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文檔簡介

1、 緒緒 論論 講講 授授: 王連元王連元 電電 話:話辦公室:李四光實驗樓辦公室:李四光實驗樓217室室 登陸登陸QQQQ群(兩個加入一個即可):群(兩個加入一個即可):(1 1)大學物理實驗)大學物理實驗-13-13級級 345566693345566693(2 2)大學)大學物理實驗物理實驗- -13-2 16512492113-2 165124921 用于下載課件資料,反映討論有關實驗問題。容量限制,用于下載課件資料,反映討論有關實驗問題。容量限制,請一個寢室選一位代表加入,班長或學委必須加入。請一個寢室選一位代表加入,班長或學委必須加入。 入入群后修改名片,如

2、:群后修改名片,如:地探三班郭地探三班郭* * *。 以以班班為單位為單位 9 9月月9 9日日9 : 0019 : 0017 7: 00: 00到李四光實驗樓到李四光實驗樓216216室室購買教材(購買教材(2020元元/ /本)和上、下兩個學期物理實驗用的本)和上、下兩個學期物理實驗用的實驗報告紙、數(shù)據(jù)記錄卡片、坐標紙(實驗報告紙、數(shù)據(jù)記錄卡片、坐標紙(5 5元元/ /人)。人)。 前前 言言 物理學是一門實驗科學。物理實驗是物理學發(fā)展的物理學是一門實驗科學。物理實驗是物理學發(fā)展的基礎。對于工科學生而言,物理實驗是提高同學們基礎。對于工科學生而言,物理實驗是提高同學們從事科學實驗、科學研究

3、、開拓創(chuàng)新能力從事科學實驗、科學研究、開拓創(chuàng)新能力不可或缺不可或缺的教學環(huán)節(jié)。的教學環(huán)節(jié)。 80%的諾貝爾物理學獎授予了實驗物的諾貝爾物理學獎授予了實驗物理學家。理學家。 物理實驗室是高校內(nèi)唯一集力學、電學、光學、磁物理實驗室是高校內(nèi)唯一集力學、電學、光學、磁學、電子學等儀器之大全的實驗室。同學們通過做學、電子學等儀器之大全的實驗室。同學們通過做實驗實驗, 接觸、使用這些儀器,可以提高自己的科學接觸、使用這些儀器,可以提高自己的科學實驗能力,培養(yǎng)科學實驗素養(yǎng),幫助自己成長為高實驗能力,培養(yǎng)科學實驗素養(yǎng),幫助自己成長為高理論水平、高實驗技能的綜合性創(chuàng)新人才。理論水平、高實驗技能的綜合性創(chuàng)新人才。

4、 希望同學們珍惜這不可希望同學們珍惜這不可復得復得的機會(因為你不能二的機會(因為你不能二讀大學),努力學習,積極進??;充實自我,成就讀大學),努力學習,積極進??;充實自我,成就學業(yè);回饋社會,完美人生。學業(yè);回饋社會,完美人生。 物理實驗流程物理實驗流程及選課及選課 大學物理實驗大學物理實驗(AI、AII; BI、BII)分上、下兩分上、下兩個學期進行。個學期進行。而基礎物理實驗僅一個學期。而基礎物理實驗僅一個學期。 本學期:本學期: 先做必做實驗先做必做實驗緒論和四個基本訓練。緒論和四個基本訓練。 后做選做實驗后做選做實驗按課程要求選按課程要求選。 下學期:下學期: 皆為選做實驗。皆為選做

5、實驗。 物理實驗課物理實驗課上課時間:上課時間:上午上午 8:30 下午下午 1:30 晚上晚上 6:00 選課須知選課須知在火狐網(wǎng)上選上相應的課程(如:在火狐網(wǎng)上選上相應的課程(如:大學物理實驗大學物理實驗BI ,基礎物理實驗,基礎物理實驗,)后后 ;還需要在物理實驗選課系統(tǒng);還需要在物理實驗選課系統(tǒng)(8080)上進行二次選課(選擇)上進行二次選課(選擇實驗題目和上課時實驗題目和上課時間間)。)。 物理實驗物理實驗選課網(wǎng)址:選課網(wǎng)址:http:/cywlsyjlueducn:8080 選課密碼默認值為選課密碼默認值為學學號號(如:(如:511310*,651302*等),登陸等),登陸后務請

6、更改。后務請更改。1. 實驗預定:進入選課系統(tǒng)實驗預定:進入選課系統(tǒng)輸入輸入學學號和密碼號和密碼 ( 系統(tǒng)系統(tǒng)默認密碼為默認密碼為學學號號,如:,如:511310*,651302*,) 選選擇實驗題目和上課時間,經(jīng)確認后即可。擇實驗題目和上課時間,經(jīng)確認后即可。2. 不預定不能做實驗,不預定不能做實驗,補做實驗要扣分。補做實驗要扣分。3. 請按你預定的時間、地點和預定的內(nèi)容做實驗,否請按你預定的時間、地點和預定的內(nèi)容做實驗,否則即使做了,老師也無法登錄成績。則即使做了,老師也無法登錄成績。注:注:在在80808080網(wǎng)上沒有名字的同學(即在網(wǎng)上沒有名字的同學(即在火狐上火狐上沒選沒選上課的同學

7、),無法預定實驗。請到李四光實驗樓上課的同學),無法預定實驗。請到李四光實驗樓217217室登記、添加。添加后,這些同學還需在未來的室登記、添加。添加后,這些同學還需在未來的學校學校課程退補選課程退補選時,在時,在火狐上火狐上選上相應的課程,并告知選選上相應的課程,并告知選課信息(如課信息(如: :張張* * * 大學物理實驗大學物理實驗BIBI(2014-2015-12014-2015-1)- -ac13943007-401771-5ac13943007-401771-5),否則總成績無法登錄?。?,否則總成績無法登錄!預定實驗要求預定實驗要求必做實驗:必做實驗:緒論(實驗理論課)、緒論(實驗

8、理論課)、力學、電學、光學、力學、電學、光學、電子四個基本訓練為必做實驗,即電子四個基本訓練為必做實驗,即5個都選。個都選。選做實驗:選做實驗:雙臂電橋測低電阻雙臂電橋測低電阻、微小長度測量、微小長度測量等等8個個實驗為選做實驗實驗為選做實驗。按課程要求選。見下表:。按課程要求選。見下表:*大家先選緒論和大家先選緒論和4個基本訓練,選做實驗第五周后個基本訓練,選做實驗第五周后會陸續(xù)開出。會陸續(xù)開出。 遵守實驗室規(guī)則;了解實驗儀器的使用及注意事遵守實驗室規(guī)則;了解實驗儀器的使用及注意事項;仔細觀察和認真分析實驗現(xiàn)象;如實記錄實驗數(shù)項;仔細觀察和認真分析實驗現(xiàn)象;如實記錄實驗數(shù)據(jù)和現(xiàn)象據(jù)和現(xiàn)象,

