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物理产生误差原因是什么意思

发布时间:2022-09-01 16:02:25

❶ 物理中,哪些情况会造成误差

测量时,由于各种因素会造成少许的误差,这些因素必须去了解,并有效的解决,方可使整个测量过程中误差减至最少。测量时,造成误差的主要有系统误差和随机误差,而系统误差有下列情况:误读、误算、视差、刻度误差、磨耗误差、接触力误差、挠曲误差、余弦误差、阿贝 (Abbe) 误差、热变形误差等。系统误差的大小在测量过程中是不变的,可以用计算或实验方法求得,即是可以预测,并且可以修正或调整使其减少。这些因素归纳成五大类,详细内容叙述如下:
1. 人为因素
由于人为因素所造成的误差,包括误读、误算和视差等。而误读常发生在游标尺、分厘卡等量具。游标尺刻度易造成误读一个最小读数,如在10.00 mm处常误读成10.02 mm或9.98 mm。分厘卡刻度易造成误读一个螺距的大小,如在10.20 mm常误读成10.70 mm或9.70 mm。误算常在计算错误或输入错误数据时所发生。视差常在读取测量值的方向不同或刻度面不在同一平面时所发生,两刻度面相差约在0.3~0.4 mm之间,若读取尺寸在非垂直于刻度面时,即会产生 的误差量。为了消除此误差,制造量具的厂商将游尺的刻划设计成与本尺的刻划等高或接近等高,(游尺刻划有圆弧形形成与本尺刻划几近等高,游尺为凹V形且本尺为凸V形,因此形成两刻划等高。
2. 量具因素
由于量具因素所造成的误差,包括刻度误差、磨耗误差及使用前未经校正等因素。刻度分划是否准确,必须经由较精密的仪器来校正与追溯。量具使用一段时间后会产生相当程度磨耗,因此必须经校正或送修方能再使用。
3. 力量因素
由于测量时所使用接触力或接触所造成挠曲的误差。依据虎克定律,测量尺寸时,如果以一定测量力使测轴与机件接触,则测轴与机件皆会局部或全面产生弹性变形,为防止此种弹性变形,测轴与机件应采相同材料制成。其次,依据赫兹 (Hertz) 定律,若测轴与机件均采用钢时,其弹性变形所引起的误差量
应用量表测量工件时,量表固定于支持上,支架因被测量力会造成弹性变形,如图2-4-3所示,在长度 的断面二次矩为 ,长 的支柱为 ,纵弹性系数分别为 、 ,因此测量力为P时,挠曲量 为 。为了防止此种误差,可将支柱增大并尽量缩短测量轴线伸出的长度。除此之外,较大型量具如分厘卡、游标尺、直规和长量块等,因本身重量与负载所造成的弯曲。通常,端点标准器在两端面与垂直线平行的支点位置为0.577全长时,其两端面可保持平行,此支点称之为爱里点 (Airey Points) 。线刻度标准器支点在其全长之0.5594位置,其全长弯曲误差量为最小,此处称之为贝塞尔点 (Bessel Points)
4. 测量因素
测量时,因仪器设计或摆置不良等所造成的误差,包括余弦误差、阿贝误差等。余弦误差是发生在测量轴与待测表面成一定倾斜角度 ,如图2-4-5所示其误差量为 , 为实际测量长度。通常,余弦误差会发生在两个测量方向,必须特别小心。例如测量内孔时,径向测量尺寸需取最大尺寸,轴向测量需取最小尺寸。同理,测量外侧时,也需注意取其正确位置。测砧与待测工件表面必须小心选用,如待测工件表面为平面时需选用球状之测砧、工件为圆柱或圆球形时应选平面之测砧。阿贝原理 (Abbe’ Law) 为测量仪器的轴线与待测工件之轴线需在一直在线。否则即产生误差,此误差称为阿贝误差。通常,假如测量仪器之轴线与待测工件之轴线无法在一起时,则需尽量缩短其距离,以减少其误差值。若以游标尺测量工件为例,如图2-4-6所示,其误差为 ,因此欲减少游标尺测量误差,需将本尺与游尺之间隙所造成之 角减小及测量时应尽量靠近刻度线。若以量表测量工件为例,如图2-4-7所示其量表之探针为球形,工件为圆柱,两轴心有偏位量 时,其接触的误差量为 。若量表之探针和工件均为平面时,若两平面倾斜一定角度 时,其接触的误差量为 如图2-4-8所示,此误差称为正弦误差。图2-4-9所示为凸轮在机构设计的误差分析图,为了减少磨损,常将从动件的端头设计成半径为 的圆球或圆柱体,两者间的压力角为 ,因此引起误差为 。
5. 环境因素
测量时受环境或场地之不同,可能造成的误差有热变形误差和随机误差为最显着。热变形误差通常发生于因室温、人体接触及加工后工件温度等情形下,因此必须在温湿度控制下,不可用手接触工件及量具、工件加工后待冷却后才测量。但为了缩短加工时在加工中需实时测量,因此必须考虑各种材料之热胀系数 作为补偿,以因应温度材料的热膨胀系数 不同所造成的误差。常用各种材料的热膨胀系数如表2-4-2所示。通常,必须应用下列公式修正:CMR: 工件在 20℃时的长度
尺的热胀冷缩是环境误差,网络误差的定义里有

