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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,*,1,写实验报告,完整的实验报告内容通常包括下列几个部分：实验名称、目的、要求、实验条件（主要仪器设备）、实验原理、数据表格、数据处理与结果表述、误差分析及问题讨论,2,实验报告总的要求,（1）工程化,（2）整洁、干净,（3）简明扼要、分析合理、结论正确,首页,结束,上一页,下一页,3,所谓测量就是借助计量仪器把待测量的大小表示出来，即用实验方法找出物理量的测量值。,4,测量分类,按测量方法分为：,直接测量和间接测量。,下一页,上一页,首页,结束,1,、定义,4,、,测量误差,：某一测量量的测量值,x，,和真值,a,之差值，称为测量误差。即,有正、负号，它反映了测量值偏离真值的大小和方向。,下一页,上一页,首页,结束,2,、误差的表示方法,5,、误差的表示方法,1/绝对误差：,=x a （,有量纲的代数值）,2/相对误差：（无量纲的百分数%）,下一页,上一页,首页,结束,二、误差分类,6,误差分类,误差的产生有多方面的原因。根据误差的性质及其产生的原因，测量误差一般分为三类。,系统误差、随机误差、粗大误差,下一页,上一页,首页,结束,（1）算术平均绝对偏差,（2）标准偏差（贝塞尔公式）,（3）算术平均值的标准偏差,（4）测量结果表示为,9,几,个公式,下一页,上一页,首页,结束,一组用伏安法测量电阻的数据记于下表：,V（v）,0,2.00,4.00,6.00,8.00,10.00,I,（mA）,0,3.85,8.15,12.05,15.80,19.90,用作图法求电阻值,R（,下图）,斜率,电阻,10,例题,下一页,上一页,首页,结束,11,例：用量程为50,mA、1,级的电流表测量电流得29.8,mA，,请正确表示测量结果。,解：对电流表的仪器极限误差可根据下式确定（,P79）,由于是单次测量，所以,代入数据计算得：,12,例题,级别为0.5、量程为10,mA,的电流表对某电路的电流作10次等精度测量，测量数据如下表所示。,试计算该仪器的标准误差,测量平均值的标准偏差,写出测量结果。,n,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,I,（mA）,9.552,9.560,9.500,9.534,9.600,9.400,9.576,9.620,9.592,9.560,解：算术平均值9.54,9,（,mA）,标准误差 0.03（,mA）,测量结果,I,=9.550.03（mA）,1测量就是以确定被测对象的（）为目的的全部操作。答案：量值。2测量可分为（）测量和（）测量两类。答案：直接；间接。3直接测量是指无需测量与被测量有（）关系的其它量，而能直接得到被测量（）的测量。答案：函数；量值。4测量（）与被测量（）之差称为测量误差。答案：结果；真值。,5相对误差是测量的（）与测量的（）之比，一般用（）表示。答案：绝对误差；真值；百分数。6测量误差按其出现的特点可分为（）误差、（）误差和粗大误差。答案：系统；随机。7系统误差是在对同一被测量的多次测量过程中，保持（）或以（）的方式变化的测量误差分量。答案：恒定；可预知。8一个被测量的测量结果一般应包括测量所得的（）、（）和单位三部分。答案：被测量值；测量误差。9把测量数据中几位（）的数和最后一位有（）的数或可疑的数统称为有效数字。答案：可靠；误差。,例1已知电阻,50.20.5（,）,149.80.5（,）,求它们串联的电阻,R,和合成不确定度,。,解：串联电阻的阻值为,R,50.2149.8200.0（,）,合成不确定度,相对不确定度,测量结果为,R,200.00.7（）,例1金属导体的电阻随着温度变化的测量值为下表所示，试求经验公式,R,f,（,T,）,和电阻温度系数。