物理实验的设计与仪器选择

任何实验的结果均不可避免地存在一定的误差，不同的实验对实验结果的精确度要求是不同的，这就需要根据实验所要求的精确度来设计实验并选用仪器，同时还应以最小的代价来取得满意的结果，一味地追求高精密度仪器是不切实际或者是浪费的。为此，探讨物理实验设计的思想、仪器选择的方法，对提高测量结果的可信赖程度，锻炼操作技能是必要的。     

测量仪器的读数规则

在实验测量时要按有效数字的规则来读数。测量仪器的读数规则为:测量误差出现在哪一位,读数就相应读到哪一位。而实验测量时,在哪一位数上开始出现误差,是由测量仪器本身的最小分度即精确度决定的。在中学阶段,可根据测量仪器的最小分度来确定读数误差出现的位置。对于常用仪器可按以下方法读数。     

游标卡尺的测量误差及其有效数字

用游标卡尺测得物体长度的数据,是根据刻度指示直接读出的,它和数字式仪表一样,一般不能估读。那么,游标卡尺的测量结果是否有误差?各种精度的游标卡尺的最大测量误差(即误差界)是多少?不同精度的游标卡尺其测量结果的有效数字应该保留到哪一位?这些问题都需要作出明确的回答。 一、一般测量仪器的精度、测量误差和有效数字 仪器的精度(精确度、精密度)就是仪器的精确程度,它反映该仪器所能准确测量的最小量值。仪器的精度常用它的最小刻度值来表示,如毫米刻度尺的精度就是1mm,用它侧长度能准确到1毫米,毫米以下只     

误差分析在物理实验设计中的应用

实验误差分析不仅仅是为了评价实验结果的可信程度,而且在实验设计过程中,怎样才能使采用的实验方法、选择的实验仪器、采取的实施措施等满足实验大纲的要求,也必须以误差为依据。通过误差分析,找出待测量产生误差的主要原因,以便选择适当的实验方法,配置合适精度的实验仪器,确定最佳实验     

电阻测量中减小系统误差的措施

伏安法测电阻是实验室测量电阻的常用方法。但是,在测量过程中所选择的测量电路不同,所选择的仪器、仪表不同,测量的结果和误差大小也不尽相同。为此,在这里讨论如何减小实验测量误差,以便提高实验的精确程度,对提高学生实验能力有着极为重要的意义。     

误差分析在物理实验设计的应用

实验误差分析不仅是为了评价实验结果的可信程度,而且在实验设计过程中,对选用什么样的实验方法和实验仪器,以及采用的具体措施等能否满足实验大纲的要求,都必须以误差分析为依据。通过误差分析,找出待测量产生误差的主要原因,以便选择适当的实验方法,配合适当精度的实验仪器,     

运用实验数据学习实验知识的一点尝试

精密度、准确度、精确度都是评价仪器好坏的物理量,这在绪论一章中已给学生反复强调过,但学生往往对此并不重视,他们只是为了完成任务而做实验,根本就不考虑哪个仪器的精密度好,哪个仪器的精确度高等等,对实验所得到的数据说明了什么问题,包含了什么概念也不去思考,只要读出几组数据实验就算做完了,这样达不到实验的真正目的。如何通过实验加深对概念的理解,这是一个值得探讨的问题,为此我作了如下的尝试。 在长度测量实验中,为了让学生加深理解仪器的精密度、准确度和精确度的概念,我给学生安排了这样的内容,让学生对同一颗钢球用不同的仪器进行测量,并对结果进行分析,使用的仪器有螺旋测径器,游标卡尺,读数显微镜。同时为了引导学生分析,针对可能出现的结果提出了一些问题,如:(1)不同仪器测出的结果反映了什么问题?(2)若螺旋测径器的测量不修正,对结果的影响属于哪种误差?同学们带着问题边思考边实验,最后都测出了正确的结果。 某组同学的实验结果如下: 螺旋测径器:分度值:0.01mm 零点修正-0.017mm D(mm):3.429 3.428 3.430 3.425 3.428 3.430 3.429 3.426 3.4273.428     

不同实验仪器的声速测量实验中的误差分析

针对超声波由不同的实验仪器所测量出来的声速存在一定的误差分析误差可能的来源,本文总结出如何减少误差,在测量时应该选择误差较小的仪器.     

误差理论在初中物理实验教学中的应用

实验教学是物理教学的重要组成部分。实验教学在课前准备、课堂指导等方面都具有不同于讲授课的特点。实验器材、装置要尽量简单,“现象”要明显,可见度要大。演示实验还要求一次成功。影响实验效果的因素是多方面的,教师必须做到心中有数,尽可能地创造使实验成功的条件,排除那些影响实验效果的不利因素。而影响实验成功的一个重要因素是来自不同方面的误差。笔者以为,教师要用误差理论来指导实验教学。关于误差理论,有许多专著可供我们学习,本文不作叙述。误差存在于一切测量之中,而且贯穿测量过程始终。在实验中,每使用一种仪器、进行一次测量,都会有误差。因此讨论误差的来源及如何减少误差是提高测量精度的关键。本文在分析误差来源及误差的计算中,引用直接测量误差的计算公式和间接测量误差传递公式进行计算,对公式本身不作推演。     

关于物理实验中的系统误差

在物理实验中，系统误差是影响测量结果准确度的主要因素。系统误差主要由仪器误差、环境误差、方法误差、观测感觉器官误差造成的。消除系统误差要从产生误差的根源上消除，要考虑选用合理的仪器，用修正方法，选择适当的测量方式等。     

设计性物理实验与测量中误差分析

文中指出了通过对设计性物理实验的设计,合理的选择实验仪器和实验方法,对测量结果进行合理的误差判断和分析,得出最佳的测量结果。     

托盘天平管理一法

托盘天平是理化实验中常用到的计量仪器,计量仪器要求要有严格的精确度,如果管理不善会造成误差.除了防锈、防腐、防尘之外,砝码、托盘都要求要配套.     

