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物理:減小實驗誤差的幾種常用方法
1.減少環境誤差 檢查儀器的使用條件是否得到滿足,如溫度、壓力是否符合要求,電磁場或光線有無干擾等,以及儀器設備使用狀態是否滿足設計要求,如水平、鉛直、拉伸等狀態是否調整好,光學儀器透鏡器件等有否調整到共軸等高,電源電壓供給是否達到要求值等。
2.相對測量法 相對測量法是利用已知其精確數據的標準樣品,在同樣條件下與待測樣品進行對比實驗,這樣做可以消去一些已知或未知的系統誤差。光譜分析中,把樣品的光譜、色度與標準譜、標準色相比較,從而找出樣品的成分就是這種方法。
3.直接替代法 直接替代法是直截了當地測定物理量的方法,如用天平測定質量,圖(a)中,待測物A與平衡物B在天平上平衡.圖(b)中,將砝碼W替代A,重新達到平衡,W的質量即A的質量。不論天平等臂與否都可用。直接替代法的測量精確程度,取決于作為標準元件的準確度以及指示部件的分辨靈敏度。
4.交替測量法 把測量對象的位置相互交替,是交替測量方法中的一種。使用等臂天平時的復稱法也是位置的交替,以此消除天平的不等臂誤差。
交替測量的一種。常見的反向操作有升溫、降溫,增大、減小電流。增強、減弱磁場,增、減外力,增、減亮度等。這種操作方法有利于消除一部分誤差。 5.補償法 在驗證牛頓第二定律這個實驗中,為了補償小車在木板上受到的阻力,在實驗前將木板略微傾斜,使小車在不受拉力牽引時能在長木板上做勻速直線運動。 在用混合法測物質比熱這個實驗中,為了補償損失的熱量,常將平衡溫度選擇在環境溫度以下。 1687年,牛頓為了解決兩個懸掛球在平衡位置碰撞之前,從某一高度向下擺動時空氣阻力的影響,采取了補償的方法,將球多拉開一段距離。 6.動態操作法 在測量中,動態測量往往比靜態測量有更高的靈敏度。天平常用擺動法測量其停點,讓光屏來回移動確定成清晰像的位置,都是動態操作的具體實例。卡文迪許用扭秤作萬有引力實驗時也利用了擺動的方法:讓扭秤的臂桿處于靜止狀態,而使重錘擺動,用擺動法測定重錘的平衡位置,從而提高了測量的靈敏度。
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