1. 教學實驗室的目的
2. 實驗室參考守則
3. 實驗報告
4. 圖形與分析
5. 數據分析處理

進入實驗室時前要知道 進實驗室後

要做什麼？怎麼做？為什麼那樣做？

需要測量哪些物理量？期待有怎樣的關係？

有什麼特殊注意事項？

同時也想一想 有沒有更好，更有效的作法？

做完實驗，走出實驗室時 應該知道
做了什麼？有什麼結果？為什麼會那樣？代表什麼含意？

1. 熟悉基本儀器的使用。
2. 學習常用實驗技巧。
3. 學習如何處理實驗數據，如何繪製圖表。
4. 學習如何分析測量物理量間的關係，如何利用圖形解釋實驗結果。
5. 學習實驗誤差分析與估算的方法。
6. 訓練實驗報告的撰寫與 清楚表達實驗結果的能力。

1. 準時出息
2. 先寫好預習報告
1. 瞭解實驗目的，實驗方法。
2. 實驗步驟與所需測量的物理量。
3. 數據分析處理相關物理量關係式。
4. 實驗表格與繪圖準備。
3. 實驗前先檢查儀器是否足夠，目視是否損壞。
4. 實驗中教師不定時抽查口試，瞭解學生預習狀況。
5. 電器線路未經檢查前，不得接通電源。
6. 實驗結束後，先清點器材並歸回原狀。

報告不是將實驗講義照抄，應該要能顯示你個人實驗所投入的心力與實驗的成果。

包含實驗題目，班級，組別，姓名（學號），同組同學姓名，做實驗日期。

簡短敘述實驗目的，方法，結果，誤差，結論與改進方法或主要誤差來源。

實驗理論背景與關係式的推導。

所有觀察與測量原始數據以適當的表格忠實記錄（包含單位）。

數據應注意儀器與測量的精密度（有效位數）。

選取適當作圖紙（線性，半對數，全對數）。

適當選擇座標單位，曲線不需要通過所有數據點。

寫明計算步驟與過程與所使用關係式。

作實驗時應同時計算某些數據點，簡單核對是否

遺漏步驟，儀器故障或有人為操作錯誤情形。

整理分析計算的結果，以圖表列出

實驗測量結果（數據）需包含 百分誤差。

八 討論

內容包括 實驗結果的完整敘述，討論相關物理現象。

分析誤差的主要來源（估算所佔誤差百分比）並

與 實驗測量精密度比較，是否合理？
思考方向：
1. 想驗正的物理定律或關係在允許的誤差範圍內是否吻合？
如果相差太多，為什麼？
2. 有沒有發現異常的現象？ 可能原因？
3. 儀器的設計或製作原理？
4. 實驗方法與技術上的改進。

列出參考資料來源。

其他相關內容或較繁瑣的推導計算過程等。

教學實驗通常測量不同物理量之間的關係。例如：單擺的週期與擺長的關係如何？

物理定律通常描述 物理量之間遵守的關係式。這些關係可以用

文字描述，方程式表示 或圖形顯示其涵意。而圖形往往是最有效的方式。
圖形顯示 應變數（Y 軸）隨 獨立變數（X軸） 變化的影響。

優點如下：

1. 可由圖形內插或外插獲得相關資訊。
2. 圖形中容易看出有問題或較不準確的數據。
3. 可較容易觀察出變化的趨勢。
4. 可由圖形的形狀，斜率與截距獲知新的資料。

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1. 物質特性的測量記錄。例如：在 0^o與10^o間， 水的密度隨溫度的測量結果。


因為數據點之間並無一定關係式，相鄰兩點間用直線相連。

2. 顯示兩個物理量間的變化關係。例如：例如電容充電電壓隨時間變化的關係。


數據點間繪出最接近所有數據點的平滑曲線，或依照所獲得參數帶入關係式的曲線。

如果少數數據點相離特別遠，可能測量值有問題？

3. 根據理論 物理量間關係式所繪出的圖形。則所有點都會落在圖形上。




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通常 直線比曲線 容易繪圖。雖然有時候 變量間的關係並非直線，
但由時候可透過 變數變換 使得關係式變為直線。
例如： 單擺週期 T 與 擺長 L 的關係為
T = 2 π √L/g ，Y=T 與 X=L 開根號曲線關係，較不易繪製。

若改為 Y=T² 與 X=L 成正比的關係 ，則為 直線。

通常取 數據點至曲線距離的和最小時 為滿意的曲線。

1. 通常 X軸表獨立變數，Y軸代表隨 X 影響而變化的物理量（應變數）。


軸線用較粗線條畫出。

2. 畫面的大小應配合數據點的精密度，並將數據點分佈在適當的象限內，


兩軸的交點不一定要是原點。

3. 座標刻度數值選取 2,5,10等較適宜，以方便在細分刻度。
4. 座標選擇適當單位，數值以科學記號表示為宜。


共同因子 例如： X 10 ^-15，置於最大刻度附近，並註明單位。

5. 座標軸註記完整名稱，英文字首大寫。上方並加上標題。
6. 如果圖形上同時有多組數據，使用不同符號（例 ○△◇﹡♁等）




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1. 注意觀察 圖形的形狀，斜率與截距，往往可獲知新的資料。
應變量隨著自變量 如何改變？也就是說

觀測的物理量隨著實驗參數變化會逐漸增加或減少。

觀測斜率時要注意，不是僅看圖形的斜率（會因為座標軸單位選取而不同）。

2. 線性關係與正比關係相同嗎？

3. 由圖形可約略估算實驗誤差。也可以運用內差法找出其他數據。

4. 如何繪製理想的實驗結果圖形。我只能建議

多注意教科書或科學刊物中，別人是如何繪製圖形的。

座標軸如何選取？如何標示物理量？...

歡迎批評指教！電子郵件 ： 請按 hwang@phy03.phy.ntnu.edu.tw

作者：國立台灣師範大學 物理系 黃福坤