基础物理实验绪论考试知识总结.docVIP

基础物理实验绪论考试知识总结 1.误差 △N=N-A（测量值-标准值）有正负之分 相对误差 E=△N/A=(N-A)/A*100% 也有正负 系统误差：有规律性 随机误差：单个随机而整体服从统计规律 2.精密度：随机误差大小，即u(x) 正确度：系统误差大小，即(x 准确度：与真值间的一致程度 3.A类不确定度：对误差数据统计分析 B类不确定度：对测量数据非统计分析 （只测一次只有B类，且不能把A类当做随机误差B类当做系统误差） 平均值标准偏差估计=s(x)== k为测量数 均匀分布k=,正态分布k≈3，处理时k取 直接测量不确定度合成 u= 即同单位合成 4.标准差与置信概率 （1）正态分布随机误差特点：单峰性、对称性 p(A-△x)=p（A+△x）、有界性 抵偿性 可得A=或A= （2）方差 对满足正态分布的物理量作任何一次测量，其结果均有68.3%的可能性落在A-到A+之间，也可以说A在区间[x-,x+]内的置信概率为68.3% A-(x(A+则x-(A(x+ 有限次测量中，取作的估计 是s（x）称为有限次测量的标准偏差 A在区间[x-s(x),x+s(x)]内的置信概率68.3% 无限次，而s(x)只是有限次，只是估计 算数平均值作为真值的最佳估计 平均值的标准偏差作为平均值的标准误差的估计 S（x）是对单次测量x的标准误差的估计 而s（）是对平均值的标准误差的估计 测量次数不应少于5到8次 一定要理解与s（x）和s（）的区别！ 5.间接测量不确定度合成 方法一：u= 直接合成带单位，不是相对 是被测量量f对输入量的偏导数，称为不确定度的传播系数 有着和合成不确定度相同的量纲 方法二：一般用于乘除或方幂的函数 相对不确定度 如， 无单位，相对！ 修约：不确定度只取一位小数，测量结果取位与不确定度对齐 数据截断时，剩余的尾数按“四舍六入五凑偶”原则，即“小于5舍，大于5进，等于5凑偶” =(修约后的数字)（单位） 6.有效数字 有效数字=可靠数字+可疑数字 第一位非零数字起开始数 运算： （1）加减：小数位与有效数字最后一位位数最高的数平齐 （2）乘除：有效数字个数与有效数字最少的输入量为准 （3）混合：按以上规则运算 （4）函数：先在直接测量量的最后一位有效数字位上取一个单位作为测量值的不确定度，再用函数的微分公式求出简介测量不确定度，最后由它确定有效数字位数 7.仪器误差（△，算还要除） （1）长度 游标卡尺按其分度值估计，钢板尺，螺旋测微计按其最小分度值的计算 钢板尺，钢卷尺：0.5mm 螺旋测微计：0.005mm 游标卡尺：1/10分度—0.1mm、1/20分度—0.05mm、1/50分度—0.02mm （2）质量 电子天平的仪器误差按0.1g估计 （3）时间 较短时间的测量可按0.01s作为停表的误差限 （4）电学仪器 ①电磁仪表（指针式电流表、电压表） 是电表量程，a是以百分数表示的准确度等级 相对不确定度限 为电表读数 ②电阻箱 是残余电阻，取=20mΩ 是相应电阻度盘的准确度级别 是第i个度盘的示值 电阻 10000 1000 100 10 1 0.1 准确度 1000 1000 1000 2000 5000 5000010-6 （电阻越小，准确度越低） ③直流电位差计 为示值 规定为该量程中最大的10的整数幂 ④直流电桥 为电桥标度盘示值 a为准确度级别 是基准值 ⑤数字仪表 或 a为准确度等级 b为某常数 是示数 是量程 n字：最小量化单位倍数，只取1,2，…如 =1.4567V则最小量化单位为0.0001V 8.数据处理方法 ①列表：表格的标题栏中注明物理量的名称，符号和单位 数据要正确反映测量结果的有效数字 ②作图：至少应保证坐标纸的最小分度以下的估计位与实验数据中最后一位数字对应（最小分度为可靠数字），实验数据点以符号标出，不同曲线用不同符号 ③一元线性回归：只有因变量y有误差，自变量x作为准确值处理 y=a+bx 等精密度测量 一定过（，）点 相关系数 不确定度 ④逐差法：多用在自变量等间隔测量情况下，逐差法只能处理线性函数 y=a+bx 隔n项逐差，自变量等间隔分布时 为测量数的一半 9.基本知识 1）直流电源