9、,原始數(shù)據(jù)不得改動;實驗數(shù)據(jù)需經(jīng)教師檢原始數(shù)據(jù)不得改動;實驗數(shù)據(jù)需經(jīng)教師檢查合格后,填寫到實驗數(shù)據(jù)紀錄卡片上交給老師,作查合格后,填寫到實驗數(shù)據(jù)紀錄卡片上交給老師,作為來做實驗的憑證為來做實驗的憑證;整理好實驗儀器,填好;整理好實驗儀器,填好儀器使用儀器使用記錄記錄,經(jīng)老師檢查合格后,方可離開實驗室,經(jīng)老師檢查合格后,方可離開實驗室。1.1. 實驗名稱;實驗名稱;2.2. 實驗目的;實驗目的;3.3. 實驗原理:文字簡述,主要公式,原理圖(電路實驗原理:文字簡述,主要公式,原理圖(電路圖或光路圖)。圖或光路圖)。無需照抄無需照抄教材教材!4.4. 實驗儀器實驗儀器名稱名稱。 閱讀:閱讀:實驗內(nèi)

10、容實驗內(nèi)容 預習報告需經(jīng)教師簽字。預習報告需經(jīng)教師簽字。 實驗報告是預習報告的繼續(xù)。實驗報告是預習報告的繼續(xù)。1.1. 實驗名稱;實驗名稱;2.2. 實驗目的;實驗目的;3.3. 實驗原理:文字簡述,主要公式,原理圖(電路圖實驗原理:文字簡述,主要公式,原理圖(電路圖或光路圖);或光路圖);4.4. 實驗儀器名稱;實驗儀器名稱; (1 14 4項為預習報告內(nèi)容)項為預習報告內(nèi)容)5.5. 實驗內(nèi)容:文字簡述,實驗電路圖或光路圖;實驗內(nèi)容:文字簡述,實驗電路圖或光路圖;6.6. 實驗數(shù)據(jù):原始數(shù)據(jù)(要列表);實驗數(shù)據(jù):原始數(shù)據(jù)(要列表);7.7. 數(shù)據(jù)處理:主要計算過程、作圖及結果表示;數(shù)據(jù)處理

11、:主要計算過程、作圖及結果表示;8.8. 思考題,誤差分析討論。思考題,誤差分析討論。 報告上務必寫明姓名、班級、學號和上課時間(比如報告上務必寫明姓名、班級、學號和上課時間(比如五周六下、七周日晚等)。五周六下、七周日晚等)。上課必須準時,遲到要扣分,遲到上課必須準時,遲到要扣分,遲到1010分鐘不允許做分鐘不允許做實驗。實驗。未完成預習、無預習報告者,教師有權停止其實驗未完成預習、無預習報告者,教師有權停止其實驗或成績降檔!或成績降檔!隨意搬動儀器,將隨意搬動儀器,將視為視為違章操作。違章操作。實驗報告實驗報告首頁朝外折好首頁朝外折好在在一周內(nèi)一周內(nèi)交到李四光實驗樓交到李四光實驗樓2172

12、17室外面的報告箱內(nèi),按老師的名字投遞!室外面的報告箱內(nèi),按老師的名字投遞!查詢微機、查詢微機、交報告箱、實驗室辦公室交報告箱、實驗室辦公室(李四光實驗樓二樓走廊)(李四光實驗樓二樓走廊)1.1.實驗報告按實驗報告按100100分制評分,其中預習分制評分,其中預習1010分,操作及分,操作及學生素質(zhì)學生素質(zhì)4040分、數(shù)據(jù)記錄與處理分、數(shù)據(jù)記錄與處理4040分、思考題分、思考題1010分。分。2.2.預習馬虎、缺項(見預習要求)視情節(jié)扣預習馬虎、缺項(見預習要求)視情節(jié)扣5 5分至分至1010分。分。3.3.違章操作損壞儀器者酌情扣除違章操作損壞儀器者酌情扣除1010至至4040分。分。4.4

13、.沒有完成全部操作內(nèi)容者扣沒有完成全部操作內(nèi)容者扣1010至至4040分。分。5.5.報告內(nèi)容不完整逐項扣分。報告內(nèi)容不完整逐項扣分。抄襲及被抄襲者,均按抄襲及被抄襲者,均按0 0分處理。分處理。本學期實驗總成績?yōu)楸緦W期實驗總成績?yōu)橐?guī)定數(shù)目規(guī)定數(shù)目實驗成績的實驗成績的平均值平均值。統(tǒng)計總成績時,統(tǒng)計總成績時,0 0分也將計入,由計算機管理軟件分也將計入,由計算機管理軟件自動生成總成績。自動生成總成績。請同學們經(jīng)常查詢自己的實驗成績,有疑問及時與請同學們經(jīng)常查詢自己的實驗成績,有疑問及時與指導教師聯(lián)系,以便及時解決。指導教師聯(lián)系,以便及時解決。實驗實驗總成績總成績在本學期全部實驗課結束兩周后,將

14、登在本學期全部實驗課結束兩周后,將登錄到錄到學校學?;鸷W(wǎng)火狐網(wǎng)上。上。如有疑問請在如有疑問請在2012014 4年年1212月月3131日日之前到實驗室查詢。之前到實驗室查詢。否則,后果自負。否則,后果自負。網(wǎng)網(wǎng)上上終終端端進進入入選選課課界界面面學生用戶網(wǎng)頁物理實驗基本知識物理實驗基本知識1.系統(tǒng)了解實驗的基本理論系統(tǒng)了解實驗的基本理論 測量及有效數(shù)字測量及有效數(shù)字 誤差理論的基本知識誤差理論的基本知識 數(shù)據(jù)處理的基本方法數(shù)據(jù)處理的基本方法2.培養(yǎng)實驗的基本技能培養(yǎng)實驗的基本技能 掌握基本儀器的調(diào)整與使用掌握基本儀器的調(diào)整與使用 培養(yǎng)獨立分析解決問題的能力培養(yǎng)獨立分析解決問題的能力 正確完

15、整寫出合格的實驗報告正確完整寫出合格的實驗報告3.結合操作掌握實驗的基本方法和特點結合操作掌握實驗的基本方法和特點一、測量及有效數(shù)字一、測量及有效數(shù)字 (一)測量的分類測量的分類測量的種類測量的種類: 直接測量直接測量; 間接測量間接測量; 組合測量。組合測量。直接測量:直接測量:通過測量儀器直接讀出測量結果的測量。通過測量儀器直接讀出測量結果的測量。如測長度、測質(zhì)量等。相應的物理量稱直接測量量如測長度、測質(zhì)量等。相應的物理量稱直接測量量。間接測量:間接測量:由直接測量量代入公式經(jīng)計算得出測量結由直接測量量代入公式經(jīng)計算得出測量結果的測量。如測面積、測速度等。相應的物理量稱果的測量。如測面積、

