误差理论实验报告2
误差理论及实验数据处理
可以设法减小或排除掉的，如对试验机和应变仪等定期校准和检验。又如单向拉伸时由于夹
具装置等原因而引起的偏心问题，可以用试样安装双表或者两对面贴电阻应变片来减少这种
误差。系统误差越小，表明测量的准确度越高，也就是接近真值的程度越好。
偶然误差是由一些偶然因素所引起的，它的出现常常包含很多未知因素在内。无论怎样
差出现的可能性小。
3）随着测量次数的增加，偶然误差的平均值趋向于零。
4）偶然误差的平均值不超过某一限度。
根据以上特性，可以假定偶然误差Δ 遵循母体平均值为零
的高斯正态分布，如图Ⅰ-1 所示。
f (Δ) =
1
− Δ2
e 2σ 2
σ 2π
图Ⅰ-1 偶然误差的正态频率曲线
·97·
材料力学实验指导与实验基本训练
Δ ≤ Δ1 + Δ2 [注]：上述法则对于两个相差甚大的数在相减时是正确的。但是对两个相互十分接近的 数，在相减时有效位数大大减少，上述结论就不适用。在建立运算步骤时要尽量避免两个接 近相等的数进行相减。 2）如果经过多次连乘除后要达到 n 个有效位数，则参加运算的数字的有效位数至少要 有 (n + 1) 个或 (n + 2) 个。例如，两个 4 位有效数的数字经过两次相乘或相除后，一般只能 保证 3 位有效数。 3）如果被测的量 N 是许多独立的可以直接测量的量 x1, x2,", xn 的函数，则一个普遍的 误差公式可表示为下列形式，即
控制实验条件的一致，也不可避免偶然误差的产生，如对同一试样的尺寸多次量测其结果的
分散性即起源于偶然误差。偶然误差小，表明测量的精度高，也就是数据再现性好。
实验表明，在反复多次的观测中，偶然误差具有以下特性：
声速的测量实验报告误差分析
声速的测量实验报告误差分析在物理学实验中，声速的测量是一个常见且重要的实验。
然而，在实际操作中，由于各种因素的影响，测量结果往往会存在一定的误差。
为了提高实验的准确性和可靠性，对误差进行深入分析是必不可少的。
一、实验原理与方法本次实验采用的是驻波法测量声速。
其原理是利用扬声器发出的平面声波在空气中传播，当遇到反射面时会形成反射波。
入射波与反射波相互叠加，在特定条件下会形成驻波。
通过测量驻波相邻波节或波腹之间的距离，结合声波的频率，就可以计算出声速。
实验中，我们使用了信号发生器产生一定频率的正弦电信号，驱动扬声器发出声波。
同时，利用示波器观察接收端的信号，通过移动接收端的位置，找到驻波的波节或波腹位置，并进行测量。
二、误差来源分析1、仪器误差（1）信号发生器的频率误差：信号发生器输出的正弦电信号频率可能存在一定的偏差，这会直接影响到声速的计算结果。
（2）示波器的测量误差：示波器在测量电压、时间等参数时，也会存在一定的误差，从而影响对驻波位置的判断和测量。
（3）测量工具的精度限制：例如尺子、游标卡尺等用于测量距离的工具，其本身的精度有限，可能导致测量结果的不准确。
2、环境误差（1）温度的影响：声速与温度密切相关，温度的变化会导致空气的密度和弹性模量发生改变，从而影响声速的大小。
在实验过程中，如果环境温度不稳定或者没有进行准确的温度测量和修正，就会引入误差。
（2）湿度的影响：空气的湿度也会对声速产生一定的影响。
较高的湿度会使空气的密度增加，从而导致声速变慢。
（3）气流和噪声的干扰：实验环境中的气流流动以及外界噪声可能会干扰声波的传播，导致测量结果的不稳定。
3、操作误差（1）扬声器和接收端的位置调整不准确：在实验中，扬声器和接收端的位置需要精确调整，以确保形成良好的驻波。
如果位置调整不当，可能会导致驻波的不明显或者测量结果的偏差。
