第二节 实验 用天平称固体和液体的质量

扩展资料

测量工具
选自《中学教学实用全书物理卷》

　　测量工具（或称测量仪器）是对观察对象直接进行定量观察的装置．测量工具通常指以下三种装置：能提供标准量的装置，如砝码、标准电池、电阻箱等；将观察对象与标准量进行比较的装置，如天平等；读数装置如刻度盘、数字显示器等．根据测量工具所依据的测量原理，这三种装置可能是分离独立的，也可能是结合为整体的．

　　测量工具本身由于所提供的标准量存在误差、器件制造上的缺陷或环境条件的变化而存在误差．测量工具允许的误差范围由国家计量部门加以规定，并划分等级．

精密度、精确度与准确度
选自《中学教学实用全书物理卷》

　　用同一测量工具与方法在同一条件下多次测量，如果测量值偶然误差小，即每次测量结果涨落小，说明测量重复性好，称为测量精密度好，因此，测量偶然误差的大小反映了测量的精密度．

　　精确度是测量的准确度与精密度的总称，在实际测量中，影响精确度的可能主要是系统误差，也可能主要是偶然误差，当然也可能两者对测量精确度影响都不可忽略．在某些测量仪器中，常用精度这一概念，实际上包括了系统误差与偶然误差两个方面，例如常用的电工仪表（电流表、电压表等）就常以精度划分仪表等级．

　　根据误差理论可知，当测量次数无限增多的情况下，可以使偶然误差趋于零，而获得的测量结果与真值偏离程度——测量准确度，将从根本上取决于系统误差的大小，因而系统误差大小反映了测量可能达到的准确程度．

列表法
选自《中学教学实用全书物理卷》

　　列表是物理实验中记录与处理数据最常用的方法．列表可以简单明确地反映实验中测量、计算的过程，既可以提高效率、减少和避免错误，又有利于检查分析数据、讨论误差、得出正确的实验结论．

　　通常，可以根据实验原理和测量步骤，按照直接测量量列在前、先测量的量列在前、先计算的列在前的原则进行列表．有时还需列出几个表，这可根据测量顺序列出．在一些验证等量关系的实验中，还可以作并列对比式列表．

　　列表时应注意：注明表名与实验条件；注明各量单位后只记录数字；所有数据均应以有效数字及科学记数法进行记录；原始数据不得涂改．

系统误差与随机误差
选自《中学教学实用全书物理卷》

　　由于测量工具（或测量仪器）本身固有误差、测量原理或测量方法本身理论的缺陷、实验操作及实验人员本身心理生理条件的制约而带来的测量误差称为系统误差．

　　系统误差的特点是在相同测量条件下、重复测量所得测量结果总是偏大或偏小，且误差数值一定或按一定规律变化．减小系统误差的方法通常可以改变测量工具或测量方法，还可以对测量结果考虑修正值．

　　随机误差又叫偶然误差，即使在完全消除系统误差这种理想情况下，多次重复测量同一测量对象，仍会由于各种偶然的、无法预测的不确定因素干扰而产生测量误差，称为随机误差．

　　随机误差的特点是对同一测量对象多次重复测量，所得测量结果的误差呈现无规则涨落，既可能为正（测量结果偏大），也可能为负（测量结果偏小），且误差绝对值起伏无规则．但误差的分布服从统计规律，表现出以下三个特点：单峰性，即误差小的多于误差大的；对称性，即正误差与负误差概率相等；有界性，即误差很大的概率几乎为零．

　　从随机误差分布规律可知，增加测量次数，并按统计理论对测量结果进行处理可以减小随机误差．

直接测量与间接测量
选自《中学教学实用全书物理卷》

　　利用测量工具（测量仪器）并按一定操作程序，将被测对象与测量工具所提供的标准量进行比较并直接读出测量结果称直接测量．

　　将一个被测量转化为若干可直接测量的量加以测量，而后再依据由定义或规律导出的关系式（即测量式）进行计算或作图，从而间接获得测量结果的测量方法，称为间接测量．

　　间接测量由于所依据的公式条件、理论近似，以及计算或作图过程等因素而再次引入误差．

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