16、測速度等。相應的物理量稱間接測量量間接測量量。*兩者兩者不是絕對的不是絕對的, ,取決于實驗儀器與實驗方法取決于實驗儀器與實驗方法。組合測量組合測量 :由測得的一一對應的實驗數(shù)據(jù)列,應用數(shù)學:由測得的一一對應的實驗數(shù)據(jù)列,應用數(shù)學方法求出物理量或找出物理規(guī)律的測量。如元件的伏方法求出物理量或找出物理規(guī)律的測量。如元件的伏安特性、鋼絲伸長與所加外力的關系等。安特性、鋼絲伸長與所加外力的關系等。(二)測量的精密度、準確度、精確度(二)測量的精密度、準確度、精確度1.1. 精密度:精密度:表示重復測量所得數(shù)據(jù)的相互接近程度(離表示重復測量所得數(shù)據(jù)的相互接近程度(離散程度)。散程度)。2.2. 準確度

17、:準確度:表示測量數(shù)據(jù)的平均值與真值的接近程度。表示測量數(shù)據(jù)的平均值與真值的接近程度。3.3. 精確度:精確度:是對測量數(shù)據(jù)的精密度和準確度的綜合評定。是對測量數(shù)據(jù)的精密度和準確度的綜合評定。4.4. 精密度和準確度的關系:精密度和準確度的關系:(1 1)精密度是保證準確度的先決條件。)精密度是保證準確度的先決條件。(2 2)高精密度不一定保證高準確度。)高精密度不一定保證高準確度。 以打靶為例來比較說明精密度、準確度、精確度三以打靶為例來比較說明精密度、準確度、精確度三者之間的關系。圖中靶心為射擊目標,相當于者之間的關系。圖中靶心為射擊目標,相當于真值真值,每次每次測量測量相當于一次射擊。相

18、當于一次射擊。 (a a)準確度高、)準確度高、 (b b)精密度高、)精密度高、 (c c)精密度、)精密度、 精密度低精密度低 準確度低準確度低 準確度均高準確度均高 (槍好射手不好)(槍好射手不好) (槍不好射手好(槍不好射手好 ) (槍好射手也好)(槍好射手也好) 偶然誤差大偶然誤差大 系統(tǒng)誤差大系統(tǒng)誤差大 偶然誤差偶然誤差、 系統(tǒng)誤差都小系統(tǒng)誤差都?。ㄈy量的基本方法(三)測量的基本方法: 比較法比較法 放大法放大法 模擬法模擬法 補償法補償法 轉換法轉換法 干涉計量法干涉計量法 比較法比較法 用相應的標準量具或儀器和待測量進行比用相應的標準量具或儀器和待測量進行比較,得到待測量的

19、大小和單位的方法。如測身高、測較,得到待測量的大小和單位的方法。如測身高、測電壓等。電壓等。 放大法放大法 通過某種方法將被測量放大后再進行測量通過某種方法將被測量放大后再進行測量的方法。如的方法。如螺旋放大法螺旋放大法-螺旋測微計螺旋測微計;光學放大法光學放大法-光杠桿,放大鏡,顯微鏡等。光杠桿,放大鏡,顯微鏡等。 模擬法模擬法 有些量無法測量(如靜電場的分布)或不有些量無法測量(如靜電場的分布)或不易測量(高速飛行器表面應力分布)時,可根據(jù)相同易測量(高速飛行器表面應力分布)時,可根據(jù)相同的物理規(guī)律或數(shù)學模型有相似結果的特點。通過對模的物理規(guī)律或數(shù)學模型有相似結果的特點。通過對模型的測量,

20、實現(xiàn)對該物理量進行測量的方法。如:用型的測量,實現(xiàn)對該物理量進行測量的方法。如:用穩(wěn)恒電流場分布模擬相似的靜電場分布進行的測量,穩(wěn)恒電流場分布模擬相似的靜電場分布進行的測量,用計算機仿真技術對地質(zhì)、天氣等進行論證與測量等。用計算機仿真技術對地質(zhì)、天氣等進行論證與測量等。 補償法補償法 用在標準量具上產(chǎn)生的某種效應,去補用在標準量具上產(chǎn)生的某種效應,去補償待測量產(chǎn)生的同種效應,從而得到待測量的方法。償待測量產(chǎn)生的同種效應,從而得到待測量的方法。如用電壓表測電池電動勢時,內(nèi)阻壓降的存在使得端如用電壓表測電池電動勢時,內(nèi)阻壓降的存在使得端電壓總小于電動勢。為實現(xiàn)精確測量,我們可在下面電壓總小于電動勢

21、。為實現(xiàn)精確測量,我們可在下面回路中進行?;芈分羞M行。E0EXG 調(diào)整調(diào)整EO的大小,使回路中的大小,使回路中檢流計檢流計G指針為指針為0,根據(jù)全電,根據(jù)全電路歐姆定律知路歐姆定律知 Ex= EO相應儀器:電位差計。相應儀器:電位差計。還有常用來補償某些未知成還有常用來補償某些未知成分的影響。(溫度補償、環(huán)分的影響。(溫度補償、環(huán)境補償?shù)龋?。境補償?shù)龋?轉換法轉換法 有些物理量不易或無法測量時,可轉化為有些物理量不易或無法測量時,可轉化為對該量產(chǎn)生的某種效應的測量。常見的有非電量的電測對該量產(chǎn)生的某種效應的測量。常見的有非電量的電測和非光量的光測兩種。例如,壓電晶體在外力作用下會和非光量的光

22、測兩種。例如,壓電晶體在外力作用下會產(chǎn)生與外力有關的電壓,可用來測力、測應力分布、測產(chǎn)生與外力有關的電壓,可用來測力、測應力分布、測振動等;當在其兩端加電壓時會產(chǎn)生電致伸縮(逆壓電振動等;當在其兩端加電壓時會產(chǎn)生電致伸縮(逆壓電效應)在用于微驅動領域時(比如在掃描隧道顯微鏡中效應)在用于微驅動領域時(比如在掃描隧道顯微鏡中用來驅動收集隧道電流的探針),其掃描范圍僅為納米用來驅動收集隧道電流的探針),其掃描范圍僅為納米數(shù)量級。在非接觸測量中常采用的根據(jù)物質(zhì)吸收光譜來數(shù)量級。在非接觸測量中常采用的根據(jù)物質(zhì)吸收光譜來測物質(zhì)含量,都是轉換法的具體體現(xiàn)。測物質(zhì)含量,都是轉換法的具體體現(xiàn)。 干涉計量法干涉