（2）读数误差：在读取测量工具上的数值时，由于人的视觉误差或者读数方法不正确，可能会导致读数不准确。
圆度误差测量实验
四、 测量原理 YD200A型圆度仪是以高精度的转台旋转轴线为 基准来测量工件的径向变化。 被测工件放置在该转台上，并使工件孔的几何中心 与转台旋转中心精确地重合。传感器测端的径向变化 与被测轮廓相当，此信号通过放大、检波、波度滤波 后驱动记录器表头将被测轮廓的径向变化记录在与转 台同步转动的记录纸上。该记录图形为工件上被测轮 廓的径向变化量按一定放大倍率放大的放大图，该图 形与工件的直径大小无关。
• 2、仪器结构： • YD200型圆度仪是转台式的精密仪器。该仪器常用于 测量工件圆度误差。主要组成部分有： • 1）转台部分（见图1）：转台直径为200mm，可承载 最大重量为10kg的工件。转台下端装有精密转轴，其 转速为2.5 转/秒。转台上相隔90°的二个调节钮， 可调节转台台面的倾斜，调节范围为±2圈(±40′)。 注意：操作者不得旋动这二个调节钮。 • 2）立柱部分（见图2）：立柱上装有滑座1，旋动升 降手轮5可使滑座沿立柱上下移动，用锁紧手柄4可将 其锁紧。旋动前后移动手轮2可使支杆8前后移动，用 锁紧手柄3可将其锁紧。旋动微调螺钉9可使传感器测 端小范围摆动。立柱上标有位移高度指示，全程位移 量为250mm。 • 3）传感器部分：仪器上装有电感式传感器，可垂直 或水平安装。测杆可在测量面内转位到某一位置。传 感器的测端与工件接触用于测量。
• 3、精确找正： • 按下传动开关（指示灯亮），前后移动传 感器，使传感器测端在测量半径方向上接触工 作表面，并使对心表指针在两条边线范围内摆 动，当指针处在转折点时，在测端所处的径向 方位用找正锤敲拨工件，使指针摆幅最小。中 心找正应从最低放大倍率档开始，直至选定的 放大倍率档。放大倍率小于1000倍时，可调节 微调螺钉9，即可满足要求。找正过程中需要 耐心，注意敲击的方向和敲击的力度，并不断 的总结找正经验。 • 4、将有关控制钮置于测量时所需选定的位置。
大学物理实验报告数据处理及误差分析_0
大学物理实验报告数据处理及误差分析篇一：大学物理实验报告数据处理及误差分析力学习题误差及数据处理一、指出下列原因引起的误差属于哪种类型的误差？1．米尺的刻度有误差。
2．利用螺旋测微计测量时，未做初读数校正。
3．两个实验者对同一安培计所指示的值读数不同。
4．天平测量质量时，多次测量结果略有不同。
5．天平的两臂不完全相等。
6．用伏特表多次测量某一稳定电压时，各次读数略有不同。
7．在单摆法测量重力加速度实验中，摆角过大。
二、区分下列概念1．直接测量与间接测量。
2．系统误差与偶然误差。
3．绝对误差与相对误差。
4．真值与算术平均值。
5．测量列的标准误差与算术平均值的标准误差。
三、理解精密度、准确度和精确度这三个不同的概念；说明它们与系统误差和偶然误差的关系。
四、试说明在多次等精度测量中，把结果表示为x?????（单位）的物理意义。
五、推导下列函数表达式的误差传递公式和标准误差传递公式。
1．V?2．g?432st2?r32d?11???a??3．?2s?t2t1??六、按有效数字要求，指出下列数据中，哪些有错误。
1．用米尺（最小分度为1mm）测量物体长度。
3.2cm50cm78.86cm6.00cm16.175cm2．用温度计（最小分度为0.5℃）测温度。
68.50℃31.4℃100℃14.73℃七、按有效数字运算规则计算下列各式的值。
