電磁學(xué)實驗復(fù)習(xí)資料匯總

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1、Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,*,下一頁,上一頁,首頁,結(jié)束,電磁學(xué)實驗,復(fù)習(xí)資料,1,寫實驗報告,完整的實驗報告內(nèi)容通常包括下列幾個部分：實驗名稱、目的、要求、實驗條件（主要儀器設(shè)備）、實驗原理、數(shù)據(jù)表格、數(shù)據(jù)處理與結(jié)果表述、誤差分析及問題討論,2,實驗報告總的要求,（1）工程化,（2）整潔、干凈,

2、（3）簡明扼要、分析合理、結(jié)論正確,首頁,結(jié)束,上一頁,下一頁,3,所謂測量就是借助計量儀器把待測量的大小表示出來，即用實驗方法找出物理量的測量值。,4,測量分類,按測量方法分為：,直接測量和間接測量。,下一頁,上一頁,首頁,結(jié)束,1、定義,4,、,測量誤差,：某一測量量的測量值,x，,和真值,a,之差值，稱為測量誤差。即,有正、負(fù)號，它反映了測量值偏離真值的大小和方向。,下一頁,上一頁,首頁,結(jié)束,2、誤差的表示方法,5,、誤差的表示方法,1/絕對誤差：,=x a （,有量綱的代數(shù)值）,2/相對誤差：（無量綱的百分?jǐn)?shù)%）,下一頁,上一頁,首頁,結(jié)束,二、誤差分類,6,誤差分類,誤差的產(chǎn)生有多

3、方面的原因。根據(jù)誤差的性質(zhì)及其產(chǎn)生的原因，測量誤差一般分為三類。,系統(tǒng)誤差、隨機誤差、粗大誤差,下一頁,上一頁,首頁,結(jié)束,（1）算術(shù)平均絕對偏差,（2）標(biāo)準(zhǔn)偏差（貝塞爾公式）,（3）算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差,（4）測量結(jié)果表示為,9,幾,個公式,下一頁,上一頁,首頁,結(jié)束,一組用伏安法測量電阻的數(shù)據(jù)記于下表：,V（v）,0,2.00,4.00,6.00,8.00,10.00,I,（mA）,0,3.85,8.15,12.05,15.80,19.90,用作圖法求電阻值,R（,下圖）,斜率,電阻,10,例題,下一頁,上一頁,首頁,結(jié)束,11,例：用量程為50,mA、1,級的電流表測量電流得29.8,m

4、A，,請正確表示測量結(jié)果。,解：對電流表的儀器極限誤差可根據(jù)下式確定（,P79）,由于是單次測量，所以,代入數(shù)據(jù)計算得：,12,例題,級別為0.5、量程為10,mA,的電流表對某電路的電流作10次等精度測量，測量數(shù)據(jù)如下表所示。,試計算該儀器的標(biāo)準(zhǔn)誤差,測量平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差,寫出測量結(jié)果。,n,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,I,（mA）,9.552,9.560,9.500,9.534,9.600,9.400,9.576,9.620,9.592,9.560,解：算術(shù)平均值9.54,9,（,mA）,標(biāo)準(zhǔn)誤差 0.03（,mA）,測量結(jié)果,I,=9.550.03（mA）,1測量就是以確定

5、被測對象的（）為目的的全部操作。答案：量值。2測量可分為（）測量和（）測量兩類。答案：直接；間接。3直接測量是指無需測量與被測量有（）關(guān)系的其它量，而能直接得到被測量（）的測量。答案：函數(shù)；量值。4測量（）與被測量（）之差稱為測量誤差。答案：結(jié)果；真值。,5相對誤差是測量的（）與測量的（）之比，一般用（）表示。答案：絕對誤差；真值；百分?jǐn)?shù)。6測量誤差按其出現(xiàn)的特點可分為（）誤差、（）誤差和粗大誤差。答案：系統(tǒng)；隨機。7系統(tǒng)誤差是在對同一被測量的多次測量過程中，保持（）或以（）的方式變化的測量誤差分量。答案：恒定；可預(yù)知。8一個被測量的測量結(jié)果一般應(yīng)包括測量所得的（）、（）和單位三部分。答案：被

6、測量值；測量誤差。9把測量數(shù)據(jù)中幾位（）的數(shù)和最后一位有（）的數(shù)或可疑的數(shù)統(tǒng)稱為有效數(shù)字。答案：可靠；誤差。,例1已知電阻,50.20.5（,）,149.80.5（,）,求它們串聯(lián)的電阻,R,和合成不確定度,。,解：串聯(lián)電阻的阻值為,R,50.2149.8200.0（,）,合成不確定度,相對不確定度,測量結(jié)果為,R,200.00.7（）,例1金屬導(dǎo)體的電阻隨著溫度變化的測量值為下表所示，試求經(jīng)驗公式,R,f,（,T,）,和電阻溫度系數(shù)。,溫度（）,19.1,25.0,30.1,36.0,40.0,45.1,50.0,電阻（,）,76.30,77.80,79.75,80.80,82.35,83.