❷ 初中物理,用通俗的语言解释系统误差和偶然误差。

你好!初中物理关于“误差”的知识,这里较为系统地回答一下:
一、误差:
1、误差的定义:测量时,受所用仪器和测量方法的限制,测量值和真实值之间的差别叫误差;
2、误差产生原因:测量工具、测量方法、测量环境、人为因素;
3、减小误差的方法:多次测量求平均值、选用更精密的仪器、改进测量方法等;
4、多次测量求平均值:一般采取至少测量3次(有时要求5次或7次),求平均值(即数学上的算术平均值)。若要写出误差,则写成:M±E (E一般为标准差):数据的离散程度可以用方差或标准差来刻画(有关算数平均值、方差、标准差的知识,在初中数学中学习过,这里就不再赘述)。
5、注意:求多次测量的平均值时,应将粗差(测量坏值)排除。粗差的特点:没有确定性,是由于人为错误产生的,因此它不是误差,是错误!!
6、误差不是错误,误差只能减小而不能消灭;而错误是由于不遵守测量仪器的使用规则或主观粗心造成的,是不该发生的,是能够避免的;
二、误差分类:分为系统误差和偶然误差(也叫随机误差)。
1、系统误差:由于测量工具或测量方法本身造成的误差。系统误差不可避免,但可以减小。例如:采用更精密的测量仪器,采用更加科学完美的测量方法。
2、偶然误差(随机误差):由于外界条件因素的变化和人为观测所产生的误差。偶然误差不可避免,但可以减小。例如:选择正确的观测时间、避免疲劳观测,考虑天气等因素的影响,并在观测方法上改进(例如:采用往返测)。
三、深刻理解“系统误差”和“偶然误差”:
1. 系统误差:
(1) 由于仪器结构上不够完善或仪器未经很好校准等原因会产生误差。例如,各种刻度尺的热胀冷缩,温度计、表盘的刻度不准确等都会造成误差。
(2) 由于实验本身所依据的理论、公式的近似性,或者对实验条件、测量方法的考虑不周也会造成误差。例如,热学实验中常常没有考虑散热的影响,用伏安法测电阻时没有考虑电表内阻的影响等。
(3) 由于测量者的生理特点,例如反应速度,分辨能力,甚至固有习惯等也会在测量中造成误差。
以上都是造成系统误差的原因。系统误差的特点是测量结果向一个方向偏离,其数值按一定规律变化。我们应根据具体的实验条件,系统误差的特点,找出产生系统误差的主要原因,采取适当措施降低它的影响。
2. 偶然误差:
(1) 在相同条件下,对同一物理量进行多次测量,由于各种偶然因素,会出现测量值时而偏大,时而偏小的误差现象,这种类型的误差叫做偶然误差。
(2) 产生偶然误差的原因很多,例如读数时,视线的位置不正确,测量点的位置不准确,实验仪器由于环境温度、湿度、电源电压不稳定、振动等因素的影响而产生微小变化,等等,这些因素的影响一般是微小的,而且难以确定某个因素产生的具体影响的大小,因此偶然误差难以找出原因加以排除。
(3) 但是实验表明,大量次数的测量所得到的一系列数据的偶然误差都服从一定的统计规律,这些规律有:
a. 绝对值相等的正的与负的误差出现机会相同;
b. 绝对值小的误差比绝对值大的误差出现的机会多;
c. 误差不会超出一定的范围。
(4) 实验结果还表明,在确定的测量条件下,对同一物理量进行多次测量,并且用它的算术平均值作为该物理量的测量结果,能够比较好地减少偶然误差。