1．99.3÷2.0003=?2．?6.87?8.93???133.75?21.073?=?3．?252?943.0??479.0???1.362?8.75?480.0??62.69?4.1864．?751.2?23.25?14.781??????八、用最小分度为毫米的米尺测得某物体的长度为L=12.10cm（单次测量），若估计米尺的极限误差为1mm，试把结果表示成L???L?的形式。
九、有n组?x,y?测量值，x的变化范围为2.13~3.25，y的变化范围为0.1325~0.2105，采用毫米方格纸绘图，试问采用多大面积的方格纸合适；原点取在何处，比例取多少？十、并排挂起一弹簧和米尺，测出弹簧下的负载m和弹簧下端在米尺上的读数x如下表：长度测量1、游标卡尺测量长度是如何读数？游标本身有没有估读数？2、千分尺以毫米为单位可估读到哪一位？初读数的正、负如何判断？待测长度如何确定？3、被测量分别为1mm，10mm，10cm时，欲使单次测量的百分误差小于0.5%，各应选取什么长度测量仪器最恰当？为什么？物理天平侧质量与密度1、在使用天平测量前应进行哪些调节？如何消除天平的不等臂误差？2、测定不规则固体的密度时，若被测物体进入水中时表面吸有气泡，则实验所得的密度是偏大还是偏小？为什么？用拉伸法测量金属丝的杨氏模量1、本实验的各个长度量为什么要用不同的测量仪器测量?2、料相同，但粗细、长度不同的两根金属丝，它们的杨氏模量是否相同？3、本实验为什么要求格外小心、防止有任何碰动现象？精密称衡—分析天平的使用1、如果被测物体的密度与砝码的密度不同，即使它们的质量相等，但体积不同，因而受到空气浮力也不同，便产生浮力误差。
电工仪表的使用与测量误差实验报告
电工仪表的使用与测量误差实验报告示例文章篇一：《电工仪表的使用与测量误差实验报告》嘿，亲爱的小伙伴们！今天我要跟你们讲讲我做的这个超有趣的电工仪表使用与测量误差实验，那可真是让我大开眼界呀！实验开始前，老师就像个指挥官一样，站在讲台上给我们仔细地讲解各种电工仪表的用途和使用方法。
“同学们，这万用表啊，就像是个神奇的魔法棒，能测出电路中的各种数据！”老师一边说，一边拿起万用表给我们演示。
我心里直犯嘀咕：“真有这么神奇？”终于轮到我们自己动手啦！我和同桌小明兴奋得不行。
我拿起万用表，小心翼翼地摆弄着，感觉自己就像个小电工。
“哎呀，我这怎么测不出来啊？”小明着急地叫了起来。
我看了看他，笑着说：“你是不是没调对挡位啊？”小明挠挠头：“可能是吧，这也太难搞啦！”我赶紧帮他检查，还真被我发现了问题。
我们接着测量电阻，我眼睛紧紧盯着万用表的显示屏，心里紧张得要命，生怕出错。
“哇，测出来啦！”我高兴地喊了起来。
再看看旁边的小组，小红和小刚也在为测量电压的问题争论不休。
小红说：“我觉得应该是这样读数！”小刚却反驳道：“不对不对，你看清楚啦！”这实验过程中啊，真是状况百出，可把我们忙坏啦。
经过一番努力，我们终于完成了所有的测量任务。
但是，当我们对比测量结果的时候，却发现了一个大问题——测量误差！这可把我们愁坏了。
“为啥会有误差呢？”我自言自语道。
小明想了想说：“是不是我们操作不熟练呀？”我摇摇头：“也许是仪表本身就有一定的误差呢？”这时候老师走了过来，听到我们的讨论，笑着说：“孩子们，测量误差的产生有很多原因哦。
比如仪表的精度、环境的影响，还有你们的测量方法等等。
”经过老师这么一解释，我们恍然大悟。
通过这次实验，我深深地感受到，电工仪表的使用可不是一件简单的事情。
它需要我们认真仔细，还得掌握好多知识和技巧。
就像盖房子一样，每一块砖都要放对地方，才能建成牢固的大厦。
我们在使用电工仪表的时候，每一个操作步骤都不能马虎，不然就会得到不准确的结果。
