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1、1写实验报告写实验报告完整的实验报告内容通常包括下列几个部分：实验名称、目的、要求、实验条件（主要仪器设备）、实验原理、数据表格、数据处理与结果表述、误差分析及问题讨论2实验报告总的要求（1）工程化（2）整洁、干净（3）简明扼要、分析合理、结论正确首页结束上一页下一页 3 所谓测量就是借助计量仪器把待测量的大小表示出来，即用实验方法找出物理量的测量值。 4 4 测量分类测量分类按测量方法分为：直接测量和间接测量。直接测量和间接测量。 下一页上一页首页结束l1 1、定义、定义4 4、测测量量误误差差：某某一一测测量量量量的的测测量量值值x x，和真值和真值a之差值，称为测量误差。即之差值，称为测
2、量误差。即 有有正正、负负号号，它它反反映映了了测测量量值值偏偏离离真真值的大小和方向。值的大小和方向。下一页上一页首页结束l2 2、误差的表示方法、误差的表示方法 5 5、误差的表示方法、误差的表示方法 1/ 1/ 绝对误差：绝对误差： = x a = x a （有量纲的代数值）有量纲的代数值） 2/2/相对误差：相对误差： （无（无量纲的百分数量纲的百分数% %）下一页上一页首页结束l二、误差分类二、误差分类6 6 误差分类误差分类 误差的产生有多方面的原因。根据误差的性质及其产生的原因，测量误差一般分为三类。 系统误差、随机误差、粗大误差系统误差、随机误差、粗大误差下一页上一页首页结束（
3、1）算术平均绝对偏差（2）标准偏差（贝塞尔公式）（3）算术平均值的标准偏差（4）测量结果表示为9几几个公式个公式下一页上一页首页结束一组用伏安法测量电阻的数据记于下表：一组用伏安法测量电阻的数据记于下表：V（v）02.004.006.008.0010.00I （mA）03.858.1512.05 15.80 19.90用作图法求电阻值用作图法求电阻值R R（下图）下图）斜率斜率电阻电阻10例题例题下一页上一页首页结束11 例例：用用量量程程为为50mA、1级级的的电电流流表表测测量量电电流流得得29.8mA，请正确表示测量结果。请正确表示测量结果。解解：对对电电流流表表的的仪仪器器极极限限误误
4、差差可可根根据据下下式式确确定定（P79）由于是单次测量，所以由于是单次测量，所以代入数据计算得：代入数据计算得：12例例题题级级别别为为0.5、量量程程为为10mA的的电电流流表表对对某某电电路路的的电电流流作作10次次等精度测量，测量数据如下表所示。等精度测量，测量数据如下表所示。试计算该仪器的标准误差试计算该仪器的标准误差测量平均值的标准偏差测量平均值的标准偏差写出测量结果。写出测量结果。n12345678910I（ mA）9.5529.5609.5009.5349.6009.4009.5769.6209.5929.560解：算术平均值解：算术平均值9.549（mA）标准误差标准误差0.
