取几位有效位数。结果的不确定度来定出究竟应取几位有效位数。 直接测量量（原始数据）的读数应反映仪器的精确度直接测量量（原始数据）的读数应反映仪器的精确度直接测量量（原始数据）的读数应反映仪器的精确度直接测量量（原始数据）的读数应反映仪器的精确度游游游游标标标标类类类类器器器器具具具具（游游游游标标标标卡卡卡卡尺尺尺尺、分分分分光光光光计计计计度度度度盘盘盘盘、大大大大气气气气压压压压计计计计等等等等）读读读读至至至至游标最小分度的整数倍，即不需估读。游标最小分度的整数倍，即不需估读。游标最小分度的整数倍，即不需估读。游标最小分度的整数倍，即不需估读。数数数数显显显显仪
11、仪仪仪表表表表及及及及有有有有十十十十进进进进步步步步式式式式标标标标度度度度盘盘盘盘的的的的仪仪仪仪表表表表（电电电电阻阻阻阻箱箱箱箱、电电电电桥桥桥桥、电电电电位差计、数字电压表等）位差计、数字电压表等）位差计、数字电压表等）位差计、数字电压表等）一般应直接读取仪表的示值。一般应直接读取仪表的示值。一般应直接读取仪表的示值。一般应直接读取仪表的示值。指指指指针针针针式式式式仪仪仪仪表表表表及及及及其其其其它它它它器器器器具具具具，读读读读数数数数时时时时估估估估读读读读到到到到仪仪仪仪器器器器最最最最小小小小分分分分度度度度的的的的1/21/21/101/10，或使估读间隔不大于仪器基本误
12、差限的，或使估读间隔不大于仪器基本误差限的，或使估读间隔不大于仪器基本误差限的，或使估读间隔不大于仪器基本误差限的1/51/51/31/3。 实验数据有效位数的确定实验数据有效位数的确定实验数据有效位数的确定实验数据有效位数的确定单单位位应应在在表表格格头头上上注注明明，或或直直接接记记录录在在读读数数后后面面。不不要要忘忘记！记！注意指针指注意指针指在整刻度线上时在整刻度线上时读数的有效位数。读数的有效位数。实验数据有效位数的确定实验数据有效位数的确定实验数据有效位数的确定实验数据有效位数的确定读读认认读读认认读读认认读读认认实验数据有效位数的确定实验数据有效位数的确定实验数据有效位数的确定
13、实验数据有效位数的确定中间运算结果的有效位数中间运算结果的有效位数中间运算结果的有效位数中间运算结果的有效位数加减运算的结果末位以参与运算的末位最高的数为准。加减运算的结果末位以参与运算的末位最高的数为准。加减运算的结果末位以参与运算的末位最高的数为准。加减运算的结果末位以参与运算的末位最高的数为准。 如如如如 11.11.4 4+2.56=14.+2.56=14.0 0 7 75 5-10.356=6-10.356=65 5乘乘乘乘除除除除运运运运算算算算结结结结果果果果的的的的有有有有效效效效位位位位数数数数多多多多少少少少以以以以参参参参与与与与运运运运算算算算的的的的有有有有效效效效位
14、位位位数数数数最最最最少少少少的数为准，可比其多取一位。的数为准，可比其多取一位。的数为准，可比其多取一位。的数为准，可比其多取一位。如如如如 400040009 9= =3.63.610104 4 2.0000. 2.0000.9999= =2.002.00用用用用计计计计算算算算器器器器进进进进行行行行计计计计算算算算时时时时中中中中间间间间结结结结果果果果可可可可不不不不作作作作修修修修约约约约或或或或适适适适当当当当多多多多取取取取几几几几位位位位（不能任意减少）。（不能任意减少）。（不能任意减少）。（不能任意减少）。测量结果表达式中的有效位数测量结果表达式中的有效位数测量结果表达式中
15、的有效位数测量结果表达式中的有效位数总不确定度总不确定度总不确定度总不确定度 的有效位数，取的有效位数，取的有效位数，取的有效位数，取1 1 2 2位位位位首位大于首位大于首位大于首位大于5 5时，一般取时，一般取时，一般取时，一般取1 1位；首位为位；首位为位；首位为位；首位为1 1、2 2时，一般取时，一般取时，一般取时，一般取2 2位位位位例例例例 ：估算结果估算结果估算结果估算结果 =0.548mm=0.548mm时，取为时，取为时，取为时，取为=0.5 mm=0.5 mm；=1.37 =1.37 时，时，时，时， 取为取为取为取为 =1.4=1.4 实验数据有效位数的确定实验数据有效
