大學物理實驗(1)

1、大學物理實驗一、緒論一、緒論二、實驗基本知識二、實驗基本知識蘇寧寧蘇寧寧緒論緒論n 物理實驗的意義n 物理實驗課程的目的與任務n 怎樣做好物理實驗n 怎樣寫實驗報告n 遵守實驗室規(guī)則物理實驗的意義物理實驗的意義 物理學是研究物質運動一般規(guī)律及物質基本結構的科學，是自然科學的基礎學科。 物理學是一門實驗科學，凡物理學的概念、規(guī)律等都是以客觀實驗為基礎的。因此物理學絕不能脫離物理實驗結果的驗證，實驗是物理學的基礎。無論是物理學，還是整個自然科學的發(fā)展，實驗和理論的相互作用都是一種內在的根本動力.這種作用引起量的漸進積累和質的突變飛躍的交替潛進，推動著科學進程一浪一浪地不斷高漲。正如著名物理學家密立

2、根所說：“我僅僅在理論和實驗這兩個領域里作了微小的貢獻，就得到1923年的諾貝爾物理學獎，我感到非常榮幸，這件事很好地說明了，科學是在用理論和實驗這兩只腳前進的。有時是這只腳先邁出一步，有時是另一只腳先邁出一步，但是前進要靠兩只腳，先建立理論然后作實驗，或者是先在實驗中得出了新的關系，然后再邁出理論這只腳，并推動實驗前進，如此不斷交替進行。” 諾貝爾物理學獎（諾貝爾物理學獎（1901190120062006年）年） 開獎開獎 100100次次 得得 獎獎 人人 數(shù)數(shù)實實 驗驗 110110理理 論論 4646實驗和理論實驗和理論 7 71.1901年首屆諾貝爾物理學獎得主德國人倫琴(W.C.R

3、entegen)，為獎勵他于1895年發(fā)現(xiàn)X射線.在實驗物理學方面取得偉大成功者在實驗物理學方面取得偉大成功者. 2.1902年的得主是荷蘭人塞曼，獎勵他在1894年發(fā)現(xiàn)光譜線在磁場中會分裂的現(xiàn)象. 3.1903年的得主是德國人貝可勒爾（H. A. Becquerel）和居里夫婦（P. Curie, M. S. Curie）等三人，獎勵他們發(fā)現(xiàn)了天然放射性，他們由此成為核物理學的奠基人.物理實驗課程的目的物理實驗課程的目的 通過科學實驗基本訓練使學生得到系統(tǒng)的實驗方法和實驗技能的訓練，了解科學實驗的主要過程和基本方法，培養(yǎng)學生的科學實驗素養(yǎng)。物理實驗課程的任務物理實驗課程的任務n 通過對實驗現(xiàn)

4、象的觀測分析，學習物理實驗知識，加深對 物理學原理的理解。n 培養(yǎng)與提高學生的科學實驗能力。n 培養(yǎng)與提高學生的科學實驗素養(yǎng)。 怎樣做好物理實驗怎樣做好物理實驗n預習：明確實驗目的，弄清實驗所依據(jù)的理論，所采取的方法，明確實驗內容與步驟，寫好實驗預習報告。n實驗：認真聽講，按操作規(guī)程調節(jié)好儀器，仔細觀察實驗現(xiàn)象，如實正確地記錄數(shù)據(jù)。n實驗報告：掌握正確的數(shù)據(jù)處理方法，有根據(jù)地進行誤差分析，正確表示測量結果，并對結果作出合理的說明與討論。要求字跡清晰，版面整潔，文理通順，圖表正確，數(shù)據(jù)完備，結果明確。怎樣寫實驗報告怎樣寫實驗報告n預習報告（實驗課前完成） 1.班級、姓名、學號、組別 2.實驗名稱

