实验室常用仪器的示值误差

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,绪 论,（下）,1,3.6,实验室常用仪器的示值误差,3.6.1,有关仪器的几个概念,仪器的精度等级,仪器的示值误差,仪器的分度值,仪器的灵敏阈,2,精度越高，它的分度越细，允许的偏差就越小。,仪器的,精度,通常指它能分辨的物理量的最小值。,1.,仪器的精度等级,3,它表示在正确使用仪器的条件下，仪器,示值,与,被测量真值,之间可能产生的最大误差的绝对值。,一般写在仪器的标牌上或说明书中。,有的仪器直接给出精度等级。,2.,仪器的示值误差,4,仪器的分度值,与仪器精度等级或仪器示值误差相对应，二者保持在同一数量级。,3,仪器的分度值和仪器的灵敏阈,仪器的灵敏阈,仪器指示有了刚刚可观察到的变化时，对应物理量变化的大小。,5,物理实验中最基本的长度测量工具,长度测量仪器,米尺,游标卡尺,螺旋千分尺,6,米尺,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,示值误差限,木尺、竹尺,钢板尺,钢卷尺,量具（仪器）,量 程,最小分度值,示值误差限,木尺(竹尺),3050cm,60100cm,1mm,1mm,1.0mm,1.5mm,钢板尺,150mm,500mm,1000mm,1mm,1mm,1mm,0.10mm,0.15mm,0.20mm,钢卷尺,1m,2m,1mm,1mm,0.8mm,1.2mm,7,一般测量范围在300,mm,以下的游标卡尺取其,分度值,为仪器的示值误差限,游标卡尺,使用前必须检查,初读数,，以便对测量值进行修正。,游标卡尺,我们使用的游标卡尺其分度值通常有：,0.10,mm,，,0.02mm,和,0.05,mm,三种。,8,螺旋千分尺,按国家标准（,GB1216-75）,规定，量程为25,mm,的一级千分尺的示值误差为,0.004,mm,。,螺旋千分尺,使用前必须检查,初读数,。,9,质量称衡仪器,物理实验中质量称衡的主要工具是,物理天平,国家标准有10级。,七级天平,(物理天平),500g,0.05g,0.08g(,接近满量程),0.06,g(1/2,量程附近),0.04,g(1/3,量程和以下),量具（仪器）,量 程,最小分度值,示值误差限,10,时间测量仪器,实验室中使用的机械式停表一般分度值为 0.1,s 。,示值误差限亦为,0.1,s,石英电子秒表，计时的最大偏差为,t,为计时时间。,数字毫秒计，时基值分别为0.1,ms，1ms,和10,ms，,其仪器示值误差分别为,0.1,ms,，,1ms,和,10,ms,。,11,实验室中测温仪器多采用,水银温度计,或,有机溶剂温度计,，其测量范围和示值误差限表。,仪器名称,测量范围（,0,C）,示值误差限（,0,C,）,实验室用水银玻璃温度计,-30300,0.05,一等标准水银玻璃温度计,0100,0.01,工业用水银玻璃温度计,0150,0.5,普通温度计(水银或有机溶剂),0100,1,温度测量仪器,12,电学量测量仪器,旋钮式电阻箱,电气测量指示仪表的示值误差,电位差计,单电桥,数字仪表,13,旋钮式电阻箱,电阻箱分为,0.02,、,0.05,、,0.1,和,0.2,四个等级,示值误差=,电阻箱内电阻器阻值误差,+,旋钮的接触电阻误差,14,等级,k,0.02,0.05,0.1,0.2,（,）,0.001,0.001,0.002,0.005,当使用电阻值大于10,时,电阻箱等级,所用电阻数值的大小,十进位电阻箱旋钮的个数，与选用的接线柱有关。