物理实验误差分析
物理实验误差分析 物理实验离不开对物理量进⾏测量。
由于测量仪器、实验条件、测量⽅法与⼈为因素的局限,测量是不可能⽆限精确的。
接下来店铺为你整理了物理实验误差分析，⼀起来看看吧。
物理实验误差分析⼀、实验误差的产⽣ 误差是客观存在的,但误差有⼤与⼩之别,我们只有知道误差的产⽣、变⼤或减⼩的原因,才能在实验中尽可能地减⼩误差。
从误差产⽣的来源看,误差可分系统误差和偶然误差。
例1.弹簧测⼒计测量时的误差分析 1.偶然误差 弹簧测⼒计测量读数时,经常出现有时读数偏⼤,有时读数⼜可能偏⼩,每次的读数⼀般不等,这就是测量中存在的偶然误差。
2.系统误差 ⾸先,从测⼒计的设计上看,在制作刻度时,都是按向上拉设计的,此时弹簧受⾃重⽽伸长。
因此向上拉使⽤时,弹簧的⾃重对测量没有影响,此时误差最⼩。
当我们⽔平使⽤时,弹簧的⾃⾝重⼒竖直向下,⽽弹簧⽔平放置,此时弹簧⾃重不会使弹簧长度发⽣变化。
与竖直向上使⽤对⽐,弹簧长度略短,指针没有指在零刻度线上。
这时,使⽤误差增⼤,测量值略⼩于真实值(但由于变化不⼤可以忽略不计)。
当我们竖直向下⽤⼒使⽤时,弹簧由于⾃⾝重⼒影响⽽变短,与竖直向上使⽤相⽐指针偏离零刻度底线较远,这时使⽤误差较⼤,测量值⽐真实值⼩得多。
我们在使⽤时必须进⾏零点矫正。
物理实验误差分析⼆、实验误差的减⼩ 在对误差进⾏分析研究确定其产⽣来源和所属类型后,可采⽤适当的⽅法对系统误差加以限制或减⼩,使测得值中的误差得到抵消,从⽽消弱或减⼩误差对结果的影响。
1.偶然误差的控制 (1)测量中读数误差的控制 测量仪器的读数规则是:测量误差出现在哪⼀位,读数就应读到哪⼀位,⼀般可根据测量仪器的最⼩分度来确定读数误差出现的位置。
(2)数据处理过程中测量误差的控制 数据处理问题的各个⽅⾯都是与测量误差问题密切相关的,总的原则是:数据处理不能引进“误差”的精确度,但也不能因为处理不当⽽引进“误差”来,要充分利⽤和合理取舍所得数据,得出最好的结果来,数据处理过程中应注意以下⼏点。
实验五误差分析
实验五绪论--误差分析【实验目的】1、了解数值计算中的误差种类，及避免误差危害的几种手段，2、深刻体会”数学上恒等，数值上不一定恒等”的含义3、为本课程的学习准备良好的数值思想【实验内容】1、误差的来源与分类2、数值计算中避免误差危害的若干方法3、数值实验举例4、根据要求，完成实验报告中的内容【实验指导】1）误差的来源与分类误差的来源是多方面的，通常误差主要由以下4个方面的因素引起：⑴模型误差vModeling Error ）------ 把实际问题向数学问题转化的过程中，忽略了一些对问题影响不是很大的因素，我们称这种忽略了的因素为模型误差；b5E2RGbCAP（2）观测误差vMeasurement Error）------ 在一般的数学模型中，往往含有比较多的参数，而这些参数的值一般都需要通过观测得到，而观测得到的结果由于受到观测设备、观测方法等因素的影响往往都有误差，我们称这种由于观测引起的误差为观测误差。
p1Ea nqFDPw（3）截断误差＜Truncation Error ）------ 当我们不能得到数学模型的精确解时，通常要用数值方法求它的近似解，其近似解与精确解之间的误差称为截断误差。
例如：在计算机上直接使用公式计算时，会出现无穷过程的计算，不能在有限时间内得到需要的结果，因此，Lrl通常需要将上述无穷过程近似为有穷过程:—，由此可以得到近似的计算结果，这样用数值方法中的有穷过程替代数学模型中的无限过程时，就会产生上述截断误差。