5、 3.實驗目的、要求 4.實驗原理 5.實驗步驟 6.數(shù)據(jù)表格n實驗記錄（實驗課上完成） 1.記錄主要儀器的編號和型號規(guī)格 2.實驗內容與觀測到的實驗現(xiàn)象 3.實驗數(shù)據(jù)n課后報告（實驗課后完成） 數(shù)據(jù)處理：計算公式，簡單計算過程，作圖，不確定度估計，最后測量結果等。 遵守實驗室規(guī)則遵守實驗室規(guī)則n按時上課，不得無故缺席或遲到。n每次實驗前認真預習并作好預習報告。n按學號對號入座，不得隨意調換座位，檢查自己使用的儀器是否有缺損或損壞，若有問題及時向教師提出。n嚴格遵守各種儀器的操作規(guī)則及注意事項。n保持實驗室整潔干凈，嚴禁大聲喧嘩，實驗完畢后儀器歸位。n如損壞儀器及時向教師報告，賠償辦法根據(jù)實驗

6、室規(guī)定處理。第一章第一章 測量誤差和數(shù)據(jù)處理基本知識測量誤差和數(shù)據(jù)處理基本知識n 1.1 測量誤差n 1.2 發(fā)現(xiàn)和消除系統(tǒng)誤差的方法n 1.3 對實驗隨機誤差處理的基本知識n 1.4 直接測量的實驗數(shù)據(jù)處理n 1.5 間接測量的結果和不確定度的綜合n 1.6 用作圖法處理實驗數(shù)據(jù)n 1.7 最小二乘法直線擬合1.1 測量誤差測量等精度測量直接測量間接測量單次測量不等精度測量多次測量 測量分類（測量值大小和單位缺一不可）測量分類（測量值大小和單位缺一不可） 等精度測量對某一物理量進行多次測量，且每次測量條件都相同。（如同一觀察者，同一組儀器，同一測量方法和同樣環(huán)境條件下測試等等。） 不等精度測

7、量：在所有的測量條件下，只要有一個發(fā)生變化，所進行的測量為不等精度測量。 誤差定義誤差定義 絕對誤差=測量值-真值 (用來描述測量結果的準確程度） 注意：有些被測量的真值穩(wěn)定，有些則不穩(wěn)定，如 測量靜止水桶中同一位置水的深度；測量水桶中被持續(xù)加熱的 水的深度 100%絕對誤差相對誤差真值=100%絕對誤差引用誤差儀器測量范圍上限修正值=真值-測量值 真值=測量值+修正值1.1 測量誤差(用來描述和比較不同測量結果的準確程度）(用來表示計量器具準確程度的等級） 誤差主要來源誤差主要來源1.1 測量誤差 誤差分類誤差分類n系統(tǒng)誤差 在偏離規(guī)定的測量條件下多次重復重復測量同一量時，誤差的絕對值和符號

8、保持恒定；或在該測量條件改變時按某一確定的規(guī)律變化的誤差。 例如： 黑心秤；通電線路中元件阻值的變化 電表零點已定系統(tǒng)誤差：誤差絕對值和符號已知 處理方法：修正未定系統(tǒng)誤差：誤差絕對值和符號未知 處理方法：將其隨機化，可同隨機誤差一起取平均值，兩種誤差將分別被抵消掉一部分；可將兩種誤差的剩余部分放在一起，估計其范圍。（這與后面引出的B類不確定度有大致的對應關系）1.1 測量誤差n隨機誤差 在實際測量條件下，多次重復測量同一被測量時，誤差的絕對值和符號以不可預知的方式變化。n粗大誤差 超出預期范圍的誤差，含有粗大誤差的測量值會顯著歪曲測量結果，允許酌情剔除異常測量值。 1.1 測量誤差精密度、正

9、確度、準確度及不確定度精密度、正確度、準確度及不確定度n精密度：反映隨機誤差大小的程度，精確度高是指測量的重復性好，各次測量值的分布密集，隨機誤差小，但是不能確定系統(tǒng)誤差的大小。n正確度：反映系統(tǒng)誤差大小的程度，正確度高是指測量數(shù)據(jù)的算術平均值偏離真值較少，測量的系統(tǒng)誤差小，不能確定測量數(shù)據(jù)的分散程度，即隨機誤差的大小。n準確度：反映系統(tǒng)誤差和隨機誤差綜合大小的程度精密度高正確度低精密度低正確度高精密度低正確度低精密度高正確度高1.1 測量誤差n不確定度：表征被測量的真值所處量值范圍的評定。用測量結果附近的一個范圍表示，它表示被測量的真值難以確定的一個大約的數(shù)值范圍。 （2）B類不確定度分量：

