绪论、实验的误差 及数据处理基础知识 山东大学物理实验教学中心 普通物理实验室 山东大学普通物理实验室
山东大学物理实验教学中心 普通物理实验室 绪论、实验的误差 及数据处理基础知识 山东大学普通物理实验室
物理实验课程的地位、作用、任务和 内容 地位:独立的必修基础课程(与理论课教学具有同等重要的 地位,但也是其他任何课程无法替代的 作用:对理工科大学生系统地进行物理实验方法、实验技能 技巧、科学研究基本能力训练(的唯一课程)。为后续课程 的学习和今后的工作奠定必要和良好的基础。 任务: 学习物理实验基础知识。 能够较好承担这 些工作所需要的 2.培养和提高学生的科学实验能力 基本知识、基本 3.培养与提高学生的科学实验素养。 能力和基本素质 山东大学普通物理实验室
地位: 独立的必修基础课程（与理论课教学具有同等重要的 地位，但也是其他任何课程无法替代的！） 作用: 对理工科大学生系统地进行物理实验方法、实验技能 技巧、科学研究基本能力训练（的唯一课程）。为后续课程 的学习和今后的工作奠定必要和良好的基础。 任务: 1. 学习物理实验基础知识。 2．培养和提高学生的科学实验能力。 3．培养与提高学生的科学实验素养。 一、 物理实验课程的地位、作用、任务和 内容 能够较好承担这 些工作所需要的 基本知识、基本 能力和基本素质 山东大学普通物理实验室
内容 ●°1.|学习物理实验基础知识。 ①测量、误差的基本知识 ②误差分类及消减、估算方法 本堂课讲授,课中练习 ③有效数字定义及运算规则 ④数据处理基本方法 2.培养和提高学生的科学实验能力。 课中练习。 ①选择合理实验方法和仪器的能力 特别注意基 ②基本实验技能和技巧 本知识与能 ③自我分析问题、解决间题和排除简单故障的能力的掌握 ④基本的实验方法创新和设计实验能力 3.培养与提高学生的科学实验素养。 这两点是我 ①严谨、实事求是、规范行事的作风 们与欧美先进 国家学生的主 ②独立、创新、不断探索的意识 要差距
内容： 1. 学习物理实验基础知识。 ① 测量、误差的基本知识 ② 误差分类及消减、估算方法 ③ 有效数字定义及运算规则 ④ 数据处理基本方法 本堂课讲授，课中练习 •课中练习。 特别注意基 本知识与能 力的掌握。 •这两点是我 们与欧美先进 国家学生的主 要差距。 3．培养与提高学生的科学实验素养。 ① 严谨、实事求是、规范行事的作风 ② 独立、创新、不断探索的意识 2．培养和提高学生的科学实验能力。 ① 选择合理实验方法和仪器的能力 ② 基本实验技能和技巧 ③ 自我分析问题、解决问题和排除简单故障的能力 ④ 基本的实验方法创新和设计实验能力 山东大学普通物理实验室
●。二、《大学物理实验》的上课方式、要求 o“大学物理实验”课程包括的三个阶段(环节) 1.实验前的预习 ●阅读实验教材及相关资料,理解实验原理; °了解仪器的工作原理和用法; ●切记注意事项及安全操作规程; ●回答或提出问题; ●对于设计实验,要设计出实验方案。 ●要写好预习报告,否则不准做实验。 山东大学普通物理实验室
二、 《大学物理实验》的上课方式、要求 “大学物理实验”课程包括的三个阶段（环节） 1．实验前的预习 阅读实验教材及相关资料，理解实验原理； 了解仪器的工作原理和用法； 切记注意事项及安全操作规程； 回答或提出问题； 对于设计实验，要设计出实验方案。 要写好预习报告，否则不准做实验。 山东大学普通物理实验室
●●预习报告的内容为 (1)目的要求:说明所做实验的目的和学习要求。 2)实验原理概述:(应画出所需的原理图。) (3)实验仪器:(应对其结构、原理及性能有初步的了 解 重)(4)实验步骤:写出本实验的实验内容、操作步骤 点 关键是提出问题和注意事项) (5)数据表格:设计好记录各项实验数据的表格,并 自己推导处理数据所需的公式 山东大学普通物理实验室
预习报告的内容为： (1)目的要求： 说明所做实验的目的和学习要求。 (2)实验原理概述： （应画出所需的原理图。） (3)实验仪器： (应对其结构、原理及性能有初步的了 解)。 (4)实验步骤： 写出本实验的实验内容、操作步骤 （关键是提出问题和注意事项）。 (5)数据表格： 设计好记录各项实验数据的表格，并 自己推导处理数据所需的公式。 重 点 山东大学普通物理实验室
2.课堂实验 ●●● o课堂实验是实验课的最重要的环节: 1)检查仪器、材料是否完好、齐备;安装仪器系统、 检査确保无误; (2)按步骤进行实验操作(必要时可以和老师计见讲为 (3)观测、记录数据、处理数据(实事求是、侏原始 数据) (4)对测试结果进行分析,提出改进措施,重复试验。 (5)将所测得的数据和处理结果交给教师检查。并与老 师讨论(或回答老师的问题) (6)经教师认可、签字后,整理仪器,保持整洁,保证 不留任何事故隐患,然厝才能离开实验室