截断误差又称为方法误差。
DXDiTa9E3d（4）舍入误差＜Roundof Error ）------ 由于计算机的字长有限，在使用计算机进行数据处理时，计算机表示的数据或计算结果会与原始数据或理论上的计算结果有差异，这种误差就是舍入误差。
比如说，在计算机上表示时，只能表示成二的形式，这里与的误差就是舍入误差。
RTCrpUDGiT由于误差是不可避免的，我们只能尽可能的减少它对计算结果的影响。
热功当量实验报告误差
热功当量实验报告误差引言热功当量是研究物体热现象的重要物理量，它描述了物体吸收或释放的热量与物体的温度变化之间的关系。
在实验中，我们可以通过测量物体的质量、温度变化以及吸收或释放的热量来计算得出热功当量。
然而，由于实验条件或仪器的精度限制，我们在进行热功当量实验时常常会出现误差。
本报告将详细描述一项热功当量实验中所发生的误差，并讨论其产生的原因以及对实验结果的影响。
实验目的本实验的目的是测量一个物体的热功当量，并分析实验中可能出现的误差。
实验原理在实验中，我们需要测量物体的质量、温度变化以及吸收或释放的热量。
根据热力学定律，物体的热功当量可以通过下式计算得出：Q = mcΔT其中，Q 表示物体的热功当量，m 表示物体的质量，c 表示物体的比热容，ΔT 表示物体的温度变化。
实验步骤1. 准备实验设备和所需材料。
2. 测量物体的质量，并记录。
3. 将物体加热，并测量初始温度。
4. 继续加热物体，并在一定时间间隔内测量物体的温度变化，并记录。
5. 停止加热，并测量最终温度。
6. 根据实验数据计算物体的热功当量。
误差分析在进行热功当量实验时，可能会出现以下误差源：1. 仪器误差实验中使用的温度计、天平等仪器可能存在一定的误差。
这些仪器的精度限制了我们对物体质量和温度的精确测量，从而影响了最终的热功当量结果。
2. 热损失在进行实验过程中，物体可能会与周围环境发生热交换，导致热量的损失。
特别是在测量温度变化时，由于温度计不能完全贴合物体表面，会导致部分热量没有被测量到，从而引入误差。
3. 温度梯度在进行实验时，物体的温度可能不均匀，有可能存在温度梯度。
这种情况下，我们测量到的温度只代表了物体某一部分的温度变化，而不能代表整个物体的温度变化。
因此，使用这样的温度数据计算热功当量会引入误差。
4. 物质的相变在实验中，物体可能会经历相变过程，例如物质的融化或凝固。
相变过程所需的热量并不会导致温度的变化，因此如果不考虑这些能量的损失或增加，计算得到的热功当量会有所偏差。
位置误差的测量——实验报告
位置误差的测量实验报告一、实验目的1. 熟悉零件有关位置误差的含义和基准的体现方法。
2. 掌握有关通用量仪的使用方法。
二、实验用量具齿轮跳动检查仪、平板、千分表、百分表、千分表架、V型块、直角尺、钢板尺等三、实验内容及说明1、平行度误差的测。
连杆小孔轴线对大孔轴线的平行度1）连杆孔的平行度要求如图1-15所示2）测量方法如图1-16所示平行度误差为将零件转位使之处于图中0度位置，使两心轴中心与平板等高，然后在测出0度位置的平行度误差。
根据测量结果判断零件平行度误差是否合格2. 垂直度误差的测量十字头孔轴线对孔轴线以及对侧面B的垂直度要求，如图1-17所示。
1）轴线对轴线的垂直度误差的测量如图1-18所示。
将测量表架安装在基准孔心轴上部，在距离为L2两端用千分表测得读数分别为M1，M2，则该零件轴线对轴线的垂直度误差为：2) 轴线对侧面B的垂直度误差测量如图1-19所示。
被测孔轴线用心轴模拟，先将心轴穿入零件被测孔，以零件顶面为支撑面，放在三个千斤顶上。