16、位数的确定实验数据有效位数的确定实验数据有效位数的确定被测量值有效位数的确定被测量值有效位数的确定被测量值有效位数的确定被测量值有效位数的确定Y Yy y中，被测量值中，被测量值中，被测量值中，被测量值 y y 的末位要与不确定度的末位要与不确定度的末位要与不确定度的末位要与不确定度 的末位对齐。的末位对齐。的末位对齐。的末位对齐。（求出（求出（求出（求出 y y后先多保留几位，求出后先多保留几位，求出后先多保留几位，求出后先多保留几位，求出 ，由，由，由，由 决定决定决定决定 y y的末位）的末位）的末位）的末位）例：环的体积例：环的体积例：环的体积例：环的体积不确定度分析结果不确定度分析结
17、果不确定度分析结果不确定度分析结果 最终结果为：最终结果为：最终结果为：最终结果为：VV=9.440.08cm=9.440.08cm3 3即即即即：不不不不确确确确定定定定度度度度末末末末位位位位在在在在小小小小数数数数点点点点后后后后第第第第二二二二位位位位，测测测测量量量量结结结结果果果果的的的的最最最最后后后后一一一一位位位位也也也也取取取取到小数点后第二位。到小数点后第二位。到小数点后第二位。到小数点后第二位。作图法处理实验数据作图法处理实验数据作图法处理实验数据作图法处理实验数据作作作作图图图图法法法法可可可可形形形形象象象象、直直直直观观观观地地地地显显显显示示示示出出出出物物物物
18、理理理理量量量量之之之之间间间间的的的的函函函函数数数数关关关关系系系系，也也也也可可可可用用用用来来来来求求求求某某某某些些些些物物物物理理理理参参参参数数数数，因因因因此此此此它它它它是是是是一一一一种种种种重重重重要要要要的的的的数数数数据据据据处处处处理理理理方方方方法。作图时要法。作图时要法。作图时要法。作图时要先整理出数据表格先整理出数据表格先整理出数据表格先整理出数据表格，并要，并要，并要，并要用正规纸张作图用正规纸张作图用正规纸张作图用正规纸张作图。1.1.选择合适的坐标分度值，确定坐标纸的大小：选择合适的坐标分度值，确定坐标纸的大小：选择合适的坐标分度值，确定坐标纸的大小：选
19、择合适的坐标分度值，确定坐标纸的大小：坐坐坐坐标标标标分分分分度度度度值值值值的的的的选选选选取取取取应应应应能能能能反反反反映映映映测测测测量量量量值值值值的的的的有有有有效效效效位位位位数数数数，一一一一般般般般以以以以 12mm对应于测量仪表的仪表误差。对应于测量仪表的仪表误差。对应于测量仪表的仪表误差。对应于测量仪表的仪表误差。2. 2. 标明坐标轴：标明坐标轴：标明坐标轴：标明坐标轴：用用用用粗粗粗粗实实实实线线线线画画画画坐坐坐坐标标标标轴轴轴轴，用用用用箭箭箭箭头头头头标标标标轴轴轴轴方方方方向向向向，标标标标坐坐坐坐标标标标轴轴轴轴的的的的名名名名称称称称或或或或符符符符号、单
20、位号、单位号、单位号、单位, ,再按顺序标出坐标轴整分格上的量值。再按顺序标出坐标轴整分格上的量值。再按顺序标出坐标轴整分格上的量值。再按顺序标出坐标轴整分格上的量值。3.3.标实验点：标实验点：标实验点：标实验点：实实实实验验验验点点点点可可可可用用用用“ “+”+”、“ “”、“ “ ”等等等等符符符符号号号号标标标标出出出出（同同同同一一一一坐坐坐坐标标标标系系系系下不同曲线用不同的符号）。下不同曲线用不同的符号）。下不同曲线用不同的符号）。下不同曲线用不同的符号）。 作图法处理实验数据作图法处理实验数据作图法处理实验数据作图法处理实验数据5.5.标出图线特征：标出图线特征：标出图线特征