10、用其他方法進行估算，可用等效的標準偏差 作為其估計值。 （1）A類不確定度分量：根據(jù)測量結果的統(tǒng)計分布進行估算，可用估計的標準偏差 表示。isjuAUA AUA不確定度不確定度1.2 發(fā)現(xiàn)和消除系統(tǒng)誤差的方法n理論分析法n替換法n異號法n交換法n實驗數(shù)據(jù)分析法n儀器自檢法n半周期觀察法n隨機化處理法1.3 對實驗隨機誤差處理的基本知識n單峰性：絕對值小的誤差出現(xiàn)的次數(shù)比絕對值大的誤差出現(xiàn)的次數(shù)多。n對稱性：絕對值相等的正誤差負誤差出現(xiàn)的次數(shù)大致相等。n有界性：在一定測量條件下的有限次測量下，誤差的絕對值不會超過一定的界限。n抵償性：根據(jù)對稱性不難推理，在相同條件下對同一物理量進行多次測量，其誤

11、差的算術平均值隨測量次數(shù)的增加而趨向零。即隨機誤差的特點隨機誤差的特點1lim/0ninin 采用算術平均值作為測量結果可以削弱隨機誤差，所以用采用算術平均值作為測量結果可以削弱隨機誤差，所以用算術平均值來估算待測量的真值。算術平均值來估算待測量的真值。1.3 對實驗隨機誤差處理的基本知識標準誤差與標準偏差標準誤差與標準偏差（評價各次測量值的分散程度）（評價各次測量值的分散程度） 標準誤差（標準差）用來評價測量值的分散程度。對物理量 進行 次測量，其標準誤差定義為xn2011lim()ninixxnn211()1nxiisxxn0 x為被測量的真值。實際測量中， 是有限的，且真值不可知。 標準

12、偏差用來估算標準誤差，最常用的貝塞爾法，即用實驗標準偏差 近似代替標準誤差，其表達式為xsxn為 次測量值的算術平均值。1.3 對實驗隨機誤差處理的基本知識估算標準偏差的步驟：估算標準偏差的步驟：（1）求出這組測值的算數(shù)平均值x1/niixxn（2）逐個求出任一測值與平均值之差，即殘余誤差或殘差ixiixxx（3）用貝塞爾公式計算標準偏差的估計值xs221111()()11nnxiiiisxxxnnxs 越大，該組測值彼此分散的程度大，精密度低；反之，精密度高。(A類不確定度類不確定度)1.3 對實驗隨機誤差處理的基本知識 被測量 的有限次測量的算術平均值也是一個隨機變量。因此，有限次測量的算

13、術平均值也存在標準偏差。用 表示算術平均值的標準偏差，可以證明：x算術平均值的標準偏差算術平均值的標準偏差xs21/11xxniissnxxn n顯然，隨著 的增大，平均值的標準偏差 會越來越小。但是，其減少程度在 大于10后變得緩慢，如圖所示。因此，在物理實驗教學中，一般只測6-10次來減小隨機誤差。nnxs1.3 對實驗隨機誤差處理的基本知識滿足隨機誤差特點的誤差分布是正態(tài)分布滿足隨機誤差特點的誤差分布是正態(tài)分布2221( )2fe0 正態(tài)分布正態(tài)分布 誤差的概率密度分布函數(shù) fd f dfd 誤差出現(xiàn)在 區(qū)間的概率物理含義：在誤差值 附近，單位誤差間隔內，誤差出現(xiàn)的概率。隨機誤差出現(xiàn)在

14、區(qū)間內的概率為ab( )bapfd隨機誤差出現(xiàn)在 區(qū)間內的概率為, ( )1pfd標準差正態(tài)分布情況下正態(tài)分布情況下 的物理意義的物理意義1.3 對實驗隨機誤差處理的基本知識2221( )2fe 1002f 當 小時，分布曲線陡峭，表示測量列中小誤差出現(xiàn)的幾率大，測量的精密度高。當 大時，分布曲線平緩，表示該測量列中大誤差出現(xiàn)的幾率增加，測量的精密度較低，所以 是反映測量精密度高低的物理量。( )fo1.3 對實驗隨機誤差處理的基本知識置信區(qū)間與置信概率置信區(qū)間與置信概率置信區(qū)間置信區(qū)間 - -, , -2 -2, 2, 2 -3 -3, 3, 3 極限誤差極限誤差置信概率置信概率68.368