23、計量法 以可見光為例,由于其波長僅為零點幾以可見光為例,由于其波長僅為零點幾微米,我們可以利用干涉條紋的分布與變化,測量微小微米,我們可以利用干涉條紋的分布與變化,測量微小長度、角度、光學面的光潔度等等長度、角度、光學面的光潔度等等, 使測量精度大大提高,使測量精度大大提高,是現(xiàn)代精密計量的重要組成部分。是現(xiàn)代精密計量的重要組成部分。(四)測量過程的分類:(四)測量過程的分類:等精度測量:等精度測量:指方法、環(huán)境、測量人員等條件均指方法、環(huán)境、測量人員等條件均不變的測量。不變的測量。 我們實驗中進行的測量都視為等精度測量我們實驗中進行的測量都視為等精度測量。非等精度測量:非等精度測量:指上述測

24、量條件變化的測量。指上述測量條件變化的測量。數(shù)據(jù)處理的種類與方法數(shù)據(jù)處理的種類與方法: 1 直接測量量的數(shù)據(jù)處理直接測量量的數(shù)據(jù)處理。 2 間接測量量的數(shù)據(jù)處理間接測量量的數(shù)據(jù)處理。 3 組合測量量的數(shù)據(jù)處理,包括組合測量量的數(shù)據(jù)處理,包括: 1 )列表法)列表法 2 )作圖法)作圖法 3 )逐差法)逐差法 4 )最小二乘法)最小二乘法。(五)有效數(shù)字有效數(shù)字 有效數(shù)字是測量結果的客觀描述。有效數(shù)字的位有效數(shù)字是測量結果的客觀描述。有效數(shù)字的位數(shù)是由具體的測量手段、測量方法、測量理論、測量數(shù)是由具體的測量手段、測量方法、測量理論、測量環(huán)境等因素決定的。人為地改變有效數(shù)字的位數(shù),將環(huán)境等因素決定

25、的。人為地改變有效數(shù)字的位數(shù),將失去客觀描述的意義。失去客觀描述的意義。1、有效數(shù)字的定義有效數(shù)字的定義 能夠傳遞被測量量大小的全部信息的數(shù)字稱為有能夠傳遞被測量量大小的全部信息的數(shù)字稱為有效數(shù)字。效數(shù)字。 有效數(shù)字由左起第一個非零數(shù)字起,到第一位欠有效數(shù)字由左起第一個非零數(shù)字起,到第一位欠準數(shù)字止的全部數(shù)字組成。準數(shù)字止的全部數(shù)字組成。 如:如:0. 00786 是三位有效數(shù)字是三位有效數(shù)字,而不是六位。而不是六位。 9.1 1019是兩位有效數(shù)字,是兩位有效數(shù)字, 1000mm不等于不等于1.0 103mm,分別是四位和,分別是四位和兩位有效數(shù)字。兩位有效數(shù)字。 2、有效數(shù)字的來源有效數(shù)字

26、的來源 測量過程中各類因素產(chǎn)生的誤差,使測量過程中各類因素產(chǎn)生的誤差,使測量值測量值分分為從儀器上準確讀出的為從儀器上準確讀出的部分部分-準確數(shù)字準確數(shù)字和由于儀器和由于儀器最小刻度(或讀數(shù))限制只能估計其大小的最小刻度(或讀數(shù))限制只能估計其大小的部分部分-欠準數(shù)字欠準數(shù)字(通常只保留一位,故稱為欠準數(shù)位)。(通常只保留一位,故稱為欠準數(shù)位)。 15.2mm 15.0mm 有效數(shù)字有效數(shù)字 = = 準確數(shù)字準確數(shù)字 + + 1 1位位欠準數(shù)字欠準數(shù)字 5101520 3 3、有效數(shù)字的讀取、有效數(shù)字的讀取 1)直讀的有效數(shù)字:直讀的有效數(shù)字: a)讀到最小分度值的下一位。讀到最小分度值的下一

27、位。 米尺:讀到米尺:讀到1/10mm位。位。6.8mm,12.7mm。 千分尺:讀到千分尺:讀到1/1000mm位。位。2.143mm,5.684mm。 b)等差細分類儀器讀到精度位(卡尺、分光計)。等差細分類儀器讀到精度位(卡尺、分光計)。 精度精度0.02mm的卡尺,讀數(shù)的卡尺,讀數(shù) 5.24mm,15.46mm; 精度精度1 的分光計,讀數(shù)的分光計,讀數(shù)2117 , 32454 . 2 ) 電橋、電阻箱電橋、電阻箱等儀器的有效數(shù)字:讀到末位旋鈕。等儀器的有效數(shù)字:讀到末位旋鈕。 3)數(shù)字式儀表的數(shù)字式儀表的有效數(shù)字:讀到顯示的末位。有效數(shù)字:讀到顯示的末位。 4)電表的有效數(shù)字:由極限

28、誤差)電表的有效數(shù)字:由極限誤差(量程量程 級別級別%)決定,決定,即讀到極限誤差位。例如:量程即讀到極限誤差位。例如:量程0.3A;0.75A;1.5A;3.0A,精度,精度1.0級的安培表,當使用級的安培表,當使用1.5A量程時的讀量程時的讀數(shù):由于數(shù):由于 極極=1.5 1.0%=0.015A 0.02A,所以只讀到,所以只讀到0.01A位。能讀到位。能讀到0.001A位也不要讀,沒有意義??晌灰膊灰x,沒有意義??梢宰x以讀0.84A,1.26A,不能讀,不能讀0.843A, 1.264A。 5)最小分度值為)最小分度值為0.2、0.5類儀器的讀數(shù)只讀到最小分度類儀器的讀數(shù)只讀到最小分度

29、位。例如:最小分度值為位。例如:最小分度值為0.5,則,則0.10.4,0.60.9都是估讀的,再往下讀沒意義。如:最小分度值為都是估讀的,再往下讀沒意義。如:最小分度值為0.05克的天平,只讀到克的天平,只讀到0.01克位。如:可以讀克位。如:可以讀8.14克,克,16.37克等等。若讀克等等。若讀22.153克,克,5.400克是錯誤的??耸清e誤的。、關于有效數(shù)字的幾點說明:、關于有效數(shù)字的幾點說明: (1)0在有效數(shù)字中的作用。在有效數(shù)字中的作用。在第一個非在第一個非0數(shù)字前面的數(shù)字前面的0不是有效數(shù)字,它是單位不同造成的。第一個非不是有效數(shù)字,它是單位不同造成的。第一個非0數(shù)數(shù)字后面的

