大学物理实验研究论文.docVIP

大学物理实验误差分析与应用举例 摘要：一个好的物理实验，需要减少一切可以减少的误差。所以，进行误差分析，减少实验误差就显得十分重要。误差理论教学是实验教学的重要内容,贯穿于整个实验过程。在这里，我结合大学物理实验的实例分析, 对实验误差理论的几个问题进行了讨论, 表明了对某些概念及规律的观点和思考。进而改进实验方法，使误差降到最小，从而达到优化物理实验环节,提高大学物理实验质量的目的。 关键词：误差分析；霍尔效应；气垫导轨 The error analysis and applied examples of physics experiments Zhang Shurui Abstract: A good physics experiment need to reduce errors as much as possible .So, doing the analysis of error, to reduce experimental errors becomes very important .Error theory teaching is an important content of experimental teaching, through the whole experiment process .Now, I will use the examples of university physics experiment analysis, discussing several problems of the experiment error theory, suggesting some views on some concepts , rules and theories .What’s more, improving the method of experiment, reduce the errors, so as to optimize physical experiment aspect, improve the quality of the university physics experiment.Keywords: the error analysis ; Hall Effect ;air track 大学课程中开设物理实验不仅是为了让大家定性地了解物理现象,更重要的是对相关物理量进行定量地测量和分析；物理实验的任务不仅是定性地观察物理现象, 而且要对有关的物理量及它们之间的数量关系进行定量的测量。对测量结果的误差评定是物理实验的重要环节。同时, 误差理论及其数据处理方法也是大学物理实验教学的重要内容。 误差分析与实验数据处理是大学物理实验教学中的一个重要环节,在实验教学中学结合教学实际,灵活应用数据处理方法,是提高大学物理实验教学质量的有效措施。 1物理实验误差分析 大学物理实验中的不确定度的意思是对测量结果可靠性以及有效程度存在着不肯定。一般物理实验中,很多数据上对于认识以及技术性指标的完善程度还未有统一标准,而且每次测量出来的数据,并不同一,其结果一般符合概率分布,在一定范围内,分布多个值,这些值所组成的区域就是测量的结果域。 1.1偶然误差和随机误差的区别 有些物理实验中, 用随机误差来代替偶然误差, 或将两者视为同一概念混同使用, 而实际上，他们是有区别的。随机误差是指在对同一被测量的多次测量过程中, 以不可预知的方式变化的测量误差, 其数学期望值可以为零, 也可以不为零 。而偶然误差则是指随机误差中期望值为零的误差, 它是由对测量值影响较微小的、彼此独立的多种因素的综合作用造成的, 因此它和受它影响的测量数据的分布大多接近正态分布，如图1所示。偶然误差具有抵偿性的特点,故可以说偶然误差的期望值为零, 而随机误差同时具有期望值和标准差。 如图1，为正态分布曲线， 其期望值为零 在实际测量中, 大量存在的是偶然误差, 大多数随机误差都是偶然误差 . 即使是未定系统误差, 若其值比较小时, 也可将其视为偶然误差 。 2对物理实验中经典误差处理与数据处理的分析 我们都知道，在霍尔效应实验中出现了霍尔效电压建立的同时所产生的四种附加电压，从而使实验中测量霍尔效电压带来误差，但通过四种电压之间的关系，利用简单的加减运算就可以很大程度上的消除误差。 2.1霍尔效应实验中的误差分析 在霍尔效应产生的同时，会伴随产生各种其他效应，这些效应是霍尔效应测量中系统误差的主要来源，它们对测量的准确度影响很大，因此，系统误差的处理成了霍尔效应测量中的一个重要问题。测量霍尔效应时，影响测量准确度的主要有以下几种效应：①不等位电势；②爱廷好森效应；③能斯脱效应 ；④里纪 一勒杜克效应。 2.1.