15、.3; 95.5%; 99.7%; 95.5%; 99.7% 測量結果分布在 之間的概率：, 1d0.68368.3%pf1.3 對實驗隨機誤差處理的基本知識粗大誤差的發(fā)現(xiàn)和剔除粗大誤差的發(fā)現(xiàn)和剔除（1）求出全組測值的各個殘差和標準偏差，并挑出絕對值最大的殘差，設為 。（2）根據(jù)格拉布斯準則，將選定的 值和這組測值的個數(shù) 在表中找出相應的格拉布斯系數(shù) 的值。（3）若滿足不等式 ，則剔除這個殘差 對應的測值 ，并把剩下的n-1個測值再次做粗差的判別和剔除。如果判別式不成立，則表明測值中無粗差；表示將正常值錯判為異常值的概率，一般取 。0.01ixn Gn ixGn sixixn格拉布斯格拉布斯（

16、Grabbs）準則準則n3 3 準則準則3 ,ix與該殘差對應的測值 剔除。ix1.4 直接測量的實驗數(shù)據(jù)處理測量儀器的誤差測量儀器的誤差儀儀定義定義：儀器誤差 是指在正確使用儀器的條件下，測量所得結果的最大誤差限。這些數(shù)據(jù)一般由生產(chǎn)廠家參照國家標準規(guī)定的計量儀表、器具的準確度等級或允許誤差范圍給出。儀儀n已知儀器誤差，則用下式計算已知儀器誤差，則用下式計算B B類不確定度類不確定度：（此式具有：（此式具有優(yōu)先權；）優(yōu)先權；）3u儀n未知儀器誤差，則用下式估算未知儀器誤差，則用下式估算B B類不確定度：類不確定度：12u 最小分度值1）求出這組測值的算術平均值2）求出各個測值的殘差3）求出標準

17、偏差估計值 設對某一待測量X重復測量了n次，得到n個測量值x1,x2,xn,數(shù)據(jù)處理標準步驟如下：1.4 直接測量的實驗數(shù)據(jù)處理直接測量實驗數(shù)據(jù)處理直接測量實驗數(shù)據(jù)處理) 1/()(2nxSixniixnx11), 2 , 1(nixxxii（貝塞爾公式）1.4 直接測量的實驗數(shù)據(jù)處理4）檢查是否含有已定系統(tǒng)誤差 若有，則找出并修正測量結果；檢查是否含有異常值，若有，則予以剔除，并根據(jù)剩下的測量值重算算術平均值，殘差，標準偏差估計值。(格拉布斯準則， 法則）5）A類不確定度分量的估計：若為一般多次測量，用標準偏差的估計值 代替；若為重復測量，用算術平均值的標準偏差代替 6）估計測量結果的B類不

18、確定度分量u 7）求出測量結果的總不確定度 3/xxSSn2222 xxSuSu（多次測量）（重復測量）或/3u 儀xS1.4 直接測量的實驗數(shù)據(jù)處理8）寫出測量結果的表達式 測量結果=平均值不確定度（單位）式中， 與 其有效數(shù)字的末位對齊。上式的物理意義是：該被測量的真值 處在區(qū)間 內的概率約為0.68。Xx （單位）xX,xx單次測量結果的表達法單次測量結果的表達法 在某些特殊情況下對某些待測量只能測一次，于是就以該次的測量值 表示該被測量 的量值，其不確定度粗略地表示xX/3u 儀單次測量的測量結果仍用下式表示Xx （單位）有效數(shù)字的確定有效數(shù)字的確定n規(guī)定：對于給定的一個數(shù)，其有效數(shù)字