30、字后面的0都是有效數(shù)字。都是有效數(shù)字。 (2)有效數(shù)字的科學計數(shù)法。有效數(shù)字的科學計數(shù)法。將有效數(shù)字表述成只將有效數(shù)字表述成只有一位整數(shù),其余為小數(shù),并乘以有一位整數(shù),其余為小數(shù),并乘以10的若干次冪的形的若干次冪的形式??墒刮覀兎奖憧闯鲈摐y量值有幾位有效數(shù)字,在式??墒刮覀兎奖憧闯鲈摐y量值有幾位有效數(shù)字,在某單位制下它是什么一個數(shù)量級。某單位制下它是什么一個數(shù)量級。 (3)單位換算不改變有效數(shù)字位數(shù)。單位換算不改變有效數(shù)字位數(shù)。2.00V 2000mV =2.00 10mV 5、欠準數(shù)字的取舍原則、欠準數(shù)字的取舍原則: 四舍、六入、四舍、六入、五湊偶五湊偶。如:如:2.44=2.4 3.46

31、=3.5 7.45=7.4 1.75=1.8 1.451=1.5 (5 5后面有不為后面有不為0 0的數(shù)時,一律進位的數(shù)時,一律進位)6、有效數(shù)字運算規(guī)則:、有效數(shù)字運算規(guī)則:準準 準準 準準 欠欠 欠欠 欠欠 1)加減運算:)加減運算:(先約簡,后運算。)(先約簡,后運算。)100.1+10.01+1.001= 100.1+10.01+1.00 =111.1各量約簡到比欠準數(shù)位最高者各量約簡到比欠準數(shù)位最高者低一位低一位 100.1 10.01結果與參加運算的各量中結果與參加運算的各量中 + 1.001欠準數(shù)位最高者相同欠準數(shù)位最高者相同 98.745+1.3 = 98.74+1.3 = 1

32、00.04 = 100.0 111.1112)乘除運算)乘除運算:(先約簡,后運算。)(先約簡,后運算。)3.211 1.1 =3.5 3.211各量約簡到比位數(shù)最少者多一位各量約簡到比位數(shù)最少者多一位 1.13.21 1.1=3.5 321 1結果與位數(shù)最少者相同結果與位數(shù)最少者相同 3.211 3.532 1 在乘除運算中,積、商的有效數(shù)字位數(shù),一般說來與在乘除運算中,積、商的有效數(shù)字位數(shù),一般說來與運算各量中位數(shù)最少者相同。(乘法首位有進位時多運算各量中位數(shù)最少者相同。(乘法首位有進位時多取一位,除法首位有借位時可以少取一位)。取一位,除法首位有借位時可以少取一位)。5

33、1.6 2 1.01 1.2110.83 3)初等函數(shù)運算:)初等函數(shù)運算: y=Sin5213 0.7903333 根據(jù)高等數(shù)學根據(jù)高等數(shù)學“微分在近似計算中的應用微分在近似計算中的應用”一節(jié)一節(jié)內(nèi)容可證明內(nèi)容可證明:初等函數(shù)的計算,不改變有效數(shù)字的位數(shù)。初等函數(shù)的計算,不改變有效數(shù)字的位數(shù)。證明如下:證明如下: y =(dy/dx) x = Cos52 13 1 = 0.6127 0.0003= 0.0002這說明直接測量量這說明直接測量量X在分位上若有在分位上若有1 的偏差,對函的偏差,對函數(shù)的影響為數(shù)的影響為0.0002,即函數(shù)值有效數(shù)字的第四位為欠準,即函數(shù)值有效數(shù)字的第四位為欠準數(shù)

34、字所在位。數(shù)字所在位。y = Sin52o13 0.7903又如:又如: 252 = 6.2 102 625 6.25 102 6.3 102 * * * 常數(shù)不參與有效數(shù)字的約簡常數(shù)不參與有效數(shù)字的約簡; ;* * * *32.732.74 4因為有進位多保留一有效數(shù)字。因為有進位多保留一有效數(shù)字。 * * * * *的取位:遵循和差、積商運算的約簡規(guī)則。的取位:遵循和差、積商運算的約簡規(guī)則。4)對數(shù)函數(shù):)對數(shù)函數(shù):lgX的尾數(shù)與的尾數(shù)與X的位數(shù)相同的位數(shù)相同lg100=2.000; lg1.983=0.2973; lg1983=3.2973 13143010147322151423221

35、52001001074901010000100110001100242. . . . . . . . . . . . . . . .例題例題(1)98.745+1.3 = 98.74+1.3 = 100.04 = 100.0(2)76.000 / (40.00-2.0) = 76.000 / 38.0 =76.00 / 38.02.00(3)4.2572=18.122(首數(shù)乘積有進位)(首數(shù)乘積有進位)(4)(252 + 943.0) / 479.0 = (6.2102 + 943.0) / 479.0 = (6.2 + 9.430)102 / 4.790102 = (6.2 + 9.430)

36、 / 4.790 =(6.2 + 9.43) / 4.790 = 15.6 / 4.790 = 3.26 (5)107.58 - 2.5 + 3.452 = 107.58 - 2.5 + 3.45 = 108.53= 108.5(6)注意:注意:有效數(shù)字的運算,應先約簡,后計算。有效數(shù)字的運算,應先約簡,后計算。9 .30+102=9 .30+004. 00 . 8=9 .30+004. 00421. 8=9 .30+034. 6038. 60421. 83- 333102100 . 02100309. 02 把下列各數(shù)取作把下列各數(shù)取作3位有效數(shù)字位有效數(shù)字 (1)1.075 = 1.08(

37、5湊偶湊偶) (2)0.86249 = 0.862 (3)27.05002 = 27.1(5后面有不為后面有不為0的數(shù)時,的數(shù)時, 一律進位一律進位) (4)3.14159 = 3.14 = ?二、誤差及不確定度誤差及不確定度1.誤差的基本知識誤差的基本知識誤差定義:誤差定義: = | - x | 或或 r = | - x | / 測量值測量值x與真值與真值 之差稱為誤差。由于真值不可知之差稱為誤差。由于真值不可知, 故故誤差不可知,所以測量都是對真值的近似描述。多用相誤差不可知,所以測量都是對真值的近似描述。多用相對真值(理論值、約定真值、算術平均值)代替真值,對真值(理論值、約定真值、算術

38、平均值)代替真值,并從統(tǒng)計的角度估算誤差的大小。并從統(tǒng)計的角度估算誤差的大小。*誤差存在一切測量之中。它的大小反映了人們的誤差存在一切測量之中。它的大小反映了人們的認識接近客觀真實的程度。認識接近客觀真實的程度。誤差來源:誤差來源:由系統(tǒng)誤差和偶然誤差兩部分組成。由系統(tǒng)誤差和偶然誤差兩部分組成。系統(tǒng)誤差:系統(tǒng)誤差:來源于測量系統(tǒng)的不完善來源于測量系統(tǒng)的不完善(如如:儀器、方法、儀器、方法、環(huán)境等環(huán)境等),使,使x 偏離偏離 。 特點特點:以恒定偏大(?。┗蛑芷谛孕问匠霈F(xiàn)。以恒定偏大(?。┗蛑芷谛孕问匠霈F(xiàn)。 消除方法消除方法:真對產(chǎn)生的原因加以消除。真對產(chǎn)生的原因加以消除。偶然誤差偶然誤差:來源