5、03（mA）测量结果测量结果I=9.550.03（mA）1测量就是以确定被测对象的（）为目的的全部操作。答案：量值。2测量可分为（）测量和（）测量两类。答案：直接；间接。3直接测量是指无需测量与被测量有（）关系的其它量，而能直接得到被测量（）的测量。答案：函数；量值。4测量（）与被测量（）之差称为测量误差。答案：结果；真值。5相对误差是测量的（）与测量的（）之比，一般用（）表示。答案：绝对误差；真值；百分数。6测量误差按其出现的特点可分为（）误差、（）误差和粗大误差。答案：系统；随机。7系统误差是在对同一被测量的多次测量过程中，保持（）或以（）的方式变化的测量误差分量。答案：恒定；可预知。8一
6、个被测量的测量结果一般应包括测量所得的（）、（）和单位三部分。答案：被测量值；测量误差。9把测量数据中几位（）的数和最后一位有（）的数或可疑的数统称为有效数字。答案：可靠；误差。例1已知电阻50.20.5（）,149.80.5（）,求它们串联的电阻R和合成不确定度。解：串联电阻的阻值为R50.2149.8200.0（）合成不确定度相对不确定度测量结果为 R200.00.7（）例1金属导体的电阻随着温度变化的测量值为下表所示，试求经验公式Rf（T）和电阻温度系数。温度（）19.125.030.136.040.045.150.0电阻（）76.3077.8079.7580.8082.3583.908
7、5.10根据所测数据绘出RT图求出直线的斜率和截距85.0080.0075.0070.000.020.040.0TR图11某金属丝电阻温度曲线10.030.050.0（） b72.00（）于是得经验公式 R72.000.296T该金属的电阻温度系数为（1/）1用实验方法找出物理量的量值叫做测测量量。一个测量值应包括测量值的大小大小和单位单位。2从误差的性质和来源上考虑，误差可分为系系统统误误差差和偶偶然误差然误差。3对同一个物理量的多次测量都是在相相同同条条件件（指测测量量方方法法、使使用用的的仪仪器器、外外界界环环境境条条件件和和观观测测者者都都不不变变）下进行的，则称为等精度测量等精度测量
8、。4在相同条件下多次重复测量某一物理量时，若各次误差X的绝对值和符号都相相同同，或按某确定的规律变化，则这类误差称为系统误差系统误差。5对某物理量进行多次等等精精度度测测量量，每次测量之间均会有差异，这时，误差的绝对值大大小小和正正负负符号变化不定，具有随机性，这类误差称为偶然误差偶然误差（也称为随机误随机误差差）。实验的思考题实验的思考题实验的思考题实验的思考题6测量结果中可靠的几位数字可靠的几位数字加上可疑的一位数字可疑的一位数字，称为有效数字有效数字。有效数字的位数取决于所用仪器的有效数字的位数取决于所用仪器的精度精度，它表示了测量，它表示了测量所能达到的所能达到的准确度准确度。7测量结
9、果应包括测量值测量值、误差误差和和单位单位，三者缺一不可。（1）单次直接测量结果）单次直接测量结果的表示式为X =X (单位单位)用米尺测出10cm的长度的结果结果表示式：10.000.05cm。用0.5级、量程为3V的电压表，测量2.8V的结结果果表示式：2.8000.015（V）。（2）多次直接测量结果多次直接测量结果的表示式：用算术平均误差表示X =(单位单位)，其中用标准偏差表示X =(单位单位)，其中例如：用米尺多次测量一个长度l =10.00，10.01，10.01，10.00，10.00cm，则的算术平均值为10.004cm，的标准偏差为0.011cm，测量结果写成10.0040
10、.011（cm）。（3）间接测量结果间接测量结果的表示式：用算术平均误差表示Y =YY(单位单位)；用标准误差表示X =(单位单位)；其中Y、按误差传递公式计算。当间接测量的计算公式Y=F（x1、x2、）中只含加减运算只含加减运算时，先计算绝对误差先计算绝对误差，后计算相对误差后计算相对误差较为方便；当计算公式中含有乘、除、乘乘、除、乘方或开方方或开方运算时，先计算相对误差，后计算绝对误差先计算相对误差，后计算绝对误差较为方便。15为了确保安全，在接通电源前，变阻器的滑动端C应推到A端，此时UCA为零零，此变阻器的作用是分分压压作作用用，称为分压器分压器。16为了确保安全，在接通电源前，变阻器