19、位數(shù)，是從其最左邊第一個非零的數(shù)數(shù)起，到右邊最后一個數(shù)位為止；n測量結果的有效數(shù)字位數(shù)，由測量時得到的全部可靠數(shù)字和一位欠準數(shù)字組成。n測量結果和儀器準確度有關；而有效數(shù)字的位數(shù)從側面反映了測量結果的準確度。n測量值的有效數(shù)字的位數(shù)由被測的量本身的大小和所采用的測量工具共同決定，但與測量時所用的單位無關。1.4 直接測量的實驗數(shù)據(jù)處理1.4 直接測量的實驗數(shù)據(jù)處理有效數(shù)字有效數(shù)字2.95cm 三位三位有效數(shù)字；有效數(shù)字；可靠可靠 可疑可疑012345變換單位時，有效數(shù)字的位數(shù)不變。錯例：變換單位時，有效數(shù)字的位數(shù)不變。錯例：0.0201km20.1m20100mm(1)物理量的數(shù)值與數(shù)學上的一

20、個數(shù)意義不同；(2)有效數(shù)字的位數(shù)與小數(shù)點的位置無關，數(shù)字末尾的“0”是有效數(shù)字,不能隨意添上或去掉；(3)有效數(shù)字的位數(shù)多少，直接反映實驗測量的準確度（測量時所用儀器、測量方法等）；(4)采用數(shù)值科學表達形式記錄有效數(shù)字（科學記數(shù)法：*10n形式）?？茖W計數(shù)法科學計數(shù)法1.4 直接測量的實驗數(shù)據(jù)處理n優(yōu)點優(yōu)點： 簡潔，明了，準確，特別適合很大和很小的數(shù)值的有效數(shù)字的正確表達。例如：c = (2.9980.002)108 (m/S)。n特點特點：1.4 直接測量的實驗數(shù)據(jù)處理n 不確定度有效數(shù)字的取位不確定度有效數(shù)字的取位： 由于不確定度本身只是一個估計范圍，所以只取一至二位有效數(shù)字。 注意注

21、意：本課程教學中：本課程教學中約定約定合成不確定度（總不確定度）合成不確定度（總不確定度）只取一只取一位位, 相對不確定度可以取兩位。相對不確定度可以取兩位。n 測量結果有效數(shù)字的取位測量結果有效數(shù)字的取位： 對測量結果本身有效數(shù)字的取位必須使其最后一位與不確定度最后一位對齊，保留到不確定度所在位，用四舍六入五湊偶法取舍。1.1184000, 1.1186000, 1.1185991, 1.1185001, 1.1175, 1,11850例：例：1.4 直接測量的實驗數(shù)據(jù)處理有效數(shù)字運算規(guī)則有效數(shù)字運算規(guī)則n加減運算結果與參量中存疑數(shù)字所占位數(shù)取齊。n乘除運算結果與參量中有效數(shù)字位數(shù)最少者取齊

22、。n中間運算結果一般多保留一至二位有效數(shù)字。n運算過程中應取足夠多位有效數(shù)字參與運算，以免過多的舍入帶來較大的附加誤差。n整數(shù)和常數(shù)(如 等)都是沒有誤差的，它們的有效數(shù)字為無限多位，比測量值多取一位。n最后結果的有效數(shù)字位數(shù)由不確定度決定。, ,2e 有效數(shù)字加減結果的有效數(shù)字中，可疑數(shù)字要與相有效數(shù)字加減結果的有效數(shù)字中，可疑數(shù)字要與相加減的有效數(shù)字中最先出現(xiàn)的可疑數(shù)字對齊，如加減的有效數(shù)字中最先出現(xiàn)的可疑數(shù)字對齊，如132.1中小數(shù)點后的中小數(shù)點后的“1”。以可疑數(shù)字最靠前的量為基準以可疑數(shù)字最靠前的量為基準, 尾數(shù)取齊尾數(shù)取齊化簡化簡加減運算加減運算1.4 直接測量的實驗數(shù)據(jù)處理 兩個

23、量相乘（或除）的積（或商），其有效數(shù)兩個量相乘（或除）的積（或商），其有效數(shù)字的位數(shù)與諸因子中有效數(shù)字位數(shù)最少的相同。字的位數(shù)與諸因子中有效數(shù)字位數(shù)最少的相同。 5.3 4 8 3 2 5.3 4 8 3 2 7 7 1 0. 1 0.1 1 5 3 4 8 3 2 75 3 4 8 3 2 75 3 4 8 3 25 3 4 8 3 2 7 7 5 4. 5 4.0 1 8 1 0 2 70 1 8 1 0 2 7結果：結果：5 4.05 4.0化簡化簡 可以先進行有效數(shù)字位數(shù)可以先進行有效數(shù)字位數(shù) 位數(shù)取齊位數(shù)取齊乘除運算乘除運算1.4 直接測量的實驗數(shù)據(jù)處理1.5 間接測量的結果和不確定