,温度（）,19.1,25.0,30.1,36.0,40.0,45.1,50.0,电阻（,）,76.30,77.80,79.75,80.80,82.35,83.90,85.10,根据所测数据绘出,R,T,图,求出直线的斜率和截距,85.00,80.00,75.00,70.00,0.0,20.0,40.0,T,R,图11某金属丝电阻温度曲线,10.0,30.0,50.0,（,）,b,72.00（）,于是得经验公式,R,72.000.296,T,该金属的电阻温度系数为,（1/）,1,用实验方法找出物理量的量值叫做,测量,。一个测量值应包括测量值的,大小,和,单位,。,2,从误差的性质和来源上考虑，误差可分为,系统误差,和,偶然误差,。,3,对同一个物理量的多次测量都是在,相同条件,（指,测量方法,、,使用的仪器,、,外界环境条件,和,观测者,都不变,）下进行的，则称为,等精度测量,。,4,在相同条件下多次重复测量某一物理量时，若各次误差,X,的绝对值和符号都,相同,，或按某确定的规律变化，则这类误差称为,系统误差,。,5,对某物理量进行多次,等精度测量,，每次测量之间均会有差异，这时，误差的绝对值,大小,和,正负,符号变化不定，具有随机性，这类误差称为,偶然误差,（也称为,随机误差,）。,实验的思考题,实验的思考题,6,测量结果中,可靠的几位数字,加上,可疑的一位数字,，称为,有效数字,。,有效数字的位数取决于所用仪器的,精度,，它表示了测量所能达到的,准确度,。,7,测量结果应包括,测量值,、,误差,和,单位,，三者缺一不可。,（,1,）单次直接测量结果,的表示式为,X,=,X,(,单位,),用米尺测出,10,cm,的长度的,结果,表示式：,10.000.05,cm,。,用,0.5,级、量程为,3,V,的电压表，测量,2.8,V,的,结果,表示式：,2.8000.015,（,V,）,。,（,2,）,多次直接测量结果,的表示式：,用算术平均误差表示,X,=(,单位),，其中,用标准偏差表示,X,=(,单位),，其中,例如：用米尺多次测量一个长度,l,=10.00,，,10.01,，,10.01,，,10.00,，,10.00cm,，,则的算术平均值为,10.004,cm,，,的标准偏差为,0.011,cm,，,测量结果写成,10.004 0.011,（,cm,）,。,（,3,）,间接测量结果,的表示式：,用算术平均误差表示,Y,=,Y,Y,(,单位),；,用标准误差表示,X,=(,单位),；,其中,Y、,按误差传递公式计算。当间接测量的计算公式,Y=F,（,x,1,、,x,2,、,）,中,只含加减运算,时，,先计算绝对误差,，,后计算相对误差,较为方便；当计算公式中含有,乘、除、乘方或开方,运算时，,先计算相对误差，后计算绝对误差,较为方便。,15,为了确保安全，在接通电源前，变阻器的滑动端,C,应推到,A,端，此时,U,CA,为,零,，此变阻器的作用是,分压作用,，称为,分压器,。,16,为了确保安全，在接通电源前，变阻器,R,O,的滑动端应推到,最右端,端，此时电路的电流有最,小,值，这变阻器的作用是改变电路的电流，称为,限流器,。,17,检流计使用前必需调,零,。作为零示器的检流计常串联一变阻器，当,通入检流计的,电流无法估计大小,时，此电阻应取,最大值,，在测量过程中，随着检流计指针偏转角的减小逐步降低,减小,的阻值，直至为,零,。这个变阻器称为,检流计的保护电阻,。,1,8,电流表、电压表量程选择，若测量前无法估计其约值时，则应选择,较大,量程进行测量，再根,据读数选择适当的量程，减小测量误差，选择量程的原则是,在不超出量程下，使电表的读数尽量接近量程,。,19,电流表、电压表读数：，电压表内阻,=,R,V,=,量程,每伏欧姆数,，电表最大绝对误差为,（即,级别,%,量程,）。,2,0.,电表的七个级别为,0.1,、,0.2,、,0.5,、,1.0,、,1.5,、,2.5,、,5.0,，级别越小，精密度越高。若测出电表的最大相对误差为,0.21%,。则其级别为,0.5,级。