不确定度45697

1、华中科技大学华中科技大学物理实验中心物理实验中心物 理 实 验 课 须 知一、物理验实课程序一、物理验实课程序 1 1、预约实验、预约实验 2 2、预习并撰写预习报告、预习并撰写预习报告 3 3、独立完成实验如实记录数据独立完成实验如实记录数据 4 4、按要求处理数据并完成实验报告按要求处理数据并完成实验报告 5 5、按时将实验报告交到指定位置按时将实验报告交到指定位置 五、物理实验报告要求五、物理实验报告要求 1、信息齐全、格式规范。、信息齐全、格式规范。2、字体工整、干净整洁。、字体工整、干净整洁。3、表述正确、层次清楚。、表述正确、层次清楚。4、图表合理、讨论认真。、图表合理、讨论认真。

2、指发报告柜号指发报告柜号每个班一个号每个班一个号填写预约时系统填写预约时系统所给的编号所给的编号实验课前需要完实验课前需要完成的部分成的部分实验课后需要完实验课后需要完成的部分成的部分六、物理实验考核与重修六、物理实验考核与重修1 1、成绩评定：平时、成绩评定：平时7070试试30%30% 平时：课堂操作平时：课堂操作50%+50%+实验报告实验报告50%50%2 2、考试方式：闭卷笔试考试（、考试方式：闭卷笔试考试（120120分钟）分钟）3 3、考试范围：绪论与所选实验、考试范围：绪论与所选实验4 4、考试时间与地点：由学校教务处通知、考试时间与地点：由学校教务处通知5 5、物理实验不及格

3、只有重修，没有补考、物理实验不及格只有重修，没有补考6 6、不及格者按学期跟下一年级从头重修、不及格者按学期跟下一年级从头重修 物理实验（物理实验（1 1）不及格者在春季重修）不及格者在春季重修 物理实验（物理实验（2 2）不及格者在秋季重修）不及格者在秋季重修春季学期实验项目春季学期实验项目1.1.转动惯量的测量转动惯量的测量2.2.示波器的调节和使用示波器的调节和使用( (坐标纸坐标纸) )3.3.多功能摆的设计与研究多功能摆的设计与研究4.4.分光计的调整与折射率的测定分光计的调整与折射率的测定5.5.密立根油滴实验（第二册）密立根油滴实验（第二册）6.6.电子元件的伏安特性的测量电子元

4、件的伏安特性的测量7.7.超声声速的测量超声声速的测量8.8.用补偿法测量电压和校准电表用补偿法测量电压和校准电表9.9.直流电桥及其应用直流电桥及其应用10.10.霍尔效应与应用设计霍尔效应与应用设计11.11.平行光管的调节和应用平行光管的调节和应用12.12.导热系数的测量（第二册）导热系数的测量（第二册） 与书上有点差别，与书上有点差别，为了方便同学写预习报告和实验，为了方便同学写预习报告和实验，在网上挂有电子版讲义。在网上挂有电子版讲义。I IP:218.199.86.171/bbsP:218.199.86.171/bbs这四个实验为基本实验这四个实验为基本实验, ,请同学尽量选做请

5、同学尽量选做. .主要来源 ：仪器误差 ： (如仪器未校零，不适当安装与 操作）实验原理（方法）误差：（如理论模型， 测量方法不理想，实验条件不同于标准条件） 个人误差与环境误差例：伏安法测电阻，电流表内阻带来的误差 原式 修正式VIR已定系统误差未定系统误差符号和绝对值已经确定的系统误差符号和绝对值未经确定的系统误差（可消除、修正或降低影响）IVR IRIVR（可估计其误差限）随机误差：随机误差：n相同条件下多次测量同一量时以不可预知的方式变化的误差，总体服从一定的 统计规律，可以用统计方法估算。其特点是随机性，服从统计规律。n主要来源：环境不规律变动，外界振动，系统零件不稳定。n xx,Y

6、()-+正态分布单 峰 性 对 称 性 有 界 性 补 偿 性22221)(ey n服从统计规律，可以用统计方法估算。niixnx11)1(21nnxxnii标准差标准差： 由于观测者未正确地使用仪器、观察错误或记录错数据等不正常情况下引起的误差。应将其剔除。 = 2.72710.0003（ g/cm） （=0.683） AuuAuBuyyuur)(yUUprniixnx11112nnxxnuniiAnn,AAuxuxnApAutU 9191iibb42.369 mm n tpp3 34 45 56 67 78 89 90.680.681.321.321201201.141.141.111.1

7、11.091.091.081.081.071.070.950.954.304.303.183.182.782.782.572.572.452.452.372.372.312.3191219369.42iix 0.064mm9064.0nubA0.021mmn9，查表得 AutU68. 068. 0=1.070.0210.022 mmP=0.95，tp = 2.31AutU95. 095. 0=2.310.0210.048 mmP=0.68，tp = 1.07仪uuB3仪pkCkp仪仪uuB仪u22)(BAcuuxu2295. 02295. 095. 0)()()(仪ABAutuutxU)95.