误差教学改革探讨

误差教学是实验教学中一个重要内容。但误差概念复杂,学时比较少因而掌握比较困难。用不确定度取代误差来评定测量质量,国际上已经比较普遍地被采用[1]。适应这一国际趋势,从实际出发改革误差教学是必要的。根据《高等工业学校物理实验课程教学基本要求》的精神,我们进行误差教学改革的方案如下：1误差教学的主要内容改为：误差概念、误差分类为系统误差、随机误差（偶然误差）,随机误差的估算,直接测量结果的不确定度,间接测量结果的不确定度,有效数字及其表示。这样补充最新误差内容,并且对误差用实验不确定度来评定。2对于偶然…     

物理实验单次测量误差的估计与传递

在物理实验中,单次测造成的误差没有统一的规律,只能通过估计最大误差的方法来获得其误差,进而计算最终结果的误差。一、单次直接测量的误差在实验时,由于随机误差的存在,需要对某一物理量进行认真的重复测量,并使测量次数达到一定的要求。然后按照一定的统计规律确定测量的精密度,进而讨论直接测量的误差对最终结果的影响。然而,实际测量过程中有时被测的物理量是动态的,例如测量运动的小车通过某一位置时所用的时间;测量物体自由下落在某时刻的高度;测量热平衡时的温度等,都只能对被测物理量进行单次测量。还有些物理量的测量在整个实验中…     

中学物理实验教学与有效数字

物理实验离不开使用一定的仪器,运用适当的方法对被测物理量进行测量,而实验测量和实验的最后结果是要用数字表示的。有效数字是各种测量和计算中一个很重要的概念,从仪器上读出的数字,通常都尽可能估计到仪器最小刻度线的下一位(存疑数字),仪器上直接读出的确切数字和最后一位存疑数字通通记录下来称为有效数字,它的末位是读数误差的所在位。有效数字是观测得来的,是测量过程的客观情况的记录,它的位数是不能随意增减的,学生在实验中,对直接测量,应如何正确读出、记录数据?在间接     

实验中不同物理量测量准确度的匹配

一个物理实验，往往要测量多个物理量．在中学物理中，人们最为关心的是，分别用什么仪器测量各个物理量；对于测量各个物理量的准确度要求，则较少考虑，如果测量一个物理量有几种可选择的仪器，通常会不加思考地选择准确度高的仪器；至于测量各物理量的准确度关联，几乎没人考虑．不从各物理量测量准确度的关联的角度，就无法理解一个实验中测量...     

直线电桥灵敏度S提高的简易办法

<正> 采用直线电桥测量未知电阻R_X时,为了提高测量的精确度,减小实验误差,不少实验者,偏重于仪器的选择:如挑选灵敏度较高的检流计,配备级别较高的标准电阻箱等。假若实验所采用的仪器设备已经确定,其测量结果的误差还能不能减小?即提高电桥本身灵敏度的问题,往往容易被实验者所忽视。本文就从如何提高电桥的灵敏度,从理论和实验上介绍简易可行的办法。     

培养学生物理自主实验能力的两点建议

一、重视利用说明书说明书对于学生了解仪器的性能,正确操作仪器有很大的帮助,并且学会使用说明书本身就是对学生的一种锻炼。教学仪器的说明书一般包括介绍仪器的结构、用途、使用方法和注意事项等。学生通过阅读说明书,结合课本,能熟悉具体仪器的型号、结构、原理,能加深对仪器各部件的认识,掌握仪器的精确度、性能、用途和使用方法,甚至能排除一些简单的故障。学生只有熟悉了实验器材,在进行自主实验时,才能正确地进行选择,合理地设计实验方案。笔者要求学生结合实验室的器材,认真阅读和使用说明书,同时也要求学生认真阅读自己家庭的电器…     

浅析农村初中物理实验教学中的几个细节

一、实验准备 1.备仪器：根据近年农村中学实验新添设备情况,学生实验一般要求能满足两个学生用一套实验仪器。初中物理实验仪器一般都比较简单,多数实验都是定性的,少数几个定量的实验精确度要求也不高。因此,大部分物理实验仪器都可以自制,各地可供选择的器材也很广泛。     

误差分析对中学物理实验教学的帮助和提升

在物理教育中,大学物理教学普遍对于误差的重视度较高,而中学物理实验因为相对比较简单,实验的精确度要求较低,所以一般不重视误差。其实,在中学物理实验教育中,误差的分析能够有效地提高学生对于实验本身的掌握,强化严谨的实验精神,形成从多角度判断实验结果的意识与能力。对此,本文以多个物理实验为例,探讨误差分析对中学物理实验教学的帮助和提升。