11、RO的滑动端应推到最最右右端端端，此时电路的电流有最小小值，这变阻器的作用是改变电路的电流，称为限流器限流器。17检流计使用前必需调零零。作为零示器的检流计常串联一变阻器，当通入检流计的电电流流无无法法估估计计大大小小时，此电阻应取最最大大值值，在测量过程中，随着检流计指针偏转角的减小逐步降低减减小小的阻值，直至为零零。这个变阻器称为检检流流计计的保护电阻的保护电阻。18电流表、电压表量程选择，若测量前无法估计其约值时，则应选择较大较大量程进行测量，再根据读数选择适当的量程，减小测量误差，选择量程的原则是在不超出量程下，使电表的读数尽量接近量程在不超出量程下，使电表的读数尽量接近量程。19电流
12、表、电压表读数：，电压表内阻=RV=量量程程每每伏伏欧姆数欧姆数，电表最大绝对误差为（即级别级别%量程量程）。20.电表的七个级别为0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0，级别越小，精密度越高。若测出电表的最大相对误差为0.21%。则其级别为0.5级。21.用一个0.5级量程为1.5V、内阻500/V的电压表测电压，测得结果是1.400V，其内阻是750，测量结果的最大绝对误差为0.008V、相对误差为0.6%；另一测量结果为0.075V时，其的最大绝对误差为0.008V、相对误差为11%。1.直流电压表直流电压表是用来测量直流电压的。根据电压大小的不同，可分为毫伏表（mV）和
13、伏特表（V）等。.量程：即指针偏转满度时的电压值。例如伏特表量程为07.5V15V30V，表示该表有三个量程2.内阻：即电表两端的电阻，同一伏特表不同量程内阻不同。各量程的每伏欧姆数都是200V，所以伏特表内阻一般用V统一表示，可用下式计算某量程的内阻。内阻量程每伏欧姆数2直流电流表直流电流表是用来测量直流的电流的。根据电流大小的不同，可分为安培表（A）、毫安表（mA）和微安表（A），量程：即指针偏转满度时的电流值，安培表和毫安表一般都是多量程的。内阻：一般安培表的内阻在0.1以下。毫安表、微安表的内阻可从1002003电表的测量误差与电表等级的关系各种电表根据仪器误差的大小共分为七个等级，即
14、0.1，0.2，0.5，1.0，1.5，2.5，5.0。根据仪表的级数可以确定电表的测量误差。例如0.5级的电表表明其相对额定误差为0.5%。它们之间的关系可表示如下：图409单刀单掷开关双 刀 双 掷开关双 刀 单 掷开关单 刀 双 掷开关换向开关4认识图符5、实验报告、实验报告实验报告是实验工作的总结。要用简明的形式将实验报告完整而又准确地表达出来。实验报告要求文字通顺，字迹端正，图表规矩，结果正确，讨论认真。完整的实验报告应包括下述几个部分：（1）实验名称（2）实验目的（3）实验原理：应简要地说明、并列出实验所要用的主要公式和实验图。（4）仪器用具：列出主要仪器的型号、规格、精度（或分度
15、值）。（5）实验记录：全部实验中有用的原始数据要尽量以表格的形式列出，并正确地表示出有效数字和单位。（6）数据处理：要按要求，有数据处理的列表、计算、作图等有关过程和结果。对所得数据应进行误差分析。（7）实验结果：最后的结果应包括测量值、误差和单位，可扼要地写出实验结论。（8）讨论与分析：回答实验思考题；描述实验中观察到的异常现象及可能解释；分析实验误差的主要来源；讨论实验结果是否达到要求；对实验仪器和方法的建议等。还可以谈谈实验的心得体会。6测测量量测量是利用仪器设备通过一定实验方法确定物理量大小的过程。测量是利用仪器设备通过一定实验方法确定物理量大小的过程。直接测量直接测量：用标准量与待测
16、量进行比较。例如用直尺测量长度等。：用标准量与待测量进行比较。例如用直尺测量长度等。间接测量：经过测量与待测量有函数关系的其它量，再经过运算得到待间接测量：经过测量与待测量有函数关系的其它量，再经过运算得到待测量值的测量方法。例如用直尺测量桌子的面积等。测量值的测量方法。例如用直尺测量桌子的面积等。测量可以分为测量可以分为直接测量直接测量和和间接测量间接测量两种两种。7、测量误差：某一测量量的测量值、测量误差：某一测量量的测量值x，和真值，和真值a之差值，称为测量误差。之差值，称为测量误差。 误差的表示方法误差的表示方法 1 1 绝对误差：绝对误差： = x a = x a （有量纲的代数值）