7、90,85.10,根據(jù)所測數(shù)據(jù)繪出,R,T,圖,求出直線的斜率和截距,85.00,80.00,75.00,70.00,0.0,20.0,40.0,T,R,圖11某金屬絲電阻溫度曲線,10.0,30.0,50.0,（,）,b,72.00（）,于是得經(jīng)驗公式,R,72.000.296,T,該金屬的電阻溫度系數(shù)為,（1/）,1,用實驗方法找出物理量的量值叫做,測量,。一個測量值應(yīng)包括測量值的,大小,和,單位,。,2,從誤差的性質(zhì)和來源上考慮，誤差可分為,系統(tǒng)誤差,和,偶然誤差,。,3,對同一個物理量的多次測量都是在,相同條件,（指,測量方法,、,使用的儀器,、,外界環(huán)境條件,和,觀測者,都不變,）下

8、進行的，則稱為,等精度測量,。,4,在相同條件下多次重復(fù)測量某一物理量時，若各次誤差,X,的絕對值和符號都,相同,，或按某確定的規(guī)律變化，則這類誤差稱為,系統(tǒng)誤差,。,5,對某物理量進行多次,等精度測量,，每次測量之間均會有差異，這時，誤差的絕對值,大小,和,正負(fù),符號變化不定，具有隨機性，這類誤差稱為,偶然誤差,（也稱為,隨機誤差,）。,實驗的思考題,實驗的思考題,6,測量結(jié)果中,可靠的幾位數(shù)字,加上,可疑的一位數(shù)字,，稱為,有效數(shù)字,。,有效數(shù)字的位數(shù)取決于所用儀器的,精度,，它表示了測量所能達到的,準(zhǔn)確度,。,7,測量結(jié)果應(yīng)包括,測量值,、,誤差,和,單位,，三者缺一不可。,（,1,）單

9、次直接測量結(jié)果,的表示式為,X,=,X,(,單位,),用米尺測出,10,cm,的長度的,結(jié)果,表示式：,10.000.05,cm,。,用,0.5,級、量程為,3,V,的電壓表，測量,2.8,V,的,結(jié)果,表示式：,2.8000.015,（,V,）,。,（,2,）,多次直接測量結(jié)果,的表示式：,用算術(shù)平均誤差表示,X,=(,單位),，其中,用標(biāo)準(zhǔn)偏差表示,X,=(,單位),，其中,例如：用米尺多次測量一個長度,l,=10.00,，,10.01,，,10.01,，,10.00,，,10.00cm,，,則的算術(shù)平均值為,10.004,cm,，,的標(biāo)準(zhǔn)偏差為,0.011,cm,，,測量結(jié)果寫成,10.

10、004 0.011,（,cm,）,。,（,3,）,間接測量結(jié)果,的表示式：,用算術(shù)平均誤差表示,Y,=,Y,Y,(,單位),；,用標(biāo)準(zhǔn)誤差表示,X,=(,單位),；,其中,Y、,按誤差傳遞公式計算。當(dāng)間接測量的計算公式,Y=F,（,x,1,、,x,2,、,）,中,只含加減運算,時，,先計算絕對誤差,，,后計算相對誤差,較為方便；當(dāng)計算公式中含有,乘、除、乘方或開方,運算時，,先計算相對誤差，后計算絕對誤差,較為方便。,15,為了確保安全，在接通電源前，變阻器的滑動端,C,應(yīng)推到,A,端，此時,U,CA,為,零,，此變阻器的作用是,分壓作用,，稱為,分壓器,。,16,為了確保安全，在接通電源前，

11、變阻器,R,O,的滑動端應(yīng)推到,最右端,端，此時電路的電流有最,小,值，這變阻器的作用是改變電路的電流，稱為,限流器,。,17,檢流計使用前必需調(diào),零,。作為零示器的檢流計常串聯(lián)一變阻器，當(dāng),通入檢流計的,電流無法估計大小,時，此電阻應(yīng)取,最大值,，在測量過程中，隨著檢流計指針偏轉(zhuǎn)角的減小逐步降低,減小,的阻值，直至為,零,。這個變阻器稱為,檢流計的保護電阻,。,1,8,電流表、電壓表量程選擇，若測量前無法估計其約值時，則應(yīng)選擇,較大,量程進行測量，再根,據(jù)讀數(shù)選擇適當(dāng)?shù)牧砍?，減小測量誤差，選擇量程的原則是,在不超出量程下，使電表的讀數(shù)盡量接近量程,。,19,電流表、電壓表讀數(shù)：，電壓表內(nèi)阻,

12、=,R,V,=,量程,每伏歐姆數(shù),，電表最大絕對誤差為,（即,級別,%,量程,）。,2,0.,電表的七個級別為,0.1,、,0.2,、,0.5,、,1.0,、,1.5,、,2.5,、,5.0,，級別越小，精密度越高。若測出電表的最大相對誤差為,0.21%,。則其級別為,0.5,級。,2,1.,用一個0.5級量程為1.5,V、,內(nèi)阻500,/V,的電壓表測電壓，測得結(jié)果是1.400,V，,其內(nèi)阻是,750,，,測量結(jié)果的最大絕對誤差為,0.008,V,、,相對誤差為,0.6,%,；另一測量結(jié)果為,0.075,V,時，其的最大絕對誤差為,0.008,V,、,相對誤差為,11,%,。,1.,直流電壓

