大摆角单摆“周期”变化的解析解及其实验应用

大摆角单摆实验由于忽略空气阻尼带来周期测量的系统误差.基于弱阻尼大摆角单摆的运动方程,推导了累计"周期"随摆次变化的解析公式,分析了"周期"随摆次减小的基本规律.结合实验数据分析,验证了将其用于大摆角单摆实验进行系统误差修正,从而通过累计测量减小随机误差的可行性.     

条形挡光片测速的误差分析及修正方法

在利用气垫导轨装置及配件进行的各类实验中,速度作为一个基本的待测量,其准确测量有着重要的意义.通常利用MUJ-6B通用计数器记录不同类型挡光片经过光电门的遮光时间,用游标卡尺测得遮光距离从而得到速度值.本文从光电计时原理分析了使用U形挡光片、计时方式2不会出现系统误差,而使用条形挡光片、计时方式1会出现较大系统误差的原因.我们进一步利用气垫导轨上两弹簧连接滑块做简谐振动模型的理论公式推导出条形挡光片遮光时被光电门"吞掉"的宽度,进而得到了速度的修正公式.此外,通过气垫导轨上的动量守恒实验从另外一个角度验证了速度修正方法的正确性.     

平均速度近似为瞬时速度造成系统误差的多方法研究——以倾斜气垫导轨法测量重力加速度实验设计为例

匀变速直线运动加速度计算公式应用中，最基本的物理观念是几个物理量之间存在着“一一对应”关系。在倾斜气垫导轨法测量重力加速度实验中，滑块运动的瞬时速度无法准确测量，只能用平均速度代替，造成了公式应用中要求的物理量之间的“一一对应”关系被破坏，产生了无法克服的系统误差。本文设计了匀加速和匀减速直线运动两种实验情境，分别用控制变量法、数学解析法和图像法等多种方法研究了不同实验情境的系统误差，将系统误差分析与物理观念构建建立了联系，分析了挡光片宽度d、加速情境滑块静止释放时离第一个光电门的距离L、减速情境滑块静止时离第二个光电门距离M、两光电门间距S和气垫导轨倾角θ等参量对该系统误差的影响，研究表明：d、S、L或W参量对该系统误差都有影响；d值的大小是造成该系统误差的主要因素；θ参量无影响；应用公式(1)计算重力加速度值更精确。     

系统误差消除与对称测量法

"对称测量法"是物理实验中常用的消除系统误差的方法。为此,文中通过几个实例具体探讨了如何利用"对称测量法"消除实验中的一些系统误差的影响,以提高实验的测量准确度。这对实验教学具有一定的实际参考意义。     

测量不确定度分析在大学物理实验中的应用--单摆测重力加速度

重力加速度是物理学中一个重要的力学常量,其测定方法有很多,在大学物理实验中常用到的测量方法是单摆法.但实验原理仅研究了单摆摆球的运动,忽略了摆球大小、浮力、摆线质量等因素的影响,因此测量结果不够精确.通过对引起单摆法测定重力加速度的相关系统误差进行修正,得到相对精确的重力加速度公式和相应的合成标准不确定度公式.最后对测得的数据进行合理地分析和计算,最终得出较为精确的实验结果.     

关于"气垫导轨实验中光电计时系统误差研究"实验的探索

在全面解析"气垫导轨实验中光电计时系统误差研究"实验案例的基础上,对从学生兴趣入手,以学生发现作为实验研究的起点,依托学生在实验中自己发现的问题而将其设置成为一种设计性实验的实验方式进行了探讨.     

关于物理实验中的误差分析——电容器充放电时间常数测定的讨论

实验教学的重要性已被越来越多的人所重视.实验课不再是理论课的附属,它已成为培养学生独立工作能力的最有效的手段之一.关于偶然误差,已有较成熟的理论和方法.但在实际问题中,偶然误差和系统误差常常是交织在一起的.而且由于测量方法、实验公式、仪器、测试环境等影响,使系统误差在某些实验中占举足轻重的地位.根据我们的经验,误差的分析首先应从     

L3实验测量τ寿命的拟合方法及其误差讨论

对测量τ寿命的碰撞参数法中碰撞参数的符号作了研究后,把碰撞参数为负值的几率放入拟合公式进行L3实验数据的τ寿命拟合,并利用L3结构特别的中心径迹室研究了主要由漂移速度和零时间刻度产生的τ寿命测量系统误差.     