,盘间接触电阻的允许值，其值与等级,k,有关,注意,15,仪表本身在正常工作条件下可能发生的示值误差,m,与仪表的量程,A,m,的百分比值,电气测量指示仪表的示值误差,仪表精度等级,k,仪表的精度等级,k,分为：,0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0,等七个等级，其中数字越小的精确度就越高。,16,数字仪表,示值误差限,精度等级,显示读数,仪器的固定误差项，一般取最小量化单位的整数倍,例如：某数字电压表,若取2,V,量程时，数字显示为1.4786,V,最小量化单位是0.0001,V,17,四,数据处理的基本方法,18,数据处理基本方法,19,列表法,作图法,逐差法,最小二乘法,数据处理基本方法,1）,作图的基本方法,2）,图示法与图解法,3）,曲线改直,20,列表法,21,作图法,1）,作图的基本方法,22,2）,图示法与图解法,23,3）,曲线改直,24,作图法的优点和局限性,25,逐差法,26,最小二乘法,27,物理实验课的,基本教学环节和要求,28,物理实验课的,教学方式主要是学生,自己动手,，完成实验教学规定的任务，教师只是在关键的地方给予提示和指导。,实验前的预习,实验中的操作,实验报告,29,课前认真阅读实验教材，明确,实验前的预习,实验的目的要求；,实验原理；,待测物理量及其测量方法；,对所用仪器的构造原理、操作方法和注意事项做到心中有数。,书写预习报告。,30,预习报告内容主要包括以下几方面：,实验名称；,实验目的；,原理摘要；,主要仪器设备；,实验步骤；,数据记录表格。,包括主要,原理公式,、各量代表的,物理含义,及有关的,测量条件,。,电磁学实验应绘出,电路原理图,光学实验应绘出,光路图,31,对所使用的仪器设备进行检查，看其是否完备、齐全,将主要仪器的名称、型号、规格和编号记录下来,遵守实验室规章制度，仔细阅读仪器说明书或有关仪器使用的注意事项，在教师指导下正确地组装和调试仪器,实验中的操作,不要盲目操作、急于求成,32,实验时要先观察实验现象后进行精确测量,在观察、测量时，要做到正确读数，用钢笔或圆珠笔将原始数据如实记录在事先准备好的表格中,实验中的操作,如确系记错，应轻轻划上一道，在旁边写上正确值，使正误数据都能清晰可辨,33,不要忘记完成书后思考题中需要观察或测量的实验内容。,实验中遇到故障时要积极思考，在教师指导下学习排除故障的方法。,实验结束时，将实验数据交教师审阅签字，整理还原仪器后方可离开实验室。,实验中的操作,34,字迹清楚,文理通顺,图表正确,数据完备,结论明确,用统一的实验报告纸书写,实验报告,35,实验报告的主要内容,实验目的,主要仪器设备,实验原理,实验步骤,实验数据,数据处理,小结或讨论,36,在理解实验原理的基础上，用自己的语言简要叙述有关物理内容。,写出测量中所依据的主要公式，式中各量的物理含义及单位，公式成立所应满足的实验条件,必要时画出电路图或光路图。,实验目的,主要仪器设备,实验原理,实验步骤,实验数据,数据处理,小结或讨论,37,根据实际的实验过程写明,关键步骤,和,安全注意要点,。,实验目的,主要仪器设备,实验原理,实验步骤,实验数据,数据处理,小结或讨论,38,实验目的,主要仪器设备,实验原理,实验步骤,实验数据,数据处理,小结或讨论,以列表形式来反映完整而清晰的原始测量数据。,39,数据处理过程包括计算、作图、不确定度分析等。,计算,要有计算式，代入的数据都要有根据，既让别人看懂，也便于自己检察。,作图,要按作图规则，图线要规矩、美观。,最后给出,实验结果,。,实验目的,主要仪器设备,实验原理,实验步骤,实验数据,数据处理,小结或讨论,40,实验目的,主要仪器设备,实验原理,实验步骤,实验数据,数据处理,小结或讨论,内容不限。,可以是对实验中观察到的现象进行分析,对结果和误差原因进行分析,对实验中的关键问题或感兴趣的问题的研究讨论,也可解答思考题，提出收获或建议等,41,