13、表,直流電壓表是用來測量直流電壓的。根據(jù)電壓大小的不同，可分為毫伏表（,mV,）和伏特表（,V,）等。,.,量程,：即指針偏轉(zhuǎn)滿度時的電壓值。例如伏特表量程為,07.5V15V30V,，表示該表有三個量程,2,.,內(nèi)阻,：即電表兩端的電阻，同一伏特表不同量程內(nèi)阻不同。各量程的每伏歐姆數(shù)都是,200,V,，所以伏特表內(nèi)阻一般用,V,統(tǒng)一表示，可用下式計算某量程的內(nèi)阻。,內(nèi)阻量程,每伏歐姆數(shù),2,直流電流表,直流電流表是用來測量直流的電流的。根據(jù)電流大小的不同，可分為安培表（,A,）、毫安表（,mA,）和微安表（,A,），,量程,：即指針偏轉(zhuǎn)滿度時的電流值，安培表和毫安表一般都是多量程的。,內(nèi)阻,

14、：一般安培表的內(nèi)阻在,0.1,以下。毫安表、微安表的內(nèi)阻可從,100200,3,電表的測量誤差與電表等級的關(guān)系,各種電表根據(jù)儀器誤差的大小共分為七個等級，即,0.1,，,0.2,，,0.5,，,1.0,，,1.5,，,2.5,，,5.0,。根據(jù)儀表的級數(shù)可以確定電表的測量誤差。例如,0.5,級的電表表明其相對額定誤差為,0.5%,。它們之間的關(guān)系可表示如下：,圖,4,0,9,單刀單擲開關(guān),雙刀雙擲開關(guān),雙刀單擲開關(guān),單刀雙擲開關(guān),換向開關(guān),4,認(rèn)識圖符,5,、實驗報告,實驗報告是實驗工作的總結(jié)。要用簡明的形式將實驗報告完整而又準(zhǔn)確地表達出來。實驗報告要求文字通順，字跡端正，圖表規(guī)矩，結(jié)果正確，

15、討論認(rèn)真。,完整的實驗報告應(yīng)包括下述幾個部分：,（,1,）實驗名稱,（,2,）實驗?zāi)康?（,3,）實驗原理：應(yīng)簡要地說明、并列出實驗所要用的主要公式和實驗圖。,（,4,）儀器用具：列出主要儀器的型號、規(guī)格、精度（或分度值）。,（,5,）實驗記錄：全部實驗中有用的原始數(shù)據(jù)要盡量以表格的形式列出，并正確地表示出有效數(shù)字和單位。,（,6,）數(shù)據(jù)處理：要按要求，有數(shù)據(jù)處理的列表、計算、作圖等有關(guān)過程和結(jié)果。對所得數(shù)據(jù)應(yīng)進行誤差分析。,（,7,）實驗結(jié)果：最后的結(jié)果應(yīng)包括測量值、誤差和單位，可扼要地寫出實驗結(jié)論。,（,8,）討論與分析：回答實驗思考題；描述實驗中觀察到的異?，F(xiàn)象及可能解釋；分析實驗誤差的

16、主要來源；討論實驗結(jié)果是否達到要求；對實驗儀器和方法的建議等。還可以談?wù)剬嶒灥男牡皿w會。,6,測 量,測量是利用儀器設(shè)備通過一定實驗方法確定物理量大小的過程。,直接測量,：用標(biāo)準(zhǔn)量與待測量進行比較。例如用直尺測量長度等。,間接測量：經(jīng)過測量與待測量有函數(shù)關(guān)系的其它量，再經(jīng)過運算得到待測量值的測量方法。例如用直尺測量桌子的面積等。,測量可以分為,直接測量,和,間接測量,兩種,。,7,、測量誤差：某一測量量的測量值,x,，和真值,a,之差值，稱為測量誤差。,誤差的表示方法,1,絕對誤差：,=x a,（有量綱的代數(shù)值）,2,相對誤差：（無量綱的百分?jǐn)?shù),%,）,3,多次測量的算術(shù)平均值,4,、標(biāo)準(zhǔn)誤差和標(biāo)準(zhǔn)偏差,下一頁,上一頁,首頁,結(jié)束,多次直接測量誤差,（,1,）算術(shù)平均絕對偏差,（,2,）標(biāo)準(zhǔn)偏差（貝塞爾公式）,（,3,）算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差,（,4,）測量結(jié)果表示為,誤差的分類,8,誤差的產(chǎn)生有多方面的原因。根據(jù)誤差的性質(zhì)及其產(chǎn)生的原因，測量誤差一般分為三類。,系統(tǒng)誤差、隨機誤差、粗大誤差,A-,隨機誤差：,在相同條件下，對同一測量量的多次測量過程中，絕對值和符號以不可預(yù)知方式變化的誤