用替代法测量电池的电动势和内电阻

许多电学实验都需要用电压表和电流表进行测量，由于电表内阻等因素的影响，实验一般都存在系统误差；另外，有些物理量是间接测量的，其运算公式有时比较复杂(如伏安法测电池的电动势和内电阻)，这些都可能产生较大范围的误差．为了消除电表内阻影响产生的系统误     

拉伸法测杨氏模量快速调节十字诀

为解决杨氏模量实验仪调节困难和耗时长的问题,本文作者在不添加任何辅助设施并考虑减小系统误差的前提下,由实践总结出来的拉伸法测杨氏模量实验调节十字诀,为快速调节杨氏模量实验仪提供了一个可行策略.该十字诀中"水平、铅直"四字诀主要强调的是减小系统误差;"等高、共线"四字诀解决的是如何快速调节成像,同时也兼顾调节平面反射镜与望远镜光轴垂直,减小系统误差;"聚焦"则保证成像清晰无视差.实践表明,即使首次接触本实验的学生均可快速调整好实验仪器,极大提高实验效率的同时,也有助于增强学员的学习信心和兴趣.     

如何判定物理实验系统误差的方向性

在物理实验中，由于仪器本身不够精密或实验原理不完善或实验方法粗略所造成的实验误差叫做系统误差．同一实验的系统误差总是偏大或者偏小，即系统误差具有一定的方向性．判定系统误差的方向性不同于求系统误差的大小，其方法具有一定的灵活性，值得总结与推广．本文介绍几种判定物理实验系统误差方向性的常用方法。     

双光电门研究匀变速直线运动实验系统误差浅析

高中物理运动光电门研究匀变速直线运动实验是越来越常见, 这类实验一直是把遮光片过光电门的这 一小段运动近似为匀速运动, 所以必然存在系统误差. 但是教学中学生更多是困惑于系统误差产生的真正原因, 本 文就这系统误差的产生原因进行粗浅的分析     

菲涅耳双棱镜测光波波长实验的系统误差

菲涅耳双棱镜测光波波长实验的系统误差于淑慈，韩字璞（河北师院物理系保定０７１０００）菲涅耳双棱镜测光波波长实验是最基本的光学实验之一，方法简便易行，但波长测量误差较大。本文将从学生实验出发，探讨减小测量误差的方法。１、基本公式及光路１．１波长测量利用...     

用牛顿环测定透镜曲率半径的分析

用牛顿环测定透镜曲率半径的分析陈守义（内蒙古工学院物理教研室呼和浩特０１００６２）一、实验概况按现行一些教材的实验方法，在消除可定系统误差并考虑减少随机误差导出本实验的测量公式为式中ｄｍ和ｄｎ是两组干涉暗环的直径，ｍ取３１，３２，３３，３４，３５级，...     

加速度测量中气垫导轨的气流理论分析及实验优化设计

气垫导轨在力学实验中有着十分广泛的应用,但其实验误差来源也比较多。在教学实践过程中,实验结果和理论之间存在着许多不相符的地方,而现有的分析误差仍然比较模糊。本文在研究物体在气垫导轨上的加速度实验的基础上,对实验中气垫导轨喷射气流对测量结果产生的影响进行了深入研究。运用数学及物理知识对实验原理的公式进行系统误差的修正,通过作图法对测量的实验数据进行处理,分析得出实验中气体摩擦黏滞性阻力对滑块的运动是造成加速度测量数据误差的主要因素,根据分析结论提出添加重力加速度修正项,明确了减小实验误差的优化实验方案。     

用混合量热法测冰熔解热系统误差剖析

本文根据实验实际，对用混合量热法测定冰的熔解热的系统误差进行了估其与分析，并据此提出了减小系统误差的建议。     

利用另一种"求差法"测电阻

1"伏安法"测电阻 伏安法测电阻是普通物理电磁学的一个经典实验,传统的实验方法有两种--电流表内接法和外接法.由于电流表的内阻RA和电压表的内阻Rv的存在,给实验带来系统误差.     

例谈用数学方法探究物理实验系统误差

通过两个具体实验谈如何用数学方法探究系统误差,从而给出减少、修正或消除系统误差的方法.     

从两道实验题谈减少实验系统误差的三种操作

以往实验题的误差分析与减少措施主要集中在实验的偶然误差方面;近几年来逐步向系统误差方面转移.下面结合两道实验题来谈谈减少实验系统误差的三种操作,这是目前的新动向,以供参考.     

气体热导率测量实验中减少系统误差的一种方法

在热线法测量干燥空气热导率的实验中,实验数据记录会产生较大系统误差,现通过四种方法对实验数据记录,采用Matlab软件计算和作图分析,探究出最佳的实验数据记录方法,从而最大限度地减少实验数据记录引起的系统误差。