浅谈物理实验中的准确度与精密度

物理学是一门以实验为基础的科学，测量一个物理量必须使用测量仪器。各种测量都会涉及两个基本概念：精密度和准确度．在物理实验里，一个测量要怎样做才能测得精密？哪些因素影响实验仪器的精密度？有效数字怎样反映精密的程度？量具仪表的精度又有何含义？本文结合实验误差理论，从测量及常用量具仪表方面谈谈物理实验中的准确度与精密度的概念。     

惠斯登电桥在工程上的应用──设计性物理实验探讨

将惠斯登电桥实验改革后具有工程上的应用性，其关键是提高电桥的灵敏度，将外界的非电学量通过传感器转换成电学量来测量．学生通过实验在测量仪器的选配、测量条件的确定等方面受到训练，也提高了如何用基本知识解决问题的能力。     

长度测量结果的有效数字及其运算

1长度测量的误差 测量就是把待测的物理量与一个公认的同类标准进行比较．长度测量是最基本的测量，它是将待测长度与标准长度（一般用刻度尺）进行比较的过程．由于受测量仪器精度——即刻度尺最小分度的限制，测量值和真实值之间会存在一定的差异，称为误差，所以测量值是近似数．为了表示测量值与真值的差异程度，通常引入绝对误差和相对误差．绝对误差等于测量值和真值之差；相对误差是绝对误差与真值之比，通常用百分比表示．     

间接测量中系统误差特性的一个特殊问题

在对一个物理量进行测量时,如果不考虑随机误差,则测量的准确度便由仪表的基本误差所决定。对一个物理量的直接测量结果表示为 x=x±△x (1) 式中△x为仪表引入的系统误差. 而间接测量的结果,     

张丝式电工仪表直读误差的建议

根据国家标准《电气测量指示仪表通用技术条例》规定,按最大引用误差的不同,仪表准确度分为0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5等七个等级.例如0.5级的仪表,它的读数误差在整个量限范围内都是满量限的±0.5%.因此各处的绝对误差是相同的.用这种方法来确定直读误差,对于轴承式仪表是合理的. 例如对于轴承式磁电式仪表,在测量机构的动圈中有电流通过时就产生电磁转矩M1,使动圈得以偏转.同时游丝产生一个与偏转角度α成正比的反作用力矩Mα,在平衡状态下有M1=M2,此时指针应停留在如图1所示的A点. 由于轴尖与轴承之间必然存在摩擦,它导致产生一…     

谈电表的选用

在电学实验中,测量方法上引起的误差,如伏安法测电源电动势与内阻的实验中电流计的内、外接所引起的相对误差,按理论计算应小于千分之一,而实际测量误差却是百分之几甚至更大．经研究与分析表明,电表本身的误差是引起测量结果误差的重要原因．本文通过对电表引用误差和准确度等级指标的探讨,谈如何正确选用电表,从而减小误差,达到正确测量的要求． 中专物理实验室用的直流电表通常是磁电式电表．选用电表要考虑安全因素和误差因素．安全因素即电表的读数不能超过示值范围．以下主要从误差因素谈如何选用电表．１电表的引用误差和准…     

Al-Cu阻抗匹配状态方程实验系统误差讨论

通过阻抗匹配实验可以获得物质高压状态方程参数。测量不确定度和是否存在系统误差是评价参数质量的两个重要方面。形象地说不确定度表示参数的误差棒大小，系统误差表示参数值本身的取向趋势。     

自制电磁式安培表和伏特表

电磁式安培表和伏特表是电气測量中应用最广的仪表。其主要优点是能够測量交流和直流的电流和电压。下面所述的自制仪表虽沒有正规制造的电磁式仪表准确度高,但构造簡單,对于测量准确度要求不高的电压和电流数值的业余电工爱好者和中学物理实驗室来讲,运用非常滿意。     

平均误差的置信度和极限误差

平均误差的置信度和极限误差黄曙江（杭州电子工业学院３１００３７）实验中当进行一组等精密度的重复测量时，可获得一组测量数据及相应的误差．用标准误差来表示测量结果时，其测量结果ｏ测量结果表明，ｘ的误差出现在之间的概率为６８．３％．但实际上真值是未知的．因...     

一种新的激光稳频技术

在精密光学测量中,目前广泛使用的是６３３ｎｍＨｅ－Ｎｅ兰姆凹陷稳频或塞曼双频稳频激光器．它们是以激光工作物质本身谱线作参考,用其增益曲线通过检测光强获得误差信号来实现稳频的．稳频激光器的稳频性能用频率稳定度和频率再现性量度．频率稳定度一般用频率起伏量△ｖ的相对值△ｖ／ｖ０来表示ｖ０是稳频参考频率,△ｖ最好用阿仑方差进行处理［１］．因为ｖ０会随激光管参数、稳频器工作参数变化,因此ｖ０本身稳定与?...     