再用一直角尺，使其一面放在平板上，另一面与基准面B靠拢，同时调节千斤顶使其与基准面贴合为止，这说明基准面B与平板垂直。
然后用千分表分别测出图中L2长度两端读数M1，M2，则垂直度误差为根据以上结果，判断两项垂直度要求是否合格3. 圆跳动误差的测量被测零件圆跳动公差要求如图1-23所示，其测量方法如图1-24所示1）径向圆跳动误差的测量：将工件旋转一周，记下千分表读数的最大差值。
共测三个截面，取其中最大跳动量作为该表面的径向圆跳动误差值，并判断该指标是否合格2）端面圆跳动误差的测量：分别在端面靠近最大直径处和较小直径处测量，每测一处，转动工件一转，读取指示表的最大最小读数差，取其较大者作为该端面的圆跳动误差值图1-15图1-16图1-17图1-18中国石油大学（华东）四、数据分析1. 单位（mm）实验内容L1L21L22L2M1M2F允许值是否合格孔轴线平行度0度位置36.262.059.0157.2 1.191 1.1950.000920.25合格孔轴线平行度90度位置36.279.578.5194.2 1.981 2.4650.09020.1合格孔轴线与端面垂直度93.860.060.0213.80.7100.5260.08070.06不合格孔轴线与孔轴线垂直度93.878.077.8249.60.8390.8890.01880.06合格图1-19图1-23图1-242. 单位（µm ）3. 单位（µm ）五、思考题1. 求垂直度、平行度误差时为什么要有L1/L2，L1、L2分别指什么？L2指被测心轴长度；L1指被测工件孔的长度。
塞曼效应实验报告误差(3篇)
第1篇一、实验背景塞曼效应是指在外磁场作用下，原子光谱线发生分裂的现象。
该效应是量子力学和原子物理学中的一个重要实验，通过观察和分析塞曼效应，可以研究原子的能级结构、电子的角动量和自旋等基本物理量。
本实验旨在通过实验验证塞曼效应，并分析实验过程中可能出现的误差。
二、实验原理1. 塞曼效应的原理当原子置于外磁场中时，原子内部电子的轨道角动量和自旋角动量会相互作用，产生总角动量。
总角动量在外磁场中具有量子化的取向，导致原子能级发生分裂，从而产生塞曼效应。
2. 塞曼效应的能级分裂根据量子力学理论，原子在外磁场中的能级分裂可表示为：ΔE = -μB·g·J(J+1)其中，ΔE为能级分裂能量，μB为玻尔磁子，g为朗德因子，J为总角量子数。
三、实验方法1. 实验仪器本实验采用光栅摄谱仪、电磁铁、聚光透镜、偏振片、546nm滤光片、F-P标准具等仪器。
2. 实验步骤（1）将光栅摄谱仪调整至最佳状态，确保光谱清晰。
（2）将电磁铁的磁场强度调整至预定值。
（3）将汞灯发射的光通过546nm滤光片，使其成为单色光。
（4）将单色光通过电磁铁，使其在磁场中发生塞曼效应。
（5）通过光栅摄谱仪观察和记录塞曼效应的分裂谱线。
（6）调整电磁铁的磁场强度，重复实验步骤，记录不同磁场强度下的分裂谱线。
四、实验结果与分析1. 实验结果通过实验，我们观察到汞原子546.1nm谱线在磁场中发生了分裂，分裂谱线的条数与磁场强度有关。
2. 误差分析（1）系统误差1）仪器误差：光栅摄谱仪、电磁铁等仪器的精度和稳定性会影响实验结果，导致系统误差。
2）环境误差：实验过程中，环境温度、湿度等因素的变化也会对实验结果产生一定影响。
（2）随机误差1）人为误差：实验操作过程中，如调整仪器、记录数据等环节，可能存在人为误差。
2）测量误差：测量磁场强度、光谱线强度等物理量时，可能存在测量误差。
（3）数据处理误差1）谱线识别误差：在观察和分析分裂谱线时，可能存在谱线识别误差。