大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)b緒論-在線瀏覽
2025-03-02 19:34本頁(yè)面
【正文】 ,做該實(shí)驗(yàn)達(dá)到什么目的 . 實(shí)驗(yàn)主要內(nèi)容及關(guān)鍵步驟 12 七、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 : 八、思考題 : 附頁(yè) : 六、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 記錄 : 指導(dǎo)教師簽名 : 實(shí)驗(yàn)中所測(cè)得的原始數(shù)據(jù)要盡可能用表格形式列出來(lái)，正確表示有效位數(shù)和單位。 討論實(shí)驗(yàn)中的觀察到的異常顯見(jiàn)現(xiàn)象及其可能的解釋，簡(jiǎn)述自己做實(shí)驗(yàn)的心得體會(huì)；回答思考題。 預(yù)習(xí)，實(shí)驗(yàn)原理和原始數(shù)據(jù)處理 。） ?? ＝R??? yY15 測(cè) 量 ? 測(cè)量分為 直接測(cè)量 和 間接測(cè)量 – 直接測(cè)量指無(wú)需對(duì)被測(cè)的量與其它實(shí)測(cè)的量進(jìn)行函數(shù)關(guān)系的輔助計(jì)算而可直接得到被測(cè)量值的測(cè)量； – 間接測(cè)量指利用直接測(cè)量的量與被測(cè)量之間的已知函數(shù)關(guān)系經(jīng)過(guò)計(jì)算從而得到被測(cè)量值的測(cè)量。 16 測(cè)量誤差的定義和分類 誤差 dy＝測(cè)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(shí)際上很難計(jì)算 – （有時(shí)可以用準(zhǔn)確度較高的結(jié)果作為約定真值來(lái)計(jì)算誤差） ? 誤差的表示方法： － 絕對(duì)誤差 dy － 相對(duì)誤差 ? 誤差分類 － 系統(tǒng)誤差 － 隨機(jī)誤差 yyd17 系統(tǒng)誤差 定義：在對(duì)同一被測(cè)量的多次測(cè)量過(guò)程中，絕對(duì)值和符號(hào)保持恒定 或以可預(yù)知的方式變化的測(cè)量誤差的分量。 ② 未定系統(tǒng)誤差： 要估計(jì)出分布范圍 （大致與 B 類不確定度 ?B 相當(dāng)） 如：螺旋測(cè)微計(jì)制造時(shí)的螺紋公差等 18 隨機(jī)誤差 定義： 在對(duì)同一量的多次重復(fù)測(cè)量中絕對(duì)值和符號(hào)以不可預(yù)知方式變化的測(cè)量誤差分量。例如： 電表軸承的摩擦力變動(dòng)、螺旋測(cè)微計(jì)測(cè)力在一定范圍內(nèi)隨機(jī) 變化、操作讀數(shù)時(shí)的視差影響。 19 隨機(jī)誤差的處理 假定對(duì)一個(gè)量進(jìn)行了 n次測(cè)量，測(cè)得的值為 yi (i =1, 2， … ， n)，可以 用多次測(cè)量的算術(shù)平均值作為被測(cè)量的最佳估計(jì)值 (假定無(wú)系統(tǒng)誤差 ) 用 標(biāo)準(zhǔn)偏差 s 表示測(cè)得值的分散性 按貝塞耳公式求出： s 大，表示測(cè)得值很分散，隨機(jī)誤差分布范圍寬，測(cè)量的精密度低； s 小，表示測(cè)得值很密集，隨機(jī)誤差分布范圍窄，測(cè)量的精密度高； s 可由帶統(tǒng)計(jì)功能的計(jì)算器直接求出。 不確定度是一定概率下的誤差限值 。 *由于真值的不可知，誤差一般是不能計(jì)算的，它可 正、可負(fù)也可能十分接近零；而不確定度總是不為 零的正值，是可以具體評(píng)定的。 ? 這兩類分量在相同置信概率下用方和根方法合成總不確定度： （我校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中一般用總不確定度，置信概率取為 95%） 22 BA ?????A?B?27 直接測(cè)量量 不確定度 估算過(guò)程（小結(jié)） ● 求測(cè)量數(shù)據(jù)列的平均值 ● 修正已定系統(tǒng)誤差 y0， 得出被測(cè)量值 y ● 用貝塞耳公式求標(biāo)準(zhǔn)偏差 s ● 標(biāo)準(zhǔn)偏差 s 乘以因子來(lái)求得 ?A 當(dāng) 5＜ n≤10， 置信概率為 95%時(shí) ， 可簡(jiǎn)化認(rèn)為 ?A ? s ● 根據(jù)使用儀器得出 ?B ?B= ?儀 ● 由 ?A、 ?B合成總不確定度 ? ● 給出直接測(cè)量的最后結(jié)果： ??? ni iyny 110yyy ??1)(12?????nyysni isntA )(??22 BA ???????? yY28 直接測(cè)量量 不確定度 估算舉例 例： 用螺旋測(cè)微計(jì)測(cè)某一鋼絲的直徑 ， 6次測(cè)量值 yi分別為： , , , , , 。 解 ： 測(cè)得值的最佳估計(jì)值為 測(cè)量列的標(biāo)準(zhǔn)偏差 測(cè)量次數(shù) n=6， 可近似有 則 ：測(cè)量結(jié)果為 Y=177。 解： 求環(huán)體積 求偏導(dǎo) 合成 求 ΔV 結(jié)果 V=177。所以在記錄數(shù)據(jù)、計(jì)算以及書寫測(cè)量結(jié)果時(shí)，應(yīng)根據(jù)測(cè)量誤差或?qū)嶒?yàn)結(jié)果的不確定度來(lái)定出究竟應(yīng)取幾位有效位數(shù) 。 34 直接測(cè)量量（原始數(shù)據(jù)）的讀數(shù)應(yīng)反映儀器的準(zhǔn)確度 數(shù)顯儀表及有十進(jìn)步式標(biāo)度盤的儀表 （ 電阻箱、電橋、電位差計(jì)、數(shù)字電壓表等 ）一般應(yīng)直接讀取儀表的示值。 36 直接讀數(shù)注意事項(xiàng) 注意指針指在整刻度線上時(shí)讀數(shù)的有效位數(shù)。 加減運(yùn)算的結(jié)果末位以參與運(yùn)算的 末位最高 的數(shù)為準(zhǔn) (假設(shè)參與運(yùn)算的數(shù)全是測(cè)量結(jié)果 )。 如 4000 9= 104 247。 Δ中 ， 被測(cè)量值 y 的末位要與不確定度 Δ的末位對(duì)齊 （ 求出 y后先多保留幾位 ， 求出 Δ， 由 Δ決定 y的末位 ） 例：環(huán)的體積
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