17、有量纲的代数值） 2 2相对误差：相对误差： （无量纲的百分数（无量纲的百分数% %）3多次测量的算术平均值多次测量的算术平均值4、标准误差和标准偏差、标准误差和标准偏差下一页上一页首页结束多次直接测量误差多次直接测量误差（1）算术平均绝对偏差（2）标准偏差（贝塞尔公式）（3）算术平均值的标准偏差（4）测量结果表示为误差的分类误差的分类8误差的产生有多方面的原因。根据误差的性质及其产生的原因，测量误差一般分为三类。 系统误差、随机误差、粗大误差系统误差、随机误差、粗大误差A-随机误差：随机误差：在相同条件下，对同一测量量的多在相同条件下，对同一测量量的多次测量过程中，绝对值和符号以不可预知方式
18、变化次测量过程中，绝对值和符号以不可预知方式变化的误差分量。的误差分量。特点特点：不可预知，但多次测量时符合特定的统计规：不可预知，但多次测量时符合特定的统计规律律f()正态分布特点：正态分布特点：单峰性单峰性对称性对称性有界性有界性B-系统误差：系统误差：在相同条件下，对同一测量量的多次在相同条件下，对同一测量量的多次测量过程中，保持恒定变化（大小、正负不变）或测量过程中，保持恒定变化（大小、正负不变）或按特定规律变化的误差分量。按特定规律变化的误差分量。例如：天平不等臂、测量倾向、电表刻度不均例如：天平不等臂、测量倾向、电表刻度不均匀、轴不重合等。匀、轴不重合等。系统误差又具体分为：系统误
19、差又具体分为：（1）已定系统误差）已定系统误差（2）未定系统误差）未定系统误差C-疏失误差或粗差疏失误差或粗差严重违反实验规律，一旦发现立即剔除。严重违反实验规律，一旦发现立即剔除。9一次测量结果的表示：一次测量结果的表示：x=x1仪仪（单位（单位）例例：用用量量程程为为50mA、1级级的的电电流流表表测测量量电电流流得得29.8mA，请正确表示测量结果。请正确表示测量结果。解：对电流表的仪器极限误差可根据下式确定解：对电流表的仪器极限误差可根据下式确定由于是单次测量，所以由于是单次测量，所以代入数据计算得：代入数据计算得：最后结果为：最后结果为：以上计算对电压表等也是适用的以上计算对电压表等
20、也是适用的11间接测量值误差的估算间接测量值误差的估算误差的传递公式误差的传递公式测出各直接测量量用0.5级的电压和电流表，量程分别为10V和10mA，测量电阻两端的电压为4.00V，通过的电流为8.18mA，求此电阻的阻值及电表引入的相对误差。解：用量程为用量程为50mA、1级的电流表测量电流得级的电流表测量电流得29.8mA，请正确表示测量结果。，请正确表示测量结果。下一页上一页首页结束一组用伏安法测量电阻的数据记于下表：一组用伏安法测量电阻的数据记于下表：V（v）02.004.006.008.0010.00I（mA）03.858.1512.0515.8019.90用作图法求电阻值用作图法
21、求电阻值R R（下图）下图）斜率斜率电阻电阻1111用作图法和图解法处理数据示例用作图法和图解法处理数据示例：1绝对误差和相对误差的定义。2系统误差和随机误差的概念。3测量结果的表示方法。1测量就是以确定被测对象的（）为目的的全部操作。答案：量值。2测量可分为（）测量和（）测量两类。答案：直接；间接。3直接测量是指无需测量与被测量有（）关系的其它量，而能直接得到被测量（）的测量。答案：函数；量值。4测量（）与被测量（）之差称为测量误差。答案：结果；真值。5相对误差是测量的（）与测量的（）之比，一般用（）表示。答案：绝对误差；真值；百分数。6测量误差按其出现的特点可分为（）误差、（）误差和粗大误
22、差。答案：系统；随机。7系统误差是在对同一被测量的多次测量过程中，保持（）或以（）的方式变化的测量误差分量。答案：恒定；可预知。8一个被测量的测量结果一般应包括测量所得的（）、（）和单位三部分。答案：被测量值；测量误差。9把测量数据中几位（）的数和最后一位有（）的数或可疑的数统称为有效数字。答案：可靠；误差。10万用表用来测量（）、（）、（）。11电流表（电压表）的主要参数有（）、（）和（）。答案：量程；内阻；精度等级。12电表的基本误差用它的（）和（）之比来表示。答案：绝对误差；量程。13电流表的内阻（），以减小测量时电流表上的（）。答案：很小；电压降。12指出下列情况导致的误差属于偶然误差
