大学物理实验绪论精要.ppt

方法误差 内接 A V VR VA A V IR IV 用V作为VR的近似值 时，求 外接 系统误差 个人误差 心理作用，读数（估计）偏大或偏小。 生理因素 听觉 嗅觉 色觉 视觉 对音域（20HZ--20KHZ） 的辨别。 对音色的辨别。 系统误差 环境误差 市电的干扰 输入 光点检流计 接近时，静 电干扰，使 光斑移动等 。 系统误差 系统误差 已定系统误差：在测量结果中引入修正量对误 差进行消除。如伏安法测电阻时 要计算出电表内阻产生的修正量。 未定系统误差：可采用合适的测量方法对误差 进行补偿和消除。如交换法、补 偿法、异号抵消法等。 不可消除的误差要估计出分布 范围。 2、系统误差的处理方法 随机误差 随机误差对每一次测量结果的影响具有随机性特点。但在多次测量中表现出确定的规律--统计规律。因此，可用统计规律对随机误差的影响程度作出客观的估计和评价。 1、产生原因: 实验条件和环境因素无规则的起伏变化，引起测量值围绕真值发生涨落的变化。随机误差无法消除。 举例:我们对某一长度x进行测量,共测量25次,其结果在各个长度区间中出现的次数如下表: 长度区间(cm) 1.02~1.04 1.04~1.06 1.06~1.08 1.08~1.10 1.10~1.12 1.12~1.14 出现次数n 2 6 8 5 3 1 随机误差 2、无穷多次测量，随机误差服从正态分布 随机误差  任意一次测量值落入区间 的概率为 这个概率叫置信概率 对应的区间叫置信区间 0.683 随机误差 标准误差小：表示测得值很密集，随机误差分布范围窄，测量的精密度高； 标准误差大：表示测得值很分散，随机误差分布范围宽，测量的精密度低。 标准误差表示测量值的离散程度 用多次测量的算术平均值 作为被测量的最佳估计值。 可以证明，测量次数 为趋于无穷大时，算术平均值等于真值。 随机误差 假定对一个物理量进行了有限的 次测量，测得的值为 ，算术平均值为： 3、算术平均值替代真值 随机误差 4、平均值的标准偏差 测量列单次测量的标准偏差： 待测量的值处于置信区间 内的置信概率为0.683。 贝塞尔公式 测量结果的不确定度表示 不确定度的基本概念 直接测量不确定度估计与表示 间接测量不确定度的合成 不确定度的基本概念 概念：不确定度 是指由于测量误差存在而对 被测量值不能确定的程度。 意义：不确定度是对一定置信概率下被测量的 真值所处的量值范围的评定。 置信概率一般取0.95 A 类分量 : 可以用统计学方法估算的分量.与随机误差有关。 不确定度的基本概念 根据《测量不确定度表示指南ISO1993（E)》的精神，总不确定度分为两类： B 类分量 : 不能用统计学方法估算的分量,与系统误差有关。 总不确定度 ： 为仪器误差 2 3 4 5 6 7 8 9 10 8.98 2.48 1.59 1.24 1.05 0.93 0.84 0.77 0.72 4、电表的示值误差， 量程 准确度等级%。 注：仪器误差举例 1、游标卡尺，仪器示值误差一律取卡尺分度值。 2、螺旋测微计，量程在0—25mm及25—50mm的一级千分尺的仪器 示值误差均为 mm。 3、天平的示值误差，约定为天平最小分度值的一半。 5、数字式仪表，示值误差取其末位数最小分度的一个单位。 6、仪器示值误差或准确度等级未知，可取其最小分度值的一半 为示值误差（限）。 7、电阻箱、电桥等，使用仪器给出的专用公式计算示值误差。 量具（仪器） 量 程 最小分度值 最大允差 木 尺 30～50cm 60～100cm 1mm 1mm ±1.0mm ±1.5mm 钢板尺 150mm 500mm 1000mm 1mm 1mm 1mm ±0.1mm ±0.15mm ±0.20mm 钢卷尺 1m 2m 1mm 1mm ±0.8mm ±1.2mm 游标卡尺 125mm 300mm 0.02mm 0.05mm ±0.02mm ±0.05mm 螺旋测微计 0～25mm 0.01mm ±0.004mm 七级天平 （物理天平） 500g 0.05g 0.08g(接近满量程） 0.06g（