8、0(p)(xUxxP单次测量的不确定度用单次测量的不确定度用B B类标准不类标准不确定度确定度( ( u uB B ) )来评定来评定。 2268. 02268. 068. 0)3()()(仪ABAutuutxU)68.0(p仪BBBAcuuuuu2220nxxx,.,21测量列：类不确定度类不确定度类不确定度类不确定度niixnx11期望值：112nnxxnuniiACkuuupBB仪仪仪22)(BAcuuxu合成不确定度：)68. 0()3()()95. 0()()(2268. 068. 02295. 095. 0putxUputxUAA仪仪扩展不确定度：）（单位）结果表述：pxUxxP)

9、(mjxxxx,21 ),(21mjxxxxfy )(),.(),(21mxUxUxU)()(2122jmjjxUxfyU)(ln)(2122jmjjrxUxfyUixf和ixfln称为不确定度的传递系数 yyUUr)(1, 2)()()()()(212222zNxNzUzNxUxNNUzxN：例)()(4)()()(4)(22222zUxUNUzUxUNU，），（直接测量量：待测量电流密度例ddJIIjdUdjIUIjjUdIjdIdIjjr2ln1ln)()ln()()ln()(ln2ln4lnln4222222)()2()()1()()()2()()1()(222222222dUdIUI

10、jUdUdIUIjUrr)()(jUjjUr求解标准不确定度传递公式的步骤：求解标准不确定度传递公式的步骤：1。对于和差函数，可直接对函数全微分，。对于和差函数，可直接对函数全微分，对于商积函数先取对数再求全微分；对于商积函数先取对数再求全微分；2。合并同一分量的系数，合并时有的项。合并同一分量的系数，合并时有的项可以相互抵消，得到最简单的形式；可以相互抵消，得到最简单的形式； 3。系数取绝对值，将微分符号改为不确。系数取绝对值，将微分符号改为不确定度符号，求平方和，开根号。定度符号，求平方和，开根号。 dzdxdNZXN22)()(4)()()(4)(22222zUxUNUzUxUNU24d

11、IjddddIIjdjIndInIInInInj12124)()2()()1()()()2()()1()(222222222dUdIUIjUdUdIUIjUrr lUlAlAUlAAlAUdllAldAlAAlAAdAlAldlAdAfdfInAInlAInInfAlAfr2222222222222222222222)(2)(224)(42)(yUyy).,(21mxxxfy 其中当待测物理量有公认标准值或理论当待测物理量有公认标准值或理论值时，其相对不确定度可表示为值时，其相对不确定度可表示为：%100理论值理论值测量值rumxxxxfy ,321)()(2122jmjjxUxfyU)(ln

12、)(2122jmjjrxUxfyU )()()(22221221xUxfxUxfyU )(ln)(ln22222221xUxfxUxfUr ,321xxxfypUyY)1 (rUyY),(11xUx ),(22xUx .有效数字及有关规定 有效数字有效数字 由测量（计算）结果中准确数字和最后一位可疑数字构成 有效数位有效数位 有效数字的位数（决定于仪器精度及被测量量的大小） 0.0034（二位有效数字） 0.00340（三位有效数字） 12.0mm(可能是米尺测出的） 12.000mm（可能是千分尺测出的） nmmmm271050. 31050. 3000350. 0运算结果应符合有效数字运算

13、法则运算结果应符合有效数字运算法则多余存疑数字按规定法则取舍多余存疑数字按规定法则取舍拟舍弃数字不等于拟舍弃数字不等于5时，大于时，大于5则进，小于则进，小于5则则舍。拟舍弃数字等于舍。拟舍弃数字等于5时，欲保留数字末位是奇时，欲保留数字末位是奇数则进，是偶数则舍。数则进，是偶数则舍。 a=37.24 a=37.2 =37.250 =37.2 c=37.15 c=37.2 结果表述中不确定度一般取结果表述中不确定度一般取1位有效数字，位有效数字，相对不确定度取相对不确定度取1到到2位有效数字，测量值位有效数字，测量值有效数字尾数与不确定度尾数应对齐有效数字尾数与不确定度尾数应对齐)(20056

14、000gm)(10)02. 060. 5(4gmv列表法 数 据 处 理 基 本 方 法n作图法n 最小二乘法求经验方程n逐差法 列表法温度温度 t ( C )20.025.030.035.040.045.0电阻电阻R R ( )21981869153012671034890T273.2+t(K)293.2298.2303.2308.2313.2318.2110-3/T(1/K)3.4113.3533.2983.2453.1933.1431nRT7.6957.5337.3337.1446.9416.79半导体热敏电阻的电阻与温度的关系半导体热敏电阻的电阻与温度的关系 作图法作图规则作图规则1

15、1、选取坐标纸、选取坐标纸2 2、定坐标轴、定坐标轴v 横轴横轴- -自变量自变量v 纵轴纵轴- -因变量因变量v （用粗实线）（用粗实线）3 3、标注物理量名及、标注物理量名及单位单位4 4、坐标分度、坐标分度v 便于读数便于读数v 与测量仪器最与测量仪器最小刻度对应小刻度对应 5 5、描点连线、描点连线6 6、标注图名、标注图名 物理量名单位光滑曲线测点均分曲线两侧图名正确分度22xxyxxybxbyajjmri123456780.0000.5001.0001.5002.0002.5003.0003.50089.2100.8111.8123.4134.6146.8158.2170.045.446.046.446.62.0002.0002.0002.000imirjrjm 数数 据据 处处 理理 举举 例例224DIRIj电流密度的测量仪器：千分尺千分尺 仪器误差0.004mm 电流表电流表 量程15mA 精度0.5级D /mm0.5080.5100.5070.5090.5090.511mAuIUPmAuumAKAAKmAIBB0043. 0)()68. 0(0043. 030075