对几种常用长度测量仪器的综述

长度测量是物理测量中最基本的测量,许多物理量的测量都可以转化为长度的测量来实现,要想提高测量精确度,合理安排测量,掌握并运用误差分析的方法是必不可少的.一、长度测量的一般公式 长度测量仪器的结构各有不同,但基本测量方法都是把被测量与标准刻线尺进行比较.如图1所示,直线 CC'为长度标准尺的标准刻线,三角形ABC、A'B'C'为两量爪,可沿CC'移动,Lx为被测直线,当两个量爪的工作面AB、A'B'间存在夹角θ时,其中L0为测量读数值,δ=S·θ为系统误差项. 为消除上述误差、阿贝于1890年提出了著名的阿贝原则,其要点是:进行长度测量时,要…     

关于随机误差用标准偏差表示的几个问题

关于随机误差用标准偏差表示的几个问题杨开鸿（武汉钢铁公司职工大学４３００８０）。－１９９３年１０月湖北省武汉市成人高校物理学术年会交流的论文中，一篇是关于测量革榕准误差与测量结果的表示问题．文中提江了一些有待商讨的问题，本文特提出来进行讨论，并进一步...     

光速的精密测量──长度和时间基准的统一

一、引言光速是一个最基本的物理常数,因此,光速的精密测量问题不但是光学中的一个重要问题,也是物理学中的一个很重要的问题．最初测量光速的方法是根据天文方面的观测,首先是由丹麦天文学家罗麦（１６７６）用观测木星的卫星蚀的方法测量的．后来,布喇得雷（１７２８）又从观测光行差的方法来测量．用天文观测的方法准确度（只有百分之几）比较低,因此后来就发展了用实验室方法来测量光速．实验室方法最早是斐索（１８?...     

一个容易被忽视的问题

在教学或科研活动中,由于不同的用途常常要选用不同级别的仪表,同时,每一块仪表的刻度盘上都注明该表的准确度等级,供使用者选用。例如一块1.5级的电压表,目前有两种标法,一种是用“1.5”表示;而另一种则用“(1.5)”来表示。后者只是比前者多画了一个圆圈,试问两者的含义是否相同?当前,这是一个容易被大家忽视的问题。近几年来出版的一些比较有影响的教科书中,也把两者混淆起来。本来应用“1.5”表示的时候,而说成用“(1.5)”表示。例如,北京大学林抒、龚镇雄合编的《普通物理实验》的第216页(人民教育出版社出版),华     

激光多普勒测速及其应用

测量气体和流体速度的传统方法是采用毕脱管或热线风速仪,其做法是在被测速度场中放置一个传感器,然后将它感受到的与速度有关的信号送到二次仪表进行处理,得到速度的信息．然而,在流场中放置一个物体,其本身就意味着要干扰流场,从而影响测量精度,而且这些方法在测量狭小流场如附面层、射流元件等方面就无能为力,它不可能测量比传感器的体积还要小的流速场速度分布．近年来发展了一种新型的测速技术,无需接触被测流体?...     

电表改装实验中校准曲线的应用

在电表改装实验中,除了传统实验教材中利用校准曲线评定改装表的准确度等级之外,我们还针对待改装的微安表头进行了校准,并应用微安表的校准曲线修正了半偏法测量微安表内阻的误差,使得半偏法测量误差从5%下降到0.3%。我们对电表改装实验的改进和完善,使得同学们对通过校准曲线获得测量修正值以及确定仪表准确度等级两个方面的应用都能有比较深入的理解;同时也解决了实验中半偏法测量微安表内阻误差较大的问题。     

半偏法实验的改进

“半偏法”是一种常用的实验方法，它不需利用其他仪表，而是利用被测电表自身的指示作用，来测量电表的内阻．所采用的原理电路主要有两种（参见图l、图2），这两种测量电路都存在着理论上的误差．若把电路加以改进，则理论上的误差可以消除．一、常用“半偏法”的测量原理及其理论上的误差l．第一种“半偏法”原理电路门）测量原理电路见图1，在实验中，先闭合K；，调节滑线变阻器R，使电表满偏．此时（2）理论误差用此方法所测得电表内阻值R。，比电表内阻的真值凡要小．这是因为当R。与见并联后，电路的总电流入增大了（即人＞I。；）…     

高频电表的简易校准方法

电磁学、电子学实验中，常需要测量高频电压或电流．目前，相当部分院校实验室使用的测量仪表是MF—20万用表（f：25Hz～20kHz）和GB—9B电子管是伏表、DA—16晶体管是伏表．正常情况下，仪表在使用一段时期后，应及时给予校准，但一般普通院校实验室尚缺乏这种价格高，而用于标准上述高频电表的标准表，使我们难以按要求及时核准．仪表不能及时核准，必然降低测量结果精度．同时，我们也发现早期生产、使用多年的GB—9B、MF—20电表其误差往往超过仪表本身级别的极限误差．为此，我们尝试了一种使用实验室常见的精度较高的数字低频电…     

第十五届非物理类专业大学生物理竞赛试题及解答(续)

６．（３分）右图为一电流计的面板,其右下角符号“［”表示,“Ｗ｜”表示,“”表示,“０．５”表示、其含义是,“☆２”表示．题６图解：平放使用,属电磁系仪表,交直流两用,准确度等级为０．５级．此电表的基本误差不大于０．５％,绝缘强度实验电压为２千伏．...     

两种测量电源电动势和内阻的电路误差分析方法

测量电源电动势和内阻通常有下面图1和图2两种电路．由于电表内阻的影响，这两种电路对测量都会造成一定的误差．现在用三种方法来分析误差．