大学物理实验理论课件.pdf

大学物理实验 物理实验-测量误差 省级精品课程 省级实验教学示范中心建设课程 物理系⊙大学物理实验教学中心 大学物理实验⊙网络课程建设课题组 测量分类 测量分类 测量 直接测量 间接测量 单次测量 多次测量 等精度测量 非等精度测量 大学物理实验⊙网络课程建设课题组 测量的误差 测量的误差 误差的概念 误差的概念 系统误差及主要来源 系统误差及主要来源 随机误差及其处理 随机误差及其处理 粗大误差 粗大误差 大学物理实验⊙网络课程建设课题组 测量的误差 测量的误差 测量的误差 测量的误差：测量值与待测物理量的真值之间存在差值，这 测量的误差：测量值与待测物理量的真值之间存在差值，这 个差值就称为测量的误差 （也叫绝对误差）。 个差值就称为测量的误差 （也叫绝对误差）。 x 若某待测物理量的测量值为 ，真值为X ，则测量的误差定义为 若某待测物理量的测量值为 ，真值为 ，则测量的误差定义为 ε x −X 大学物理实验⊙网络课程建设课题组 误差的分类 误差的分类 测量中误差的产生原因是多方面的，根据误差的性质和来源，可将误 测量中误差的产生原因是多方面的，根据误差的性质和来源，可将误 差分为系统误差和随机误差。 差分为系统误差和随机误差。 还有一类误差，由于外界干扰、操作读数失误等原因而明显超出规定 还有一类误差，由于外界干扰、操作读数失误等原因而明显超出规定 条件下的预期值，称为粗大误差。包含粗大误差的测得值或粗大误差 条件下的预期值，称为粗大误差。包含粗大误差的测得值或粗大误差 称为异常值。测量中要避免出现高度显著的异常值。已被谨慎确定为 称为异常值。测量中要避免出现高度显著的异常值。已被谨慎确定为 异常值的个别数据要剔除。 异常值的个别数据要剔除。 大学物理实验⊙网络课程建设课题组 １系统误差systematic error １系统误差systematic error 系统误差 systematic error 系统误差：在相同条件下重复测量同一物理量 系统误差：在相同条件下重复测量同一物理量 时，保持恒定或以可预知方式变化的测量误差分 时，保持恒定或以可预知方式变化的测量误差分 量，就叫系统误差。 量，就叫系统误差。 系统误差特点：具有确定性、有规律性、可修 系统误差特点：具有确定性、有规律性、可修 正性。（不可通过多次测量抵消） 正性。（不可通过多次测量抵消） 大学物理实验⊙网络课程建设课题组 系统误差主要来源 系统误差主要来源 仪器因素 理论（方法）因素 环境因素 人员因素 大学物理实验⊙网络课程建设课题组 ２随机误差（random error） ２随机误差（random error） 测量过程中还存在一类不可避免的误差，来自于 测量过程中还存在一类不可避免的误差，来自于 大量的、微小的、干扰的合成。其影响程度表现 大量的、微小的、干扰的合成。其影响程度表现 为随机特性，增加测量次数可减小其对测量结果 为随机特性，增加测量次数可减小其对测量结果 的影响。 的影响。 随机误差 ：指在对同一物理量进行多次等精度测 随机误差 ：指在对同一物理量进行多次等精度测 量的过程中，绝对值