大学物理实验指导

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,*,大学物理实验绪论,*,间接测量结果表示式的计算过程,:,1,、求出各直接测量量,x,，,y,，,真值的最佳估值,3,、间接测量量的最佳估值：,5,、间接测量的结果表示式：,(,单位,),备注（,1,）：,前,3,步,得出的为中间结果，尽可能多保留有效数字,。,（,2,）：前,3,步中都要,列出公式、代入数据、中间结果,4,、根据函数关系 ，按,（,5,）或（,6,）求,2,、按,(1),式,求出各直接测量量,x,，,y,，,的,A,类不确定度,按,(2),式,求出各直接测量量,x,，,y,，,的,B,类,不确定度，,按,(3),式,求出各直接测量量,x,，,y,，,的,合成不确定度,；,不确定度、相对不确定度和百分差,不确定度反映了测量平均值偏离真值的可能范围。,（,1,）不确定度,50000.05,10000.01,收益率？,例：某人需借钱,50000.05,元,0.50001%,0.40001%,0.6%,0.41%,0.49001%,0.50%,0.5%,（,2.1,）测量结果的,相对,不确定度表示法,为全面评价测量结果的优劣,还应考虑被测量量大小,故引入相对不确定度,E,r,。,如待测物理量有公认值或理论值，可用百分差来表示测量的优劣，的定义为：,百分差不表示,测量结果的统计意义,百分差的修约规则与相对不确定度的相同。,(2.2),百分差,测量结果,可以表述为：,U,单位 （,P,）,测量值,测量不确定度,根据,GB8017-87,规定的数值修约规则，测量结果尾数的修约原则是：,四舍六入五凑偶，,5,后非零则进,1,，,5,后全零凑成偶。,6.28271,取,4,位有效数字为,2.4352,取,3,位有效数字为,17.405,取,4,位有效数字为,17.415,取,4,位有效数字为,6.283,有效数字的修约规则,17.405001,取,4,位有效数字为,不同精度的量具的仪器误差,用游标卡尺测量,:,仪,=,0.02mm,用钢直尺测量,：,仪,=,0.1mm,用千分尺测量,:,仪,=,0.004mm,分光计测量,:,仪,=,1,分,（,1,）,（,2,）,（,3,）,（,4,）,直接测量结果表示式的计算过程,:,间接测量量 不确定度的估算,的不确定度,的相对不确定度,当函数 中各量间是乘除关系时，利用相对不确定度传递公式计算方便。,（,5,）,（,6,）,举例,-,测钢丝直径,表,钢丝直径测量记录,仪器：螺旋测微计，级别：一级，量程：,0,25mm,，,仪器误差：,0.004mm,初读数,:,-,0.005mm,测量次序,读数（,mm,）,直径,D,I,(mm),D,D,i,-,(mm),),10,(,),(,2,8,2,mm,D,D,i,-,-,1,0.280,0.285,0.0022,484,2,0.278,0.283,0.0002,4,3,0.275,0.280,-,0.0028,784,4,0.284,0.289,0.00,62,3844,5,0.272,0.277,-,0.0052,2704,6,0.278,0.283,0.0002,4,平均值,0.282 8,-,2,),(,D,D,i,=7824,1,、确定坐标轴,习惯以横轴表示自变量，以纵轴表示因变量。,在轴的端部表明其所代表的物理量的名称符号及其单位。,2,、合理确定坐标分度,应保证图上实验点的坐标读数的,有效数字位数,不损失。,容易读出图上实验点的坐标读数，用,1,、,2,、,5,进行分度,.,坐标原点不一定零开始。,3,、标出实验点,用削尖的铅笔以,“,+,”,、,“,”,、,“,”,等记号标实验点。,同一图上化几条图线时，每条图线要用不同的符号标记。,4,、连接实验曲线,用直尺、曲线板等工具连线。,图线应,细,而,光滑,。,在连线时，尽可能通过较多的点，不在线上的各点应均匀分布在紧靠图线两侧。,弹簧伸长,L,与受力,F,的关系,（,No,。,5,焦利秤）,5,、图注和说明,在图纸的明显的位置写出图名和实验条件。,弹簧伸长,L,与受力,F,的关系,（,No,。,5,焦利秤）,在直线上,所选两点用不同的标号标出。,这两点应在,实验范围内相距远,一些。所选两点的坐标值都要,估读,1,）在,所做直线上,选取,相距较远,的两点，从图上读取其坐标值（,x,1,，,y,1,）、（,x,2,，,y,2,）。,2,）求斜率,b,：,设直线方程为：,3,）求截距,a,：,三、逐差法,逐差法是物理实验中常用的数据处理方法之一，常用于处理自变量等间距变化的数据。,逐差法就是把实验数据列成表格进行逐次项减，或分成高、低两组对应项相减。,前者可验证数据变化的规律。,后者可充分利用数据，减少测量误差。,逐差法充分利用了数据，保持了多次测量的优点。,