大物实验3不确定度

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1、第三节实验不确定度由于误差的存在而被测量值不能确定的程度，是被测量真值在某个量值范围内的评定。一、不确定度的概念：误差以一定的概率被包含在量值范围中真值以一定的概率被包含在量值范围中不确定度用σ表示二、不确定度的分类A类不确定度uA：B类不确定度uB：可以通过统计方法来计算(如偶然误差)不能用统计方法只能用其他方法估算贝塞尔法根据仪器误差和估读误差估算法A类A类A类B类B类B类B类B类B类三、直接测量不确定度的计算1)A类不确定度的计算：贝塞尔法Ni的不确定度的不确定度2)B类不确定度的估计:仪器误差：正确使用仪器进行

2、单次测量可能产生的最大误差。估读误差：读数时由于人眼的分辨能力、刻度间隔、测量者的经验、实验条件等因素导致的误差。A.由仪器的准确度表示①.仪器误差的确定：A.由仪器的准确度表示B.由仪器的准确度级别来计算①.仪器误差的确定：B.由仪器的准确度等级计算电流表（0.5级）B.由仪器的准确度等级计算电压表（0.1级）电流表（0.5级）B.由仪器的准确度等级计算电压表（0.1级）电流表（0.5级）A.由仪器的准确度表示B.由仪器的准确度级别来计算C.国标或者仪器说明书中作了规定①.仪器误差的确定：国标：钢直尺仪器说明书：C.

3、国标或者仪器说明书中作了规定国标II级钢卷尺钢直尺3½位数字万用表直流电压档C.国标或者仪器说明书中作了规定国标II级钢卷尺钢直尺3½位数字万用表直流电压档C.国标或者仪器说明书中作了规定国标II级钢卷尺钢直尺3½位数字万用表直流电压档3½（三位半）数字万用表◎有4位数字显示位◎第一位不能完整显示0-9◎½指该位能显示2个数字，其中最大数字为1，也即，该位能显示0-1◎U是测量值◎2个字：末位为2的数字◎例：量程2V档能显示的最大值是1.999V，因此2个字是0.002VA.由仪器的准确度表示B.由仪器的准确度级别来计

4、算D.未给出仪器误差时可以估读的仪器不能估读的仪器①.仪器误差的确定：最小分度/2最小分度C.国标或者仪器说明书中作了规定尽量查明！米尺：最小分度为1mmD.未给出仪器误差时可以估读的仪器米尺：最小分度为1mmD.未给出仪器误差时可以估读的仪器读数显微镜：最小分度为0.01mm米尺：最小分度为1mmD.未给出仪器误差时可以估读的仪器读数显微镜：最小分度为0.01mm螺旋测微计：最小分度为0.01mm米尺：最小分度为1mmD.未给出仪器误差时可以估读的仪器读数显微镜：最小分度为0.01mm螺旋测微计：最小分度为0.01m

5、m数字秒表:最小分度=0.01sD.未给出仪器误差时不能估读的仪器数字秒表:最小分度=0.01s20分度游标卡尺：最小分度=0.05mmD.未给出仪器误差时不能估读的仪器01230255075100主尺游标4520分度的游标卡尺20分度指游标上有20格，最小刻度为1/20mm，即0.05mm，不估读，读数读至百分位，且应该是最小刻度的整数倍。13.00+12*0.05=13.00+0.60=13.60mm13mm12mm12*(1-0.05)mm数字秒表:最小分度=0.01s20分度游标卡尺：最小分度=0.05mm分光

6、计:最小分度=1‘D.未给出仪器误差时不能估读的仪器数字秒表:最小分度=0.01s20分度游标卡尺：最小分度=0.05mm分光计:最小分度=1‘D.未给出仪器误差时不能估读的仪器②.估读误差的确定A.不能估读的仪器如：游标卡尺、数字仪表、分光计B.可以估读的仪器仪器分辨率最小分度（不能估读的仪器）最小分度/10（可以估读的仪器）C.根据实际情况放大估读误差拉伸法测金属丝杨氏模量拉伸法测金属丝杨氏模量A类不确定度分量B类不确定度分量3)合成不确定度通常情况下m=1，n=2用50分度游标卡尺测一圆环的宽度，其数据如下

7、：例：m=15.272;15.276;15.268;15.274;15.270;15.274;15.268;15.274;15.272cm.求合成不确定度。用50分度游标卡尺测一圆环的宽度，其数据如下：（2）计算A类不确定度（多次测量存在uA）：例：m=15.272;15.276;15.268;15.274;15.270;15.274;15.268;15.274;15.272cm.求合成不确定度。解：（1）计算算数平均值用50分度游标卡尺测一圆环的宽度，其数据如下：（3）计算B类不确定度（4）合成不确定度:例：m=15

8、.272;15.276;15.268;15.274;15.270;15.274;15.268;15.274;15.272cm.求合成不确定度。解：对于50分度游标卡尺四、不确定度的传递公式1.多元函数的全微分设N为待测物理量，X、Y、Z为直接测量量若先取对数再微分，则有:2.间接测量的不确定度由传递公式计算其中f为间接测量量N与直