39、于大量微小干擾因素,使來源于大量微小干擾因素,使x 偏離偏離 。如讓如讓n個同學依次測某人身高個同學依次測某人身高X,得,得( X1、X2、 Xn ),但不能保證,但不能保證 X1 X2 Xn 。再次測量得。再次測量得 ( X1、 X2、 Xn ),除不能保證,除不能保證 X1 X2 Xn 外,還不能保證外,還不能保證 X1 = X1、 X2 = X2 Xn = Xn。若若X1 = + X1, , Xn = + Xn 。因因 X可正,可負,可正,可負,可為零。這表明:可為零。這表明:偶然誤差的特點:隨機性。偶然誤差的特點:隨機性。多次測量服從正態(tài)分布:單峰;有界;近似對稱和多次測量服從正態(tài)分布

40、:單峰;有界;近似對稱和正、負相消的特點??捎谜龖B(tài)分布函數(shù)來描述。正、負相消的特點??捎谜龖B(tài)分布函數(shù)來描述。消除方法:多次測量可以減小消除方法:多次測量可以減小偶然誤差。偶然誤差。當測量次數(shù)趨于無當測量次數(shù)趨于無窮時,偶然誤差的窮時,偶然誤差的存在,使測量的分存在,使測量的分布具有單峰、有界、布具有單峰、有界、嚴格對稱的特點。嚴格對稱的特點。 正態(tài)分布函正態(tài)分布函數(shù)數(shù)f(x)描述了測量描述了測量值單峰、有界、對值單峰、有界、對稱的分布特點。稱的分布特點。222)(21)(xexff(x) X 23 其幾何意義為分布曲線的寬度。曲線的總面積為其幾何意義為分布曲線的寬度。曲線的總面積為1,在在范圍

41、內(nèi)包含范圍內(nèi)包含68.3%的面積;的面積; 2 范圍內(nèi)包含范圍內(nèi)包含95.4%的面積;的面積; 3 范圍內(nèi)包含范圍內(nèi)包含99.7%的面積;而的面積;而 3 范圍以范圍以外,僅包含了外,僅包含了0.3%的面積。的面積。f(x) Xnx2)( 任意一次測量值落入?yún)^(qū)間任意一次測量值落入?yún)^(qū)間 的概率為的概率為 683. 0dxxfP, xf(x)x 這個概率叫這個概率叫置信概率,置信概率,也也稱為稱為置信度置信度或或置信系數(shù)。置信系數(shù)。對應對應的區(qū)間叫的區(qū)間叫置信區(qū)間,置信區(qū)間,表示為表示為 擴大置信區(qū)間,可增加置信概率擴大置信區(qū)間,可增加置信概率 954. 02,222dxxfP 997. 03,3

42、33dxxfP在測量次數(shù)在測量次數(shù)n n較小的情況下,測量將呈較小的情況下,測量將呈t t分布分布。 n n 較小時較小時, , 偏離正態(tài)分布較多,偏離正態(tài)分布較多,n n 較大時較大時, , 趨于正態(tài)分布。趨于正態(tài)分布。t t分布有如下特征:分布有如下特征:1 1以以0 0為中心,左右對稱的單峰分布;為中心,左右對稱的單峰分布;2 2t t分布是一簇曲線,其形態(tài)變分布是一簇曲線,其形態(tài)變 化與化與n n(確切地說與自由度(確切地說與自由度) 大小有關。自由度大小有關。自由度越小,越小,t t分分 布曲線越低平;自由度布曲線越低平;自由度越大,越大, t t分布曲線越接近標準正態(tài)分布分布曲線越

43、接近標準正態(tài)分布 (u u分布)曲線,如圖分布)曲線,如圖 自由度自由度 為為1 1、5 5、的的t t分布。分布。 我們實驗均按正態(tài)分布處理。我們實驗均按正態(tài)分布處理。1 不同,表明偶然誤差不同,表明偶然誤差的影響不同。的影響不同。 分布為分布為 1的曲線其測的曲線其測量值離散性大些,分布為量值離散性大些,分布為 2的曲線測量值相對集中些,的曲線測量值相對集中些,表明前者偶然誤差的影響要表明前者偶然誤差的影響要大??捎脕砻枋雠既淮???捎脕砻枋雠既徽`差的誤差的大小。大小。 在實際中,我們對物理量在實際中,我們對物理量的測量都是有限次測量,偶的測量都是有限次測量,偶然誤差對測量值的影響,是然誤差

44、對測量值的影響,是由標準偏差來估算的。由標準偏差來估算的。 偏差偏差=|平均值平均值 測量值測量值| =| |f(x) 2 XXXSiX偶然誤差的估算偶然誤差的估算: 對對X進行有限次測量,可用進行有限次測量,可用 對測量列的偶然誤差對測量列的偶然誤差進行估算。由公式知,進行估算。由公式知, 從統(tǒng)計的角度反映了平均值從統(tǒng)計的角度反映了平均值 和某一次測量值和某一次測量值 之間的偏離程度,稱為測量列的標之間的偏離程度,稱為測量列的標準偏差,簡稱測量列的標準差。準偏差,簡稱測量列的標準差。統(tǒng)計解釋:統(tǒng)計解釋:數(shù)據(jù)列中任數(shù)據(jù)列中任一值一值 出現(xiàn)在(出現(xiàn)在( S )區(qū)間的概率為區(qū)間的概率為68.3%。

45、 可證明:當可證明:當n 時,時, S XXiXXSX)1()(2 nXXSiXXSiX作任一次測量,隨機誤差落在間作任一次測量,隨機誤差落在間的概率為的概率為),(xxSS %3 .681)(2 nxxSixxS小,小誤差占優(yōu),數(shù)據(jù)集中,重復性好。小,小誤差占優(yōu),數(shù)據(jù)集中,重復性好。大,數(shù)據(jù)分散,隨機誤差大,重復性差。大,數(shù)據(jù)分散,隨機誤差大,重復性差。xS954.0)22( xxSxSP 997.0)33( xxSxSP 標準偏差的物理意義:標準偏差的物理意義:實際測量時,我們更關心、且經(jīng)常利用實際測量時,我們更關心、且經(jīng)常利用測量列平均值測量列平均值X的標準差的標準差S 來估算平均值與真