21、：标出图线特征：在图上空白位置标明实在图上空白位置标明实在图上空白位置标明实在图上空白位置标明实验条件或从图上得出的验条件或从图上得出的验条件或从图上得出的验条件或从图上得出的某些参数。某些参数。某些参数。某些参数。如利用所绘如利用所绘如利用所绘如利用所绘直线可给出被测电阻直线可给出被测电阻直线可给出被测电阻直线可给出被测电阻RR大小：从所绘直线上读大小：从所绘直线上读大小：从所绘直线上读大小：从所绘直线上读取两点取两点取两点取两点 AA、BB 的坐标就的坐标就的坐标就的坐标就可求出可求出可求出可求出 RR 值。值。值。值。6.6.标出图名：标出图名：标出图名：标出图名：在在在在图图图图线线线
22、线下下下下方方方方或或或或空空空空白白白白位位位位置置置置写写写写出出出出图图图图线线线线的的的的名名名名称称称称及及及及某某某某些些些些必要的说明必要的说明必要的说明必要的说明。I (mA)U (V)8.004.0020.0016.0012.0018.0014.0010.006.002.000 02.004.006.008.0010.001.003.005.007.009.00A(1.00,2.76)B(7.00,18.58)由图上由图上A、B两点可得被测电阻两点可得被测电阻R为：为：电阻伏安特性曲线电阻伏安特性曲线电阻伏安特性曲线电阻伏安特性曲线至此一张图才算完成至此一张图才算完成至此一张
23、图才算完成至此一张图才算完成作图法处理实验数据作图法处理实验数据作图法处理实验数据作图法处理实验数据错误作图实例错误作图实例错误作图实例错误作图实例修改修改修改修改n(nm)1.6500500.0700.01.67001.66001.70001.69001.6800600.0400.0玻璃材料色散曲线图玻璃材料色散曲线图图图1n(nm)1.6500500.0700.01.67001.66001.70001.69001.6800600.0400.0玻璃材料色散曲线图玻璃材料色散曲线图作图法处理实验数据作图法处理实验数据作图法处理实验数据作图法处理实验数据错误作图实例错误作图实例错误作图实例错误作
24、图实例图图2I (mA)U (V)0 02.008.004.0020.0016.0012.0018.0014.0010.006.002.001.003.00电学元件伏安特性曲线电学元件伏安特性曲线横轴坐标分度选取横轴坐标分度选取横轴坐标分度选取横轴坐标分度选取不当。不当。不当。不当。横轴以横轴以横轴以横轴以3 cm3 cm3 cm3 cm 代代代代表表表表1 1 1 1 V V V V，使作图和读图都使作图和读图都使作图和读图都使作图和读图都很困难。实际在选择坐标很困难。实际在选择坐标很困难。实际在选择坐标很困难。实际在选择坐标分度值时，应既满足有效分度值时，应既满足有效分度值时，应既满足有效
25、分度值时，应既满足有效数字的要求又便于作图和数字的要求又便于作图和数字的要求又便于作图和数字的要求又便于作图和读图，读图，读图，读图，一般以一般以一般以一般以1 1 1 1 mm mm mm mm 代代代代表的量值是表的量值是表的量值是表的量值是10101010的整数的整数的整数的整数次幂或是其次幂或是其次幂或是其次幂或是其2 2 2 2倍或倍或倍或倍或5 5 5 5倍。倍。倍。倍。I (mA)U (V)o o1.002.003.004.008.004.0020.0016.0012.0018.0014.0010.006.002.00电学元件伏安特性曲线电学元件伏安特性曲线改正为：改正为：定容气
26、体压强温度曲线定容气体压强温度曲线1.20001.60000.80000.4000图图3P(105Pa)t()60.00140.00100.00o120.0080.0040.0020.00图纸使用不当。图纸使用不当。图纸使用不当。图纸使用不当。实际作图时，实际作图时，实际作图时，实际作图时，坐标原点的读坐标原点的读坐标原点的读坐标原点的读数可以不从零数可以不从零数可以不从零数可以不从零开始开始开始开始。定容气体压强温度曲线定容气体压强温度曲线1.00001.15001.20001.10001.0500 P(105Pa)50.0090.0070.0020.0080.0060.0040.0030.