24、度的綜合 假定間接測量量 F 是通過直接測量量 x 測量的，其函 數(shù)關系為 通過直接測量 的數(shù)值后，即可計算出待求量 F 的數(shù)值。 給定測量數(shù)據(jù)的測量誤差， 怎樣求出所得間接量 F 的誤差值? 12( ,)nFf x xxnxxx,21,xxx單位)(單位yyy2222,Fxyffxy( , ),Ff x y單位FFF且已測得 1 1、一般常用公式、一般常用公式 若有 ，同時x與y的誤差彼此獨立, yxfF,2 2、推廣公式、推廣公式 ),(zyxfF 222222,Fxyzfffxyz( , , ,),Ff x y z單位FFF1.5 間接測量的結果和不確定度的綜合假設F=x+y，同時x與y

25、的誤差彼此獨立17.890.05 mmxxx單位()89.5720.008 mmyyy單位22222222110.050.008Fxyxyffxy( , )17.8989.572107.462107.46 mmFf x y107.460.06 mmFFF單位0.050640.06 mm1.5 間接測量的結果和不確定度的綜合1.5 間接測量的結果和不確定度的綜合 當函數(shù)的表達式是自變量的積或商的形式時，則用相對不確定度公式更便于計算：222222312123()()()FfffFxFxFxF例：例：2222,ffFf x yxyyxxy則：2222,Fxyyx22yxFFFxyxy 對于和、差形

26、式的函數(shù)關系式求對于和、差形式的函數(shù)關系式求 比較方便；對積、商比較方便；對積、商形式的函數(shù)關系式則求形式的函數(shù)關系式則求 比較方便。比較方便。F/FF欲測圓柱形實心鋁管的體積，先用螺旋測微計（儀器誤差限儀=0.004mm）測其截面直徑D共6次，得如下測量列：D1= 18.142mm，D2= 18.139mm ，D3= 18.139mm ，D4= 18.146mm ，D5= 18.142mm ，D6= 18.145mm 。同時發(fā)現(xiàn)螺旋測微計零點誤差為0.002mm。再用1/50游標卡尺（儀器誤差限儀=0.002cm）單次測得管的長度 。求出鋁管的體積V 及其不確定度。例題例題:圓柱體體積公式：

27、圓柱體體積公式：lDV24 故應先求直徑故應先求直徑 D 和長度和長度 的平均值和不確定度。的平均值和不確定度。1.5 間接測量的結果和不確定度的綜合7.022cmll（1 1）計算）計算D D1234561()18.14118.133mmmm6413DDDDDDD 先計算先計算6 6次測量的算術平均值：次測量的算術平均值： 由貝塞爾公式求由貝塞爾公式求D D 的的A A類不確定度：類不確定度：621()(6 1)0.003020.003079mmDiisDD對零點誤差進行修正得平均值的修正值：對零點誤差進行修正得平均值的修正值：0.002mm 18.1393mmDD 粗差判斷：粗差判斷： 3

28、3max61.91 0.0035.8 104.7 10DGsx ， 求殘差：求殘差：mmDDDii1.5 間接測量的結果和不確定度的綜合可得出可得出D D 的的合成不確定度：合成不確定度：其最佳值即為單次測量值其最佳值即為單次測量值22220.00300.000.00323(m740.0)04mDDDsu（2 2）計算）計算 l7.022cm70.22mml 其其B B類不確定度：類不確定度：( )30.0215mm m0m.02lu l 儀18.1390.004(mm)D mm)(02. 022.70l 求求D D 的的B B類不確定度：類不確定度：0.0040.0 23m0m33Du儀寫出

