物理实验基本测量方法系统误差分析和处理设计性实验.ppt

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1、物理实验的基本测量方法系统误差的分析与处理设计性实验此资料来源于互联网1将待测的物理量直接或间接地与作为基准的同类物理量进行比较，得到比值的过程，叫做测量。模拟法比较法积累和放大法转换法物理实验的基本测量方法2就是把待测的物理量直接或间接地与作为基准(或标准单位)的同类物理量进行比较，得到比值的过程。直接比较测量法水银的热膨胀去测量温度、用弹簧的形变去测力等均为这类测量，此种测量称间接比较测量法。1比较法间接比较测量法比较系统3010X比较法：如：米尺.电表都是根据比较法设计而成的仪器。50100

2、200mA02004比较系统有些比较要借助于或简或繁的仪器设备，经过或简或繁的操作才能完成，此类仪器设备称为比较系统。天平、电桥、电位差计等均是常用的比较系统。为了进行比较，常用以下方法：(1)直读法(2)均衡法、补偿法或示零法(3)比率测量法(4)交换法和替代法5在物理实验中我们常常可能遇到这样一些问题，即受测量仪器精度的限制，或受人的反应时间的限制，单次测量的误差很大或无法测出待测量的有用信息，这就需要采用累积放大法来进行测量。2.积累和放大法1m单摆的物理模型6机械放大法：通过某种方法将被测

3、量放大后，再进行测量。如：螺旋测微计测长---200把螺纹细分而进行放大。7电学放大法电子学的放大电路将微弱的电信号放大后进行测量，这就是电学放大法。随着微电子技术和电子器件的发展，各种电信号的放大都很容易实现，因而这一方法在电子仪器上应用十分普遍。光学放大法光学放大法分为视角放大和微小变化量(微小长度、微小角度)放大两种。放大镜、显微镜和望远镜等都属于视角放大的仪器。8光杠杆放大光杠杆望远镜竖尺DSS0S1d2d1DLqqqq放大倍数=2S/d取S=2m，d=80mm，放大50倍9转换测量法是

4、根据物理量之间的各种效应和定量函数关系，利用变换原理将不能或不易测量的待测物理量转换成能测或易测的物理量进行测量，然后再求待测物理量。参量转换法能量转换法两大类。3转换法10转换法：对无法直接测量的量，转换为对该量所产生的某种效应进行测量。如：测酸、碱、盐溶液的浓度.I11用压电传感器测驾驶员座椅的受力分布。待测粮食传送带粮食烘干装置待测粮食的含水量与反射光强I有关F12非光量的光测地球月球直角反射器通过测发射与接收两光信号的时间间隔，在C已知的条件下，可知地球、月球之间距离为38万公里。激光具

5、有良好的方向性。故制成各种激光测距仪。13利用声波反射，判断前方障碍物（冰山、暗礁、船只、鱼群等）。非电量电测142.能量转换法——传感器转换法与参量转换不同，能量转换是利用—种运动形式转换为另一种运动形式时物理量之间的对应关系进行的间接测量。(1)热电转换(2)压电转换(3)光电转换(4)磁电转换(5)几何变化量与电学参量的转换15用压电传感器测驾驶员座椅的受力分布。待测粮食传送带粮食烘干装置待测粮食的含水量与反射光强I有关F16干涉计量法:现代精密计量的基础。待测平面平晶待测平面平晶172.

6、2.4模拟法模拟测量法是根据相似性原理，人为地制造一个类似于被研究的对象或运动过程的模型，用模型的测试代替对实际对象的测试的实验方法。1.几何模拟法2.物理模拟法3.数学模拟法18模拟法：对不易测量的量，用对模型的测量代替对原型的测量。+q-q19物理实验的基本操作技术201．仪器初态和安全位置所谓“初态”是指仪器设备在进入正式调整、实验前的状态。正确的初态可保证仪器设备安全，保证实验工作顺利进行。2．零位(零点)调整零位校准有二种情况，一种是测量仪器本身有零位校准器，如电表等，则可进行调整，使仪

7、器在测量前处于零位。另外一种，仪器虽然零位不准，但无法调整、校准，如磨损了的米尺、螺旋千分尺等，则需在测量前记录最初读数，以备在测量结果中修正。213．水平、铅直调整物理实验所用的仪器或装置中，有些需在水平或铅直状态下才能正常工作。大部分需调整的仪器自身就装有水准仪或悬锤，底座有二个或三个(排成等边或等腰三角形)可调节的螺钉224．消除视差的调整当刻度标尺与指示器或标识物不在同一平面时，眼睛从不同方向观察会出现读数有差异或物与标尺刻线有分离的现象，称为视差现象。为了测量正确，实验时必须消除视差。消

8、除视差的方法有二：一是使视线垂直标尺平面读数。二是使标尺平面与被测物密合于同一平面内。235．调焦在使用望远镜、显微镜和测微目镜等光学仪器时，为了进行正确的测量或看清目的物，均需进行调焦.例如望远镜要调节叉丝到物镜的距离使之处于透镜的焦面上；使用显微镜要使被观察对象处于物镜的工作距离处，而测微目镜则要使叉丝在目镜的焦距内作适当的调节。这种调节统称为调焦。246．等高共轴调整在由两个或两个以上的光学元件组成的实验系统中，为获得好的像质，满足近轴光线条件，必须进行共轴调整，即：使所有光