大学物理实验A1复习

《大学物理实验A1复习》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、大学物理实验复习课考试题型为选择、填空、简答、计算。二、这里只是部分内容，考试内容以做过的实验为准。三、绪论测量误差的基本知识1.测量：为确定被测对象的量值而进行的一组操作。必须包括数值和单位。测量的分类：根据测量条件：分为等精度测量和不等精度测量:根据测量方法：分为直接测量和间接测量。2.误差的基本知识误差：测量值与真值之差。反映了测量值偏离真值的大小和方向，因此又称为绝对误差。真值：被测量量在其所处的确定条件下，实际具有的量值。真值是客观存在的，但它是一个理想的概念，在一般情况下不可能准确知道。约定真值：o与真值非常接近，从而在一定条件下能

2、代替真值的给定值。实际测量中，一般只能根据测量值确定测量的最佳值。通常取多次重复测量的平均值作为最佳值。相对误差：误差与真值之比相对误差二聶鵲册％有吋被测量有公认值或理论值，还可用“白分误差”来表征：百分误差=测量駛暮許认值X1°0%公认值误差的分类：系统误差、偶然误差和粗大误差。系统误差：在相同条件下进行多次测量一个物理量时，每次的测量值总是比真值偏大或偏小，或按一定的规律变化。系统误差的特点是它的确定规律性。重复测量吋，误差的绝对值和符号均保持不变。因此，在相同实验条件下，多次重复测量不可能发现系统误差。只能通过在不同条件下对同一物理量的测

3、量结果进行比较或利用已有知识对有关因素进行分析才能发现。偶然误差：在实际测量条件下，多次测量同一物理量时，以不可预知的方式变化的那…部分误差。特点：单个具有随机性，而总体服从统计规律。单峰性、对称性、有界性、抵偿性。不确定度的基本概念不确定度：是表征测量结果具有分散性的一个参数，它是被测物理量的真值在某个量值范围内的一个评定。或者说，它表示由于测量误差的存在而对被测量值不能确定的程度。不确定度反映了可能存在的误差分布范围，即偶然误差分量和未定系统误差分量的联合分布范围。不确定度一般分为两类：A类不确定度：在同一条件下多次重复测量时，由一系列观察

4、结果用统计分析评定的不确定度，用唤表示。B类不确定度：用其它方法（非统计分析）评定的不确定度，用陶表上述两类不确定度采用方和根合成:直接测量结果与不确定度的估算在相同的条件下，对某物理量兀进行〃次等精度重复测量，其测量值分别为…吃，…，£。设真值为加，则各次测量值的绝对误差za分別为：AXj=%,-m9Ax2=x2-m,,Axw=xn-mo贝心次测量的算术平均值疋为：]〃Jn

5、nx=—=—V（m+Axz）=m+—VAxzni=in#】n/=1a类不确定度f产畑-1）B类不确定度：u8=A{Z/V3在规定条件下使用时，电表的仪器误羌的最大限为仃辭

6、量程式中：k为国家标准规定的准确度等级。例如，0.5级电压表量程为3.0V伏时,△仪=±斗肿±0.015（g±0.（W）合成不确定度:U=y]u}+応单次测量的不确定度：只有系统误差引起的B类不确定度。直接测量结果表示:X=x±u测量结果用相对不确定度（或相对误差）表示为：Er=^X需要说明的是：(1)由于不确定度本身只是一个估计值，因此，在一般情况下，表示最后结果的不确定度只取一位有效数字，最多不超过两位。绝对不确定度般取一位有效数字，相对不确定度一般取两位有效数字。(1)在科学实验或工程技术中，有时不要求或不可能明确标明测量结果的不确定度，

7、这时常用有效数字粗略表示出测量的不确定度，即测量值有效数字的最后一位表示不确定度的所在位。因此测量记录时要注意有效数字，不能随意增减。例如，某数字电压表的仪器误差限A仪n).02%/+2有效数字，用它测量电源电压，6次重复测量的结果是:1.4990,1.4985,1.4987,1.4991,1.4976,1.4975Vo求测量结果。测量结果的平均值为V=1.4984VoA类不确定度你=2.83xlO-4VB类不确定度△仪二(0.02%x1.4984+2x0.0001W=5.00x10“VuB=人仪/V3=2.88x10_4V所以u=J必+诟=4

8、.04x10~4V=0.0004V测量结果应表示为V=V±u=(l・4984±0.000令V相对不确定度为ur=00004x100%=0.027%1.4984间接测量结果与不确定度的估算在设间接测量量F是由〃个独立的直接测量量旺，X"暫的函数，通过函数关系F=/(xpx2,,xz/)计算提到的。ig是直接测量量/的不确定度在应用不确定度传递公式估算间接测量量的不确定度时应注意：（1）如果函数形式是若干个直接测量量相加减，则先计算间接测量量的绝对不确定度比较方便。如果函数形式是若干个直接测量量相乘除或连乘除，则先计算间接测量量的相对不确定度比较方

9、便。（2）如果间接测量量中某几个直接测量量是单次测量，则直接用单次测量的结果及不确定度代入不确定度传递公式。例题1:已知质量m=（213.04±0.0