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物理误差理论实验报告

实验目的

本次实验旨在通过测量、分析和探究物理量的误差理论，深入了解误差的来源、

类型、表达方式以及对实验结果的影响，提高实验的准确性和精确度。

实验器材

-物理实验室提供的测量仪器：卷尺、天平、量筒、螺旋测微计、显微镜等

-实验用物品：各种测量样品、重物等

实验原理

1.误差的定义和分类

误差是指测量结果与真实值之间的差异，它是任何科学实验或测量中不可避免的。

误差可分为两类：系统误差和随机误差。

-系统误差：由于实验条件的固有偏差或仪器测量的固有误差造成，并且常常在

一系列测量中保持相同大小和方向。系统误差主要包括零点误差、比例误差和定

标误差。

-随机误差：由众多随机因素和干扰因素引起的，无法预测和避免。随机误差也

叫做偶然误差或不可避免误差，它在一系列测量中无规律地变化。

2.误差的表示

误差有多种表示方法，其中最常用的是绝对误差和相对误差。

-绝对误差：指测量结果与真实值之间的差值。

-相对误差：指绝对误差与真实值之间的比值。

绝对误差和相对误差可以用来评估测量的精度和准确性。

3.误差的计算方法

误差的计算方法有很多，常用的包括平均值、标准偏差等。

-平均值：指一系列测量值的算术平均数。

-标准偏差：用来衡量一系列测量值的离散程度，表示数据的散布情况。

实验步骤与数据处理

1.实验前，对实验仪器进行初步检查，保证其准确度和可靠性。

2.使用卷尺对实验样品进行长度测量。每个样品分别测量三次，记录数据如下：

样品第一次测量（cm）第二次测量（cm）第

三次测量（cm）

::::::::

样品一6.26.4

6.3

样品二12.012.2

12.1

样品三3.53.7

3.6

3.使用天平对实验样品进行质量测量。每个样品分别测量三次，记录数据如下：

样品第一次测量（g）第二次测量（g）第三

次测量（g）

::::::::

样品一10.210.3

10.4

样品二20.520.4

20.6

样品三5.75.8

5.9

4.使用螺旋测微计对实验样品进行高度测量。每个样品分别测量三次，记录数

据如下：

样品第一次测量（mm）第二次测量（mm）第

三次测量（mm）

:::-::-::-:

样品一25.825.9

25.7

样品二47.647.7

47.8

样品三12.312.1

12.2

数据处理与分析

1.首先计算长度测量的平均值和标准偏差：

-样品一长度测量的平均值为(6.2+6.4+6.3)/3=6.3cm，标准偏差为

0.1cm。

-样品二长度测量的平均值为(12.0+12.2+12.1)/3=12.1cm，标准偏

差为0.1cm。

-样品三长度测量的平均值为(3.5+3.7+3.6)/3=3.6cm，标准偏差为

0.1cm。

2.然后计算质量测量的平均值和标准偏差：

-样品一质量测量的平