,2,1.,用一个0.5级量程为1.5,V、,内阻500,/V,的电压表测电压，测得结果是1.400,V，,其内阻是,750,，,测量结果的最大绝对误差为,0.008,V,、,相对误差为,0.6,%,；另一测量结果为,0.075,V,时，其的最大绝对误差为,0.008,V,、,相对误差为,11,%,。,1.,直流电压表,直流电压表是用来测量直流电压的。根据电压大小的不同，可分为毫伏表（,mV,）和伏特表（,V,）等。,.,量程,：即指针偏转满度时的电压值。例如伏特表量程为,07.5V15V30V,，表示该表有三个量程,2,.,内阻,：即电表两端的电阻，同一伏特表不同量程内阻不同。各量程的每伏欧姆数都是,200,V,，所以伏特表内阻一般用,V,统一表示，可用下式计算某量程的内阻。,内阻量程,每伏欧姆数,2,直流电流表,直流电流表是用来测量直流的电流的。根据电流大小的不同，可分为安培表（,A,）、毫安表（,mA,）和微安表（,A,），,量程,：即指针偏转满度时的电流值，安培表和毫安表一般都是多量程的。,内阻,：一般安培表的内阻在,0.1,以下。毫安表、微安表的内阻可从,100200,3,电表的测量误差与电表等级的关系,各种电表根据仪器误差的大小共分为七个等级，即,0.1,，,0.2,，,0.5,，,1.0,，,1.5,，,2.5,，,5.0,。根据仪表的级数可以确定电表的测量误差。例如,0.5,级的电表表明其相对额定误差为,0.5%,。它们之间的关系可表示如下：,图,4,0,9,单刀单掷开关,双刀双掷开关,双刀单掷开关,单刀双掷开关,换向开关,4,认识图符,5,、实验报告,实验报告是实验工作的总结。要用简明的形式将实验报告完整而又准确地表达出来。实验报告要求文字通顺，字迹端正，图表规矩，结果正确，讨论认真。,完整的实验报告应包括下述几个部分：,（,1,）实验名称,（,2,）实验目的,（,3,）实验原理：应简要地说明、并列出实验所要用的主要公式和实验图。,（,4,）仪器用具：列出主要仪器的型号、规格、精度（或分度值）。,（,5,）实验记录：全部实验中有用的原始数据要尽量以表格的形式列出，并正确地表示出有效数字和单位。,（,6,）数据处理：要按要求，有数据处理的列表、计算、作图等有关过程和结果。对所得数据应进行误差分析。,（,7,）实验结果：最后的结果应包括测量值、误差和单位，可扼要地写出实验结论。,（,8,）讨论与分析：回答实验思考题；描述实验中观察到的异常现象及可能解释；分析实验误差的主要来源；讨论实验结果是否达到要求；对实验仪器和方法的建议等。还可以谈谈实验的心得体会。,6,测 量,测量是利用仪器设备通过一定实验方法确定物理量大小的过程。,直接测量,：用标准量与待测量进行比较。例如用直尺测量长度等。,间接测量：经过测量与待测量有函数关系的其它量，再经过运算得到待测量值的测量方法。例如用直尺测量桌子的面积等。,测量可以分为,直接测量,和,间接测量,两种,。,7,、测量误差：某一测量量的测量值,x,，和真值,a,之差值，称为测量误差。,误差的表示方法,1,绝对误差：,=x a,（有量纲的代数值）,2,相对误差：（无量纲的百分数,%,）,3,多次测量的算术平均值,4,、标准误差和标准偏差,下一页,上一页,首页,结束,多次直接测量误差,（,1,）算术平均绝对偏差,（,2,）标准偏差（贝塞尔公式）,（,3,）算术平均值的标准偏差,（,4,）测量结果表示为,误差的分类,8,误差的产生有多方面的原因。根据误差的性质及其产生的原因，测量误差一般分为三类。,系统误差、随机误差、粗大误差,A-,随机误差：,在相同条件下，对同一测量量的多次测量过程中，绝对值和符号以不可预知方式变化的误差分量。,特点,：不可预知，但多次测量时符合特定的统计规律,f(,),正态分布特点：,单峰性,对称性,有界性,B-,系统误差：,在相同条件下，对同一测量量的多次测量过程中，保持恒定变化（大小、正负不变）或按特定规律变化的误差分量。,例如：天平不等臂、测量倾向、电表刻度不均匀、轴不重合等。,
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