2．课堂实验 课堂实验是实验课的最重要的环节： ⑴ 检查仪器、材料是否完好、齐备；安装仪器系统、 检查确保无误； ⑵按步骤进行实验操作 (必要时可以和老师讨论) ； ⑶ 观测、记录数据、处理数据（实事求是、保留原始 数据） ⑷ 对测试结果进行分析，提出改进措施，重复试验。 ⑸将所测得的数据和处理结果交给教师检查。并与老 师讨论（或回答老师的问题）； (6)经教师认可、签字后，整理仪器，保持整洁，保证 不留任何事故隐患，然后才能离开实验室。 山东大学普通物理实验室
3.实验报告(研究报告、论文) ●●● 实验报告要用统一报告纸书写,必须各自独立地及时 完成。与预习报告的具体内容有所不同,通常包括 (1)实验名称、实验者姓名、同组者姓名、实验日期。 (2)实验目的 (3)实验原理 比预习报告要更详尽一些(但不要照抄教材)。 (4)实验方法或步骤。 与预习报告有所不同,应当写实际操作的情况 重点 (5)数据记录及其说明。 实验数据的记录应尽量详尽,并注明单位。数据记 录还应包括有关的常数 (6)数据处理及实验结果 含有计算、实验曲线、表格、误差分析、最后结果 等内容 山东大学普通物理实验室 (7)实验讨论
3．实验报告（研究报告、论文） 实验报告要用统一报告纸书写，必须各自独立地及时 完成。与预习报告的具体内容有所不同,通常包括 ⑴ 实验名称、实验者姓名、同组者姓名、实验日期。 ⑵ 实验目的。 ⑶ 实验原理。 比预习报告要更详尽一些（但不要照抄教材）。 ⑷ 实验方法或步骤。 与预习报告有所不同，应当写实际操作的情况。 ⑸ 数据记录及其说明。 实验数据的记录应尽量详尽，并注明单位。数据记 录还应包括有关的常数。 ⑹ 数据处理及实验结果。 含有计算、实验曲线、表格、误差分析、最后结果 等内容。 ⑺ 实验讨论。 重 点 山东大学普通物理实验室
4.成绩考核 ●●● 课程内容: 做N个实验(N为7次左右,每个实验满分100分) 另交一次实验报告、一次论文或报告 课程成绩评定方法为: 【N次实验成绩+1次实验报告成绩+1次课程评价成绩/ (N+2) 即 课程成绩、N×100+100+100 N+2 成绩排序后,评出优、良、中、及、不及格。 山东大学普通物理实验室
4. 成绩考核 课程内容： 做N个实验（N为7次左右，每个实验满分100分）， 另交一次实验报告、一次论文或报告。 课程成绩评定方法为： 【N次实验成绩+1次实验报告成绩+1次课程评价成绩/ （N+2） 即： N 100+100+100 = N+2 课程成绩 成绩排序后，评出优、良、中、及、不及格。 山东大学普通物理实验室
、如何学好“大学物理实验”课程 ●●● 把每一个实验当做一个研究课题来做 每位同学准备一个记录本(真正的本子) 写预习报告、问题,实验时记录实验数据、数据处理 过程、结论和问题讨论等。(实验记录本应能长期保存) 认真做好实验课程的三个环节 按要求做、注重细节、注意规范,把实验做精; 注意主动、多动手、多动脑、多讨论 国外学校实验课的情况: 实验记录 实验操作评价表 学生的实验报告 勿理实验室
三、如何学好“大学物理实验”课程 1. 每位同学准备一个记录本（真正的本子）： 写预习报告、问题，实验时记录实验数据、数据处理 过程、结论和问题讨论等。（实验记录本应能长期保存） 2. 认真做好实验课程的三个环节： 按要求做、注重细节、注意规范，把实验做精； 注意主动、多动手、多动脑、多讨论。 实 验 记 录 实 验 操 作 评 价 表 学 生 的 实 验 报 告 国外学校实验课的情况： 把每一个实验当做一个研究课题来做 山东大学普通物理实验室
●●。每个实验的成绩评定: o每个实验的成绩满分为100分,一般分为三部 分:(包含实验的三个部分) 1.操作(30-40分,包括预习情况) 2.数据记录及处理(30-50分) 3.讨论(20-30分)或实验报告 注意:一般能够完成教材中的内容可获得80%左右 的分数,剩余20%需有自己扩充的内容,如能发 现实验中的问题、对实验提出改进的方法、有深 入的分析讨论等 山东大学普通物理实验室
每个实验的成绩评定： 每个实验的成绩满分为100分，一般分为三部 分： （包含实验的三个部分） 1. 操作（30-40分，包括预习情况） 2. 数据记录及处理（30-50分） 3. 讨论（20-30分）或实验报告 注意：一般能够完成教材中的内容可获得80%左右 的分数，剩余20%需有自己扩充的内容，如能发 现实验中的问题、对实验提出改进的方法、有深 入的分析讨论等 山东大学普通物理实验室