29、寫出D D的真值表達式的真值表達式：寫出寫出 的真值表達式的真值表達式：1.5 間接測量的結果和不確定度的綜合l（3 3）導出不確定度傳遞公式，求出）導出不確定度傳遞公式，求出V V 的相對不確定度的相對不確定度 （4 4）求體積）求體積22D18.13970.2244Vl318145.853mm222222 0.005 18.1420.02 70.22VlDVDl40.0006216.3 104318145.853 6.3 102 10(mm )VVVV 3mm1021814V （5 5）求體積的總不確定度）求體積的總不確定度1.5 間接測量的結果和不確定度的綜合U (V )0.741.52

30、2.333.083.664.495.245.986.767.50I (mA)2.004.016.228.209.7512.00 13.99 15.92 18.00 20.011.選擇合適的坐標分度值，確定坐標紙的大小 坐標分度值的選取應能基本反映測量值的準確度或精密度。根據(jù)表數(shù)據(jù)U 軸可選1mm對應于0.10 V，I 軸可選1mm對應于0.10 mA，并可定坐標紙的大小（略大于坐標范圍、數(shù)據(jù)范圍）。表1：伏安法測電阻實驗數(shù)據(jù) 例：例： 1.6 用作圖法處理實驗數(shù)據(jù)優(yōu)點：優(yōu)點：能直觀地顯示物理量間的變化規(guī)律，便于找出其間的函數(shù)關系。幫助發(fā)現(xiàn)個別測量錯誤。3.標實驗點： 實驗點可用 ，, 等符號標

31、出（同一坐標系下不同曲線用不同的符號）。 2.標明坐標軸： 用粗實線畫坐標軸，用箭頭標軸方向，標坐標軸的名稱或符號、單位,再按順序標出坐標軸整分格上的量值。I /mAU/ V8.004.0020.0016.0012.0018.0014.0010.006.002.000 02.004.006.008.0010.001.003.005.007.009.004.連成圖線： 用直尺、曲線板等把點連成直線、光滑曲線。一般不強求直線或曲線通過每個實驗點，應使圖線在兩邊的實驗點與圖線最為接近且分布大體均勻。注：兩坐標軸交點處的標度可以不為（注：兩坐標軸交點處的標度可以不為（0,0）5.標出圖線特征： 在圖上

32、空白位置標明實驗條件或從圖上得出的某些參數(shù)。如利用所繪直線可給出被測電阻R大?。簭乃L直線上讀取兩點 A、B 的坐標就可求出 R 值。I /mAU /V8.004.0020.0016.0012.0018.0014.0010.006.002.000 02.004.006.008.0010.001.003.005.007.009.006.標出圖名： 在圖線下方或空白位置寫出圖線的名稱及某些必要的說明。7. 班級，姓名，學號，組別A(1.00,2.76)B(7.00,18.58)由圖上A、B兩點可得被測電阻R為：7.00 1.000.379(k )18.582.76BABAUURII 至此一張實驗數(shù)

33、據(jù)圖才算完成電阻伏安特性曲線不當圖例展示：n(nm)1.6500500.0700.01.67001.66001.70001.69001.6800600.0400.0玻璃材料色散曲線圖圖 1不當：曲線太粗，不均勻，不光滑。應該用直尺、應該用直尺、曲線板等工具曲線板等工具把實驗點連成把實驗點連成光滑、均勻的光滑、均勻的細實線。細實線。n(nm)1.6500500.0700.01.67001.66001.70001.69001.6800600.0400.0玻璃材料色散曲線圖改正為：圖 2I (mA)U (V)0 02.008.004.0020.0016.0012.0018.0014.0010.006

34、.002.001.003.00電學元件伏安特性曲線不當：橫軸坐標分度選取不當。橫軸以橫軸以3 cm3 cm 代表代表1 1 V V，使作圖和讀圖都使作圖和讀圖都很困難。實際在選很困難。實際在選擇坐標分度值時，擇坐標分度值時，應既滿足有效數(shù)字應既滿足有效數(shù)字的要求又便于作圖的要求又便于作圖和讀圖，一般以和讀圖，一般以1 1 mm mm 代表的量值是代表的量值是1010的整數(shù)次冪或是其的整數(shù)次冪或是其2 2倍或倍或5 5倍。倍。I (mA)U (V)o o1.002.003.004.008.004.0020.0016.0012.0018.0014.0010.006.002.00電學元件伏安特性曲線改正為：讀數(shù)