23、还是系统误差？读数时视线与刻度尺面不垂直。该误差属于偶然该误差属于偶然误差。误差。将待测物体放在米尺的不同位置测得的长度稍有不同。该误差属于系统该误差属于系统误差。误差。天平平衡时指针的停点重复几次都不同。该误差属于偶然该误差属于偶然误差。误差。水银温度计毛细管不均匀。该误差属于系统误差。该误差属于系统误差。伏安法测电阻实验中，根据欧姆定律Rx=U/I，电流表内接或外接法所测得电阻的阻值与实际值不相等。该误差属于系统误差。该误差属于系统误差。13用实验方法找出物理量的量值叫做测量测量。一个测量值应包括测量值的大小大小和单位单位。14从误差的性质和来源上考虑，误差可分为系统误差系统误差和偶然误差
24、偶然误差。15对同一个物理量的多次测量都是在相同条件相同条件（指测量方法测量方法、使用的仪器使用的仪器、外界环境条件外界环境条件和和观测者观测者都不变都不变）下进行的，则称为等精度测量等精度测量。16在相同条件下多次重复测量某一物理量时，若各次误差X的绝对值和符号都相相同同，或按某确定的规律变化，则这类误差称为系统误差系统误差。17对某物理量进行多次等精度测量等精度测量，每次测量之间均会有差异，这时，误差的绝对值大小大小和正负正负符号变化不定，具有随机性，这类误差称为偶然误差偶然误差（也称为随机误随机误差差）。18测量结果中可靠的几位数字可靠的几位数字加上可疑的一位数字可疑的一位数字，称为有效
25、数字有效数字。有效数字的位数取决于所用仪器的有效数字的位数取决于所用仪器的精度精度，它表示了测量所能达到的，它表示了测量所能达到的准确度准确度。19测量结果应包括测量量值、误差差和和单位位，三者缺一不可。（1）单次直接次直接测量量结果果的表示式为X =X (单位位)写出写出A用米尺测出10cm的长度的结果果表示式：10.000.05（cm）。20电流表、电压表量程选择，若测量前无法估计其约值时，则应选择较大较大量程进行测量，再根据读数选择适当的量程，减小测量误差，选择量程的原则是在不超出量程下，使在不超出量程下，使电表的读数尽量接近量程电表的读数尽量接近量程。21电流表、电压表读数：，电压表内
26、阻=RV=量程量程每伏欧姆数每伏欧姆数，电表最大绝对误差为（即级别%量程量程）。22.电表的七个级别为0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0，级别越小，精密度越高。若测出电表的最大相对误差为0.21%。则其级别为0.5级。23.用一个0.5级量程为1.5V、内阻500/V的电压表测电压，测得结果是1.400V，其内阻是750，测量结果的最大绝对误差为0.008V、相对误差为0.6%；另一测量结果为0.075V时，其的最大绝对误差为0.008V、相对误差为11%。电压表测量数据分别为：3.6127v，3.6122v，3.6121v，3.6120v，3.6125v，试求计算其算术平
27、均值、算术平均误差和相对误差并写出测量结果。计算其测量列的标准误差、平均值标准误差和相对误差并写出测量结果13用级别为0.5、量程为10mA的电流表对某电路的电流作10次等精度测量，测量数据如下表所示。试计算测量结果及标准误差，并以测量结果形式表示。n12345678910I（mA）9.5529.5609.5009.5349.6009.4009.5769.6209.5929.560解：算术平均值9.549（mA）标准误差0.03（mA）测量结果I=9.550.03（mA）1设计出多量程电流表（3mA，30mA，300mA三档）的线路图，并计算出各档的分流电阻Rn.设计出多量程电压表（3V，30V，300V三档）的线路图，并计算出各档的降压电阻Ri.。2.用感应法验证磁场的基本规律（1）在感应法测量磁场分布中，如果线圈中通过直流电流，能否用探测线圈测量磁场分布？（2）感应法测磁场的原理和方法（3）亥姆霍兹线圈上的磁场分布3.霍尔效应及磁场的测定（1）消除霍尔效应副效应的方法；（2）产生霍尔效应的机理（3）霍尔效应测磁场的原理4 用惠用惠斯通电桥测电阻通电桥测电阻原理和方法5万用电表测电阻测电阻方法与步骤6非平衡直流电桥非平衡直流电桥的原理7霍尔效应的原理
