理论教育 大学物理实验:间接测量与误差

大学物理实验:间接测量与误差

时间:2023-11-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:间接测量的特点是待测的未知量与直接测量得到的量是不一致的。例如,求某圆柱形导线的电阻率ρ,必须先测得其长度L、直径d和电阻值R,然后利用公式计算ρ的值,即物理量的测量中,绝大部分是间接测量,直接测量是间接测量的基础。真值是不能确知的,所以测量值的误差也是不能确切知道的,常常用测量的最佳估计值来代替真值。

大学物理实验:间接测量与误差

测量一般分为两类:直接测量和间接测量。直接测量是指用标准量与待测量进行比较的过程,它无须进行任何函数关系的辅助运算。当用Y表示待测量(在测量时称为被测量),X表示直接测量得到的量时,则

直接测量的特点是待测的未知量与直接测量得到的量是一致的。例如,用米尺测量长度秒表计时间、天平称质量、电流表测电流、温度计测温度等,皆为直接测量。

间接测量是指被测量与直接测量得到的量之间需要通过一定的函数关系的辅助运算,才能得到被测量的过程,即

式中:x1,x2,…,xn是直接测量得到的量。(www.daowen.com)

间接测量的特点是待测的未知量与直接测量得到的量是不一致的。例如,求某圆柱形导线的电阻率ρ,必须先测得其长度L、直径d和电阻值R,然后利用公式计算ρ的值,即

物理量的测量中,绝大部分是间接测量,直接测量是间接测量的基础。无论是哪种测量,都需要在满足一定的实验条件下,按照严格的方法和正确地使用仪器,才能获取测量结果,即获得数据。由于在测量过程中始终存在着各种因素的干扰,故所测得的值只是对真值的近似描述。所谓的真值,就是被测量在实验当时条件下有一个不以人的意志改变而变化的客观存在值。若用A表示真值,x表示测量值,那么差值Δx=x-A就称为误差。Δx与x同量纲,故又常称Δx为绝对误差。显而易见,误差的正负就表示测量值偏离真值的方向。真值是不能确知的,所以测量值的误差也是不能确切知道的,常常用测量的最佳估计值来代替真值。因此,测量的任务是给出最佳估计值和相应的可靠程度的估计。

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