大學物理實驗b》緒論-文庫吧
2024-12-29 19:34 本頁面
【正文】 師簽名 : 表示做什么實驗 實驗使用儀器設備 . 列出主要參考書目等 表示為什么做這個實驗 ,做該實驗達到什么目的 . 實驗主要內(nèi)容及關鍵步驟 12 七、實驗結(jié)果分析 : 八、思考題 : 附頁 : 六、實驗數(shù)據(jù) 記錄 : 指導教師簽名 : 實驗中所測得的原始數(shù)據(jù)要盡可能用表格形式列出來，正確表示有效位數(shù)和單位。根據(jù)實驗目的對測量結(jié)果進行計算或作圖表示，計算要寫出主要計算內(nèi)容，作圖應規(guī)范、準確。 討論實驗中的觀察到的異常顯見現(xiàn)象及其可能的解釋，簡述自己做實驗的心得體會；回答思考題。 對測量結(jié)果進行評定，計算誤差或不確定度，并 討論實驗中的主要誤差來源。 預習，實驗原理和原始數(shù)據(jù)處理 。 1 測量誤差和不確定度估算的基礎知識 2 實驗數(shù)據(jù)有效位數(shù)的確定 3逐差法 處理實驗數(shù)據(jù) 4圖表法處理實驗數(shù)據(jù) 5最小二乘法處理實驗數(shù)據(jù) 14 測 量 ? 物理實驗以測量為基礎 ? 完整的測量結(jié)果應表示為 ： 以電阻測量為例 包括： 測量對象 測量對象的測量值 測量的不確定度 測量值的單位 （ Y = y ? ? 表示被測對象的真值落在（ y? ? ， y ? ? ）范圍內(nèi)的概率很大， ?的取值與一定的概率相聯(lián)系。） ?? ＝R??? yY15 測 量 ? 測量分為 直接測量 和 間接測量 – 直接測量指無需對被測的量與其它實測的量進行函數(shù)關系的輔助計算而可直接得到被測量值的測量； – 間接測量指利用直接測量的量與被測量之間的已知函數(shù)關系經(jīng)過計算從而得到被測量值的測量。 ? 任何測量都可能存在誤差 （測量不可能無限準確 )。 16 測量誤差的定義和分類 誤差 dy＝測量結(jié)果 y －真值 Yt ? 誤差特性：普遍性、誤差是小量 – 由于真值的不可知，誤差實際上很難計算 – （有時可以用準確度較高的結(jié)果作為約定真值來計算誤差） ? 誤差的表示方法： － 絕對誤差 dy － 相對誤差 ? 誤差分類 － 系統(tǒng)誤差 － 隨機誤差 yyd17 系統(tǒng)誤差 定義：在對同一被測量的多次測量過程中，絕對值和符號保持恒定 或以可預知的方式變化的測量誤差的分量。 產(chǎn)生原因：由于測量儀器、測量方法、環(huán)境帶入 分類及處理方法： ① 已定系統(tǒng)誤差： 必須修正 電表、螺旋測微計的零位誤差； 伏安法測電阻電流表內(nèi)接、外接由于忽略表內(nèi)阻引起的誤差。 ② 未定系統(tǒng)誤差： 要估計出分布范圍 （大致與 B 類不確定度 ?B 相當） 如：螺旋測微計制造時的螺紋公差等 18 隨機誤差 定義： 在對同一量的多次重復測量中絕對值和符號以不可預知方式變化的測量誤差分量。 產(chǎn)生原因： 實驗條件和環(huán)境因素無規(guī)則的起伏變化，引起測量值圍繞真值發(fā)生漲落的變化。例如： 電表軸承的摩擦力變動、螺旋測微計測力在一定范圍內(nèi)隨機 變化、操作讀數(shù)時的視差影響。 特點： ①小誤差出現(xiàn)的概率比大誤差出現(xiàn)的概率大； ②多次測量時分布對稱，具有抵償性 —— 因此 取多次測量的平均值有利于消減隨機誤差。 19 隨機誤差的處理 假定對一個量進行了 n次測量，測得的值為 yi (i =1, 2， … ， n)，可以 用多次測量的算術(shù)平均值作為被測量的最佳估計值 (假定無系統(tǒng)誤差 ) 用 標準偏差 s 表示測得值的分散性 按貝塞耳公式求出： s 大，表示測得值很分散，隨機誤差分布范圍寬，測量的精密度低； s 小，表示測得值很密集，隨機誤差分布范圍窄，測量的精密度高； s 可由帶統(tǒng)計功能的計算器直接求出。 nyy ni i/)(1???1)(12?????nyysnii20 隨機誤差的處理舉例 例： 用 50分度的游標卡尺測某一圓棒長度 L， 6次測量 結(jié)果如下（單位 mm）： ， ， , , , 則： 測得值的最佳估計值為 測量列的標準偏差 ?? LL 0 .0 3 m m1 )(12???? ?? n LLsni i21 測量誤差與不確定度 *不確定度的權(quán)威文件是國際標準化組織 (ISO)、國際 計量局 (BIPM)等七個國際組織 1993年聯(lián)合推出的 *不確定度表示由于測量誤差存在而對被測量值不能 確定的程度。 不確定度是一定概率下的誤差限值 。 *不確定度反映了可能存在的誤差分布范圍，即隨機 誤差分量和未定系統(tǒng)誤差的聯(lián)合分布范圍。 *由于真值的不可知，誤差一般是不能計算的，它可 正、可負也可能十分接近
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