46、值之間的偶然誤差。來估算平均值與真值之間的偶然誤差。 X)1()(2 nnXXnSSiXX在在X S 范圍內(nèi)有范圍內(nèi)有68.3% 的可能包含了真值的可能包含了真值; 在在X 2S 范圍內(nèi)有范圍內(nèi)有95%的可能包含了真值的可能包含了真值;在在X 3S 范圍內(nèi)有范圍內(nèi)有99.7%的可能包含了真值的可能包含了真值;在在X 3S 范圍外范圍外,僅有僅有0.3% 的可能包含了真值。的可能包含了真值。 3S 稱為誤差的極限,也叫壞值剔除的標準。稱為誤差的極限,也叫壞值剔除的標準。XXXXX標準偏差公式推導標準偏差公式推導: :有一組測量值有一組測量值, , ,各次測各次測量值的誤差為量值的誤差為 兩邊求和

47、取平均得:兩邊求和取平均得:)(11AxnniiAx inAx1或或代入偏差定義式,得:代入偏差定義式,得:iiinAxx1iin1n ni ix xx xx xx x, , , , ,2 21 1, , , ,2 2 , ,1 1, ,n ni iA Ax xi ii i 兩邊平方求和得:兩邊平方求和得:2iii2i2inn2x)1(12222)(1)(12iiinnn22)(1iin因為在測量中正負誤差出現(xiàn)的概率接近相等,故因為在測量中正負誤差出現(xiàn)的概率接近相等,故 展開后,交叉項展開后,交叉項 為正為負的數(shù)目接近相等,為正為負的數(shù)目接近相等,彼此相消,故得:彼此相消,故得:2)(i,31

48、2122)(ii221iinnx因而因而nnxii221即即等式右邊若取等式右邊若取n n 時的極限,即是標準誤差時的極限,即是標準誤差的定義式。的定義式。等式左邊是任意一次測量值的標準偏差,記作等式左邊是任意一次測量值的標準偏差,記作x x1)(122nxxnxiix即即 它表示測量次數(shù)有限多時,標準誤差它表示測量次數(shù)有限多時,標準誤差的一個估算值。的一個估算值。 物理意義:如果多次測量的偶然誤差遵從正態(tài)分布,則任物理意義:如果多次測量的偶然誤差遵從正態(tài)分布,則任意一次測量的誤差落在意一次測量的誤差落在- -x x到到+ +x x區(qū)域之間的可能性(概率)區(qū)域之間的可能性(概率)為為68.3%

49、68.3%?;蛘哒f,它表示這組數(shù)據(jù)的誤差有?;蛘哒f,它表示這組數(shù)據(jù)的誤差有68.3%68.3%的概率出現(xiàn)的概率出現(xiàn)在在- -x x到到+ +x x的區(qū)間內(nèi)。又稱測量列的標準偏差。的區(qū)間內(nèi)。又稱測量列的標準偏差。 同樣可以得到算術平均值同樣可以得到算術平均值 的標準偏差的標準偏差1)(2n(nxxnixx即即 物理意義:真值處于物理意義:真值處于 區(qū)間內(nèi)的概率為區(qū)間內(nèi)的概率為68.3%68.3%。xx x系統(tǒng)誤差的估算系統(tǒng)誤差的估算(只考慮儀器產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差只考慮儀器產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差):由儀器的極限誤差來估算系統(tǒng)誤差。由儀器的極限誤差來估算系統(tǒng)誤差。 極極儀器在使用時所能產(chǎn)生的最大誤差范圍??蓛x器

50、在使用時所能產(chǎn)生的最大誤差范圍??捎扇缦氯N途徑獲?。河扇缦氯N途徑獲?。?1、由儀器說明書查詢,如數(shù)顯儀器、由儀器說明書查詢,如數(shù)顯儀器 2、無法查詢時可按最小刻度一半考慮、無法查詢時可按最小刻度一半考慮 3、指針式電表:、指針式電表: 極量程極量程 等級等級%系統(tǒng)誤差的估算:系統(tǒng)誤差的估算:U儀儀= 極極/C C為置信系數(shù)為置信系數(shù) 對誤差均勻分布的儀器,對誤差均勻分布的儀器,C取取 ,通常等刻度儀器、儀表,通常等刻度儀器、儀表均是這種情況均是這種情況; 對誤差服從正態(tài)分布的儀器(如數(shù)顯電表)對誤差服從正態(tài)分布的儀器(如數(shù)顯電表)C取取3。3等差細分類儀器等差細分類儀器: : U儀卡尺儀卡

51、尺= = 0.02mm; U儀分光計儀分光計=1 指針式電表:指針式電表:U儀電表儀電表= = 極電表極電表 = =(量程量程 等級等級%)米尺、千分尺:米尺、千分尺:U儀米尺儀米尺 U儀千分尺儀千分尺原始數(shù)據(jù)的獲得:原始數(shù)據(jù)的獲得:1 1、明確實驗的測量內(nèi)容;、明確實驗的測量內(nèi)容;2 2、選定儀器及使用的量程;、選定儀器及使用的量程;3 3、計算儀器的極限誤差,進而、計算儀器的極限誤差,進而確定讀數(shù)的有效數(shù)字位數(shù);確定讀數(shù)的有效數(shù)字位數(shù);4 4、正確使用儀器,記錄實驗數(shù)據(jù),完成測量內(nèi)容。、正確使用儀器,記錄實驗數(shù)據(jù),完成測量內(nèi)容。313mmmm201. 0312131數(shù)字秒表數(shù)字秒表: :最

52、小分度最小分度=0.01s=0.01sC.C.未給出儀器誤差時未給出儀器誤差時非連續(xù)可讀儀器非連續(xù)可讀儀器2.不確定度的計算不確定度的計算 由于誤差僅僅是對測量過程的理想描述,為此,國由于誤差僅僅是對測量過程的理想描述,為此,國際度量衡局于上個世紀際度量衡局于上個世紀80年代提出用不確定度一詞取代年代提出用不確定度一詞取代誤差來評價測量結果的建議,得到了各國的采納。誤差來評價測量結果的建議,得到了各國的采納。概念:不確定度概念:不確定度U是由于測量誤差存在而對被測量不能是由于測量誤差存在而對被測量不能確定的程度。確定的程度。意義:意義:它是測量結果質(zhì)量的指標。不確定度愈小,所述它是測量結果質(zhì)量

53、的指標。不確定度愈小,所述結果與被測量的真值愈接近,測量結果的質(zhì)量越高結果與被測量的真值愈接近,測量結果的質(zhì)量越高。不確定度存在于實驗的各個環(huán)節(jié)之中不確定度存在于實驗的各個環(huán)節(jié)之中. 方法方法 人人 儀器儀器 ; 環(huán)境環(huán)境 理論理論即即U由由U方、方、U理、理、U儀、儀、U環(huán)、環(huán)、U人人等部分組成。分別介紹如下等部分組成。分別介紹如下1、由方法產(chǎn)生的不確定度、由方法產(chǎn)生的不確定度U方方。 伏安法測電阻實驗中,因電流表內(nèi)接分得一部分電伏安法測電阻實驗中,因電流表內(nèi)接分得一部分電壓,使電壓表讀數(shù)值較真實值偏大;若電流表外接,壓,使電壓表讀數(shù)值較真實值偏大;若電流表外接,又因電壓表分得一部分電流,而