27、00t()改正为：改正为：实验数据处理实验数据处理实验数据处理实验数据处理注意：注意：注意：注意：在在在在实实实实验验验验中中中中，我我我我们们们们测测测测得得得得的的的的数数数数据据据据有有有有些些些些是是是是等等等等间间间间距距距距的的的的，有有有有些些些些是是是是不不不不等等等等间距的间距的间距的间距的，还有，还有，还有，还有等精度测量等精度测量等精度测量等精度测量，不等精度测量不等精度测量不等精度测量不等精度测量等等。等等。等等。等等。不不不不同同同同的的的的数数数数据据据据分分分分布布布布有有有有不不不不同同同同的的的的处处处处理理理理方方方方式式式式，在在在在预预预预习习习习相相相
28、相关关关关实实实实验验验验项项项项目目目目时要仔细阅读相关章节，务求理解。时要仔细阅读相关章节，务求理解。时要仔细阅读相关章节，务求理解。时要仔细阅读相关章节，务求理解。不确定度计算不确定度计算不确定度计算不确定度计算( (简易方法简易方法简易方法简易方法) )算平均值算平均值算平均值算平均值( (测得值的最佳估计值为测得值的最佳估计值为) )算算算算标准偏差标准偏差 s ( (测量列的标准偏差测量列的标准偏差) )实验数据处理实验数据处理实验数据处理实验数据处理总不确定度分为两类不确定度：总不确定度分为两类不确定度：总不确定度分为两类不确定度：总不确定度分为两类不确定度：A A 类分量类分量
29、类分量类分量多次重复测量时多次重复测量时多次重复测量时多次重复测量时 与随机误差有关的分量；与随机误差有关的分量；与随机误差有关的分量；与随机误差有关的分量；B B 类分量类分量类分量类分量与与与与未定系统误差有关的未定系统误差有关的未定系统误差有关的未定系统误差有关的分量。分量。分量。分量。直接测量量不确定度的估算直接测量量不确定度的估算直接测量量不确定度的估算直接测量量不确定度的估算用用用用方和根方法方和根方法方和根方法方和根方法合成总不确定度：合成总不确定度：合成总不确定度：合成总不确定度：A A 类分量类分量类分量类分量 AA 的估算：的估算：的估算：的估算：实验数据处理实验数据处理实
30、验数据处理实验数据处理B B B B 类分量类分量类分量类分量 B B B B= = = = 仪仪仪仪 , , , , 认为认为认为认为 B B B B 主要由仪器的误差特点来决定主要由仪器的误差特点来决定主要由仪器的误差特点来决定主要由仪器的误差特点来决定. . . .不确定度合成：不确定度合成：不确定度合成：不确定度合成：实例实例实例实例实验数据处理实验数据处理实验数据处理实验数据处理间接测量量的不确定度合成间接测量量的不确定度合成间接测量量的不确定度合成间接测量量的不确定度合成实验数据处理实验数据处理实验数据处理实验数据处理 仪仪仪仪在实验报告册在实验报告册在实验报告册在实验报告册最后最
31、后最后最后有详细说明有详细说明有详细说明有详细说明实验考核方式及成绩构成实验考核方式及成绩构成实验考核方式及成绩构成实验考核方式及成绩构成平时实验成绩占平时实验成绩占平时实验成绩占平时实验成绩占50%50%考试成绩占考试成绩占考试成绩占考试成绩占30%30%其他其他其他其他( (纪律，品德，责任心，创新等因素纪律，品德，责任心，创新等因素纪律，品德，责任心，创新等因素纪律，品德，责任心，创新等因素)20%)20%考试安排在最后一次实验后进行，分两种考核方式：考试安排在最后一次实验后进行，分两种考核方式：考试安排在最后一次实验后进行，分两种考核方式：考试安排在最后一次实验后进行，分两种考核方式：
32、一种是上机考试，十五个选择题，半个小时一种是上机考试，十五个选择题，半个小时一种是上机考试，十五个选择题，半个小时一种是上机考试，十五个选择题，半个小时一一一一种种种种是是是是操操操操作作作作考考考考试试试试，随随随随机机机机选选选选择择择择实实实实验验验验项项项项目目目目独独独独立立立立完完完完成成成成，并并并并在在在在完完完完成成成成后回答老师提问。后回答老师提问。后回答老师提问。后回答老师提问。哪哪哪哪些些些些同同同同学学学学参参参参加加加加操操操操作作作作考考考考试试试试，考考考考什什什什么么么么内内内内容容容容，由由由由计计计计算算算算机机机机随随随随机机机机选选选选择择择择决决决决定！定！定！定！
