物理学实验

章节摘录

版权页：   插图：   第二节测量误差及数据处理 一、物理量的测量及测量误差 1.测量的分类 物理定律和定理反映了物理现象的规律性。然而，这些规律通常由各种物理量间的数值关系来表达，验证和建立物理定律和定理通常要对物理量进行正确测量。所谓测量就是将待测的物理量与选定的同类单位量相比较。广义上讲，测量是人类认识世界和改造世界的基本手段。通过测量，人们对客观事物可以获得定量的概念，总结出它们的规律性，从而建立起相应的理论。测量分为直接测量与间接测量两种类型。直接测量是直接用仪器或仪表读出测量的数值。例如，用米尺测量物体长度，用秒表测量时间，用温度计测量温度等。间接测量是由已知的定律、公式间接计算出的待测量。例如，通过直接测量出单摆的摆长l，由公式T＝2πgl求出单摆的周期T，大多数物理量都是通过间接测量得到的。 2.测量的误差及分类 理论上讲，物理量应该存在着客观上绝对准确的数值，称为真值。然而，实际测量时得到的结果值称为测量值。由于测量仪器、实验条件以及观察者的感官和测量环境的限制等诸多因素的影响，测量不可能无限精确，因此测量值只是近似值，测量值与客观存在的真值之间总是有一定的差异，我们把这一差异称为测量的误差。误差存在于一切测量之中，存在于测量过程的始终。讨论误差的来源、消除或减少测量的误差，是提高测量的准确程度，使测量结果更为可信的关键。测量误差按其产生的原因和性质可分为系统误差和偶然误差两类。 （1）系统误差：这种误差是由于仪器本身缺陷（如刻度不均匀，零点不准等）、公式和定律本身不够严密、实验者自身的生理等因素造成的。系统误差可以通过校正仪器，改进测量方法，修正公式和定律，改善实验条件和纠正不正确习惯等办法尽可能加以减少。在通常的实验室中，实验条件一旦确定，系统误差也随之客观地确定了，多次重复测量不可能发现更不可能减少系统误差。 （2）偶然误差：这种误差是由许多不稳定的偶然因素引起的。例如，测量环境的温度、湿度和气压的起伏，电源电压的波动，电磁场的干扰，不规律的机械振动，以及测量者感觉器官的随机错觉等偶然因素产生的误差。误差偶然的存在使得每次测量值具有偶然性，即每一次测量时产生的误差大小和正负是不确定的，是一种无规则的涨落，看不出它们的规律性。对于同一被测物理量，在相同条件下进行多次测量，当测量的次数足够多时，则正负误差出现的机会或概率相等。或者说在测量的次数足够多的情况下，偶然误差服从一定的统计规律，测量结果总是在真值附近涨落。由于这种误差的偶然性，它是不可消除的，但是增加重复测量的次数，可以尽可能减少测量的偶然误差。

内容概要

侯俊玲、刚晶、黄浩、王力、韦相忠、郭晓玉、王勤、高建平、孔志勇、张莉、王冬梅、鲁玮瑗

书籍目录

第3版前言绪论第一节 物理学实验的目的和主要环节第二节 测量误差及数据处理实验一 基本测量实验二 转动惯量的测量方法一 刚体转动惯量实验仪(1)方法二 刚体转动惯量实验仪(2)附录实验三 液体黏滞系数的测定方法一 用乌氏黏度计测定乙醇溶液的黏滞系数方法二 用奥氏黏度计测定乙醇溶液的黏滞系数方法三 用斯托克斯公式测定液体的黏滞系数方法四 用落球法测定液体的黏滞系数附录实验四 液体表面张力系数的测量方法一 用焦利秤测量液体表面张力系数方法二 用力敏传感器测量液体表面张力系数方法三 毛细管法测定液体表面张力系数实验五 模拟法测静电场分布方法一 导电纸法方法二 导电微晶法实验六 电位差计的使用方法一 测量电动势和电位差方法二 测量电动势和电位差实验七 惠斯通电桥的原理和使用实验八 电表改装与万用电表的使用实验九 简谐振动合成的演示实验十 用显微镜测量微小物体长度实验十一 示波器的原理与使用实验十二 旋光仪测量糖溶液的浓度方法一 用比较法测量糖溶液浓度方法二 φ-C曲线直接测定法实验十三 用分光计测定三棱镜的折射率实验十四 用分光光度计分析医药学中常见溶液的吸收光谱实验十五 用光电比色计测定液体的浓度实验十六 糖溶液n-C曲线的描记与模拟尿糖的定标实验十七 牛顿环测量透镜的曲率半径实验十八 衍射光栅测量光波波长实验十九 气体γ值的测定实验二十 常用医疗仪器的使用实验二十一 电流型集成温度传感器AD590的特性测量和应用实验二十二 超声声速测定附表

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《普通高等教育"十二五"规划教材•全国高等医药院校规划教材:物理学实验(第3版)》适用于全国高等医药院校医药类各个专业使用，也可作为成人教育、生命科学、卫生管理等相关专业的学生及相关实验教学和研究人员的参考书。

作者简介

《全国高等医药院校规划教材:物理学实验(第3版)》是理论教材《物理学》第3版的配套教材，是在2010年出版的《物理学实验》第2版的基础上，根据医药物理学教学大纲的要求，结合高等医药院校深化教学改革的需要，本着实验教学与理论教学相辅相成、相对独立的教学特点，在参考已有的其他同类医药院校物理学实验教材的基础上，由北京中医药大学牵头，全国18所高等医药院校参编的第3版教材。全书共编排22个实验，其中有6个实验还涉及2种以上的实验测量方法。书中还包含了实验误差理论及数据处理方法。在最后还附有实验教学中常用到的物理量数据附表，可随时查阅。 

《全国高等医药院校规划教材:物理学实验(第3版)》适用于全国高等医药院校医药类各个专业使用，也可作为成人教育、生命科学、卫生管理等相关专业的学生及相关实验教学和研究人员的参考书。

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