54、使電流表讀數(shù)值較真又因電壓表分得一部分電流,而使電流表讀數(shù)值較真實值偏大。這顯然是由實驗方法這一環(huán)節(jié)引起的,表實值偏大。這顯然是由實驗方法這一環(huán)節(jié)引起的,表明明:任何實驗方法都會對測量產(chǎn)生或大或小的影響。任何實驗方法都會對測量產(chǎn)生或大或小的影響。 2、由理論產(chǎn)生的不確定度、由理論產(chǎn)生的不確定度 U理理 以自由落體運動公式為例以自由落體運動公式為例 h=gt /2 可以精確地描可以精確地描述兩個鐵球同時落地,但不能解釋高空特技跳傘員從機述兩個鐵球同時落地,但不能解釋高空特技跳傘員從機艙魚貫而出,但能同時落地的事實。這是因為公式本身艙魚貫而出,但能同時落地的事實。這是因為公式本身做了忽略空氣阻力的

55、近似!這就使得用該公式描述下落做了忽略空氣阻力的近似!這就使得用該公式描述下落物體運動距離時實際值永遠小于等于理論值??梢?,由物體運動距離時實際值永遠小于等于理論值??梢?,由于任何理論都是對真實過程的近似描述,理論對測量產(chǎn)于任何理論都是對真實過程的近似描述,理論對測量產(chǎn)生影響,就不足為奇了。生影響,就不足為奇了。3、由儀器產(chǎn)生的不確定度、由儀器產(chǎn)生的不確定度 U儀儀 任何儀器在它所能提供的最小讀數(shù)以下,都無法提任何儀器在它所能提供的最小讀數(shù)以下,都無法提供更準確的信息。比如照相機在拍攝人物時,由于鏡頭供更準確的信息。比如照相機在拍攝人物時,由于鏡頭本身是一個有限大小的孔徑,人物發(fā)出的光經(jīng)過鏡頭

56、產(chǎn)本身是一個有限大小的孔徑,人物發(fā)出的光經(jīng)過鏡頭產(chǎn)生衍射,使得形成的人物像無法很清晰(比如不能清晰生衍射,使得形成的人物像無法很清晰(比如不能清晰分辨出每一根眼睫毛)分辨出每一根眼睫毛) 。4、由環(huán)境產(chǎn)生的不確定度、由環(huán)境產(chǎn)生的不確定度 U環(huán)環(huán) 許多儀器對其工作環(huán)境都有一定的要求,環(huán)境的許多儀器對其工作環(huán)境都有一定的要求,環(huán)境的變化對測量結果有著直接的影響。比如收音機接受短變化對測量結果有著直接的影響。比如收音機接受短波信號時波信號時,其周圍電磁輻射會產(chǎn)生噪音的影響;其周圍電磁輻射會產(chǎn)生噪音的影響;5、由人自身產(chǎn)生的不確定度、由人自身產(chǎn)生的不確定度 U人人 視覺的影響:由于兩眼存在著主輔視力現(xiàn)

57、象,使視覺的影響:由于兩眼存在著主輔視力現(xiàn)象,使得兩眼接受的信息在大腦中產(chǎn)生的視覺有差異。比如,得兩眼接受的信息在大腦中產(chǎn)生的視覺有差異。比如,帶眼鏡的同學眼鏡片反射的身后的光線往往會被主視帶眼鏡的同學眼鏡片反射的身后的光線往往會被主視力一側的眼睛感知。所以為避免視覺的影響,在一些力一側的眼睛感知。所以為避免視覺的影響,在一些測量、讀數(shù)時,會要求用一只眼睛來進行。測量、讀數(shù)時,會要求用一只眼睛來進行。 色覺的影響:人眼能識別的光約在色覺的影響:人眼能識別的光約在400700nm范圍內(nèi)。我們對這些光范圍內(nèi)。我們對這些光“亮亮”、“暗暗”的判斷并不是的判斷并不是客觀的??陀^的。比如,你面前有比如,

58、你面前有7盞盞100W的燈,分別是紅、橙、黃、的燈,分別是紅、橙、黃、綠、青、藍、紫,白天看來似乎黃、綠兩燈亮些;晚綠、青、藍、紫,白天看來似乎黃、綠兩燈亮些;晚上看來似乎藍、綠兩燈亮些。這表明主觀亮度和客觀上看來似乎藍、綠兩燈亮些。這表明主觀亮度和客觀亮度是有差別的。亮度是有差別的。 聽覺的影響:人們能感知的聲波頻率范圍約為聽覺的影響:人們能感知的聲波頻率范圍約為2020KHz,小孩能聽到電視在,小孩能聽到電視在2224KHz范圍的高頻范圍的高頻振蕩噪聲;老人只能識別聲音中的高頻成分;某某同振蕩噪聲;老人只能識別聲音中的高頻成分;某某同學耳音好、壞等等,都是聽覺方面的差異造成的。學耳音好、壞

59、等等,都是聽覺方面的差異造成的。 還有嗅覺、觸覺還有嗅覺、觸覺 不一一舉例。不一一舉例。 說這些的目的是,人在接受信息時除了心理因素說這些的目的是,人在接受信息時除了心理因素的影響外,其生理感官各環(huán)節(jié)上也存在著或大或小的的影響外,其生理感官各環(huán)節(jié)上也存在著或大或小的影響,使你描述的信息偏離客觀。影響,使你描述的信息偏離客觀。 只有客觀地認識自己,才能客觀地描述世界。只有客觀地認識自己,才能客觀地描述世界。上述不確定度共分兩類上述不確定度共分兩類:A類類:上述各部分中上述各部分中滿足統(tǒng)計分布滿足統(tǒng)計分布的成分的成分,構成構成A類不確類不確定度的各個分量用定度的各個分量用Si來表示。來表示。(用來

60、估算偶然誤差用來估算偶然誤差)B類類:不滿足統(tǒng)計分布不滿足統(tǒng)計分布的各不確定度成分用的各不確定度成分用UB i 表示。表示。 (用來估算系統(tǒng)誤差用來估算系統(tǒng)誤差) )1()(22 nnXXSSSiXiCUUUBiB/2儀儀儀儀 不確定度的合成遵從矢量相加的原則。不確定度的合成遵從矢量相加的原則。不確定度與誤差的區(qū)別和聯(lián)系:不確定度與誤差的區(qū)別和聯(lián)系: 不確定度恒大于零;誤差不確定度恒大于零;誤差可正,可負,可為零??烧?,可負,可為零。前者從統(tǒng)計的角度評價測量的好壞;后者從理論的角前者從統(tǒng)計的角度評價測量的好壞;后者從理論的角度評價測量的好壞。度評價測量的好壞。2222儀USUSUXBiiX不確

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