物理實(shí)驗(yàn)的基本測(cè)量方法(編輯修改稿)
2025-02-12 09:25 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 螺線管為無(wú)限長(zhǎng)，管壁磁漏可 忽略 如： 由于理論推導(dǎo)中的近似 ,產(chǎn)生的 系統(tǒng)誤差 理論 公式 （忽略了空氣阻力等） h gt? 12 2 意大利科學(xué) 家伽利略在比 薩斜塔上做的 鐵球落地實(shí)驗(yàn) 。兩個(gè)不同重 量的鐵球從高 處落下，同時(shí) 著地。說明理 論在一般情況 下都能較準(zhǔn)確 地反映物體真 實(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 下降時(shí) ,受空氣 阻力 f與下落速度 v 乃至 成正比，則 v增大一定值 f=mg 物體將作勻速直線 運(yùn)動(dòng)，下落物體的 極限速度約為 V2V m s極 ? 50 /h h實(shí) 理?人為 心理作用，讀數(shù)（估計(jì)）偏大或偏小 生理因素 聽覺 嗅覺 色覺 視覺 對(duì)音域（ 20HZ20KHZ） 的辨別 對(duì)音色的辨別 環(huán)境 市電的干擾 輸入 光點(diǎn)檢流計(jì) 接近時(shí)，靜 電干擾，使 光斑移動(dòng)等 。 方法 內(nèi)接 A V VR VA A V IR IV 用 V作為 VR的近似值 時(shí)，求 RVIV VIVIVIVIR AR A R? ??? ? ?外接 RVIVI IVIR V R???? 增加測(cè)量次數(shù)誤差不能減小，表現(xiàn)出恒偏大、恒偏小或周期性的特點(diǎn)。只能從方法、理論、儀器等方面的改進(jìn)與修正來消除或減小 系統(tǒng)誤差的特點(diǎn) 系統(tǒng)誤差的特征與規(guī)律 定值系統(tǒng)誤差 變值系統(tǒng)誤差 圖表示各種系統(tǒng)誤差 隨測(cè)量過程 t變化而表現(xiàn)出的不同的特征。 ?按對(duì)系統(tǒng)誤差的表現(xiàn)形式分： 已定系統(tǒng)誤差 未定系統(tǒng)誤差 按對(duì)系統(tǒng)誤差掌握的程度來分 在整個(gè)測(cè)量過程中，誤差的大小和符號(hào)恒定不變，這種誤差稱為定值系統(tǒng)誤差。如圖中直線 a所示。 定值系統(tǒng)誤差 例如，千分尺未校準(zhǔn)零位、天平砝碼的標(biāo)稱值不準(zhǔn)等，都將對(duì)測(cè)量結(jié)果引入這種定值系統(tǒng)誤差。 1． 已定系統(tǒng)誤差 這類誤差在測(cè)量過程中能確定其大小和方向 ， 在處理時(shí)可以對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行修正 。 2． 未定系統(tǒng)誤差 這類誤差在測(cè)量過程中不能確定其大小和方向 ， 在處理時(shí) ， 常用估計(jì)誤差限的方法得出 ， 并將其歸入不確定度中的 B類分量處理 。 已定系統(tǒng)誤差和未定系統(tǒng)誤差。 線形 (累進(jìn) )變化 非線形變化 周期性變化 復(fù)雜規(guī)律變化 變值系統(tǒng)誤差 在測(cè)量過程中，當(dāng)測(cè)量條件變化時(shí)，誤差的大小和符號(hào)按一定的規(guī)律變化的誤差稱為變值系統(tǒng)誤差，按其變化規(guī)律又可以分為： 發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)誤差的方法 系統(tǒng)誤差的減小與消除 理論分析法 實(shí)驗(yàn)對(duì)比法 數(shù)據(jù)分析法 誤差根源：減小、消除 實(shí)驗(yàn)技巧：交換法、替代法、異號(hào)法等 用修正值修正測(cè)量結(jié)果 周期性系統(tǒng)誤差消除法 系統(tǒng)誤差的發(fā)現(xiàn)與消除 首先應(yīng)仔細(xì)分析所采用的實(shí)驗(yàn)方法 、 儀器設(shè)備 、 環(huán)境條件和測(cè)量者的素質(zhì)等方面 ， 對(duì)可能產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的因素 ， 盡可能預(yù)先處理 。 消除系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的根源 例如： ●測(cè)量?jī)x器要求鉛直或水平放置才能正常工作的，則應(yīng)在 測(cè)量前做好調(diào)整工作。 ●為了保證儀器儀表的準(zhǔn)確可靠，應(yīng)定期對(duì)其進(jìn)行校驗(yàn)。 ●為了消除儀表之間的相互干擾，則應(yīng)在測(cè)量布局上正確 安排，合理布局。 ●如果外界的溫度、壓力和振動(dòng)等變化會(huì)引入系統(tǒng)誤差， 則應(yīng)穩(wěn)定其溫度、壓力等外界條件，減小振動(dòng)后再進(jìn)行 測(cè)量。 解決系統(tǒng)誤差的根本辦法。 用修正值修正測(cè)量結(jié)果 包括對(duì)儀器儀表的示值進(jìn)行校準(zhǔn)，引入修正值或作出校準(zhǔn)曲線，然后取與誤差數(shù)值大小相同而符號(hào)相反的值作為修正值，將實(shí)際測(cè)得值加上相應(yīng)的修正值，即可以得到不包含系統(tǒng)誤差的測(cè)量結(jié)果。要求對(duì)儀器儀表提供修正值的標(biāo)準(zhǔn)器具應(yīng)具有較高的精確度，一般均應(yīng)比被校儀器高出兩個(gè)精度等級(jí)。也可以對(duì)理論公式進(jìn)行修正，找出修正值。 本次課內(nèi)容 ?設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的一般程序 具有設(shè)計(jì)性內(nèi)容的實(shí)驗(yàn) 主要設(shè)計(jì)內(nèi)容包括 ： 建立物理模型、確定實(shí)驗(yàn)方法、選擇儀器設(shè)備、制定實(shí)驗(yàn)步驟 設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn) ? 測(cè)量型實(shí)驗(yàn)：對(duì)某一物理量（如電容、折射率、靜態(tài)磁特性的測(cè)量等）進(jìn)行測(cè)定，達(dá)到設(shè)計(jì)要求；
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