希望帮助到你,若有疑问,可以追问~~~
祝你学习进步,更上一层楼!(*^__^*)

❸ 八上物理 测量长度产生误差的原因

误差的出现由以下原因:1测量仪器的自身误差,2人为误差,人看的角度不同测出的数据就有差异,还有人的各感觉器官都有一定影响,3外界因素导致的误差,如:温度、光、风等

大学物理多普勒效应测量过程中,引起误差的原因有哪些

大学物理一般都是用声波和超声波做实验的。误差原因:
1、频率源不稳定
2、频率计不准确
3、运行速度不准确
4、介质(一般是空气)不稳定,受干扰,风吹
5、多台仪器放在一起,相互干扰
6、如果是超声波,距离太远造成声波衰减过大,引起测频的判别误差。
就是这些了。

❺ 产生误差的来源有哪些

测量误差产生的原因:

1、测量器具:测量器具设计中存在的原理误差,如杠杆机构、阿贝误差等。制造和装配过程中的误差也会引起其示值误差的产生。例如刻线尺的制造误差、量块制造与检定误差、表盘的刻制与装配偏心、光学系统的放大倍数误差、齿轮分度误差等。其中最重要的是基准件的误差,如刻线尺和量块的误差,它是测量器具误差的主要来源。

2、测量方法:间接测量法中因采用近似的函数关系原理而产生的误差或多个数据经过计算后的误差累积。

3、测量环境:测量环境主要包括温度、气压、湿度、振动、空气质量等因素。在一般测量过程中,温度是最重要的因素。测量温度对标准温度(+20℃)的偏离、测量过程中温度的变化以及测量器具与被测件的温差等都将产生测量误差。

4、测量人员:测量人员引起的误差主要有视差、估读误差、调整误差等引起,它的大小取决于测量人员的操作技术和其它主观因素。

在测量时,测量结果与实际值之间的差值叫误差。真实值或称真值是客观存在的,是在一定时间及空间条件下体现事物的真实数值,但很难确切表达。测得值是测量所得的结果。这两者之间总是或多或少存在一定的差异,就是测量误差。测量误差按其对测量结果影响的性质,可分为系统误差和偶然误差。在此模型中,块金效应等于方差 ε(s)(称作微刻度变化)加上方差 δ(s)(称作测量误差)。当不存在测量误差时,克里金法是一个精确插值器,这意味着如果在某个已采集数据的位置进行预测,那么预测值将与测量值相同。

测量误差的分类:

1、系统误差:相同的测量条件下,多次测取同一被测几何量的量值时,绝对值和符号均保持不变的测量误差,或者绝对值和符号按一定规律变化的测量误差。

2、随机误差:随机误差是指在相同的测量条件下,多次测取同一被测几何量的量值时,绝对值和符号已不可预测的方式变化着的测量误差。

3、粗大误差:粗大误差是指超出在规定测量条件下预计的测量误差,即对测量结果产生明显歪曲的测量误差。

❻ 误差的产生原因是什么

根据误差产生的原因及性质可分为系统误差与偶然误差两类。

1、系统误差又称可测误差,它是由分析操作过程中的某些经常发生的原因造成的。

主要来源有以下几个方面:仪器误差、方法误差、试剂误差、操作误差、主观误差

2、偶然误差:在相同条件下,对同一物理量进行多次测量,由于各种偶然因素,会出现测量值时而偏大,时而偏小的误差现象,这种类型的误差叫做偶然误差。

产生偶然误差的原因很多,例如读数时,视线的位置不正确,测量点的位置不准确,实验仪器由于环境温度、湿度、电源电压不稳定、振动等因素的影响而产生微小变化等等。

这些因素的影响一般是微小的,而且难以确定某个因素产生的具体影响的大小,因此偶然误差难以找出原因加以排除。

(6)物理产生误差原因是什么意思扩展阅读

由于人为因素所造成的误差,包括误读、误算和视差等。

而误读常发生在游标尺、分厘卡等量具。游标尺刻度易造成误读一个最小读数,如在10.00
mm处常误读成10.02 mm或9.98 mm。分厘卡刻度易造成误读一个螺距的大小,如在10.20 mm常误读成10.70 mm或9.70
mm。

误算常在计算错误或输入错误数据时所发生。视差常在读取测量值的方向不同或刻度面不在同一平面时所发生,两刻度面相差约在0.3~0.4
mm之间,若读取尺寸在非垂直于刻度面时,即会产生
的误差量。

为了消除此误差,制造量具的厂商将游尺的刻划设计成与本尺的刻划等高或接近等高,(游尺刻划有圆弧形形成与本尺刻划几近等高,游尺为凹V形且本尺为凸V形,因此形成两刻划等高。

❼ 物理里面所说的偶然误差 和系统误差 分别指的是什么

从多次测量揭示出的实验误差称为偶然误差
不能从多次测量揭示出的实验误差称为系统误差

系统误差是由于仪器的某些不完善、测量技术上受到限制或实验方法不够完善没有保证正确的实验条件等原因产生,如停表测时间时,停表不准确,慢了,测的时间间隔总是偏小

偶然误差的特点是它的随机性。如果我们对一些物理量只进行一次测量,其值可能比真值大也可能比真值小,这完全是偶然的,产生偶然误差的原因无法控制,所以偶然误差总是存在,通过多次测量取平均值可以减小偶然误差,但无法消除

物理实验数据的误差来源有哪些

物理实验数据的误差来源主要有3点,分别为在发射换能器与接收换能器之间有可能不是严格的驻波场;调节超声波的谐振频率时出现误差;示波器上判断极大值的位置不准确也会引入人为的和仪器的误差。
物理是研究物质运动最一般规律和物质基本结构的学科。作为自然科学的带头学科,物理学研究大至宇宙,小至基本粒子等一切物质最基本的运动形式和规律,因此成为其他各自然科学学科的研究基础。它的理论结构充分地运用数学作为自己的工作语言,以实验作为检验理论正确性的唯一标准。

❾ 产生误差的主要原因是什么

不同类型的误差产生的主要原因不同。误差根据产生的原因及性质可分为系统误差与偶然误差两类。

1、系统误差,又称可测误差,它是由分析操作过程中的某些经常发生的原因造成的。

主要来源有以下几个方面:

①仪器误差:是由使用的仪器本身不够精密所造成的

②方法误差:是有分析方法本身造成的

③试剂误差:是由所用蒸馏水含有杂质或使用的试剂不纯造成的

④操作误差:是由操作人员掌握分析操作的条件不成熟、个人观察器官不敏锐和固有的习惯造成的

⑤主观误差:是由操作人员主观原因,如观察判断能力的缺陷或不良习惯造成的

2、偶然误差:在相同条件下,对同一物理量进行多次测量,由于各种偶然因素,会出现测量值时而偏大,时而偏小的误差现象,这种类型的误差叫做偶然误差。

产生偶然误差的原因很多,例如读数时,视线的位置不正确,测量点的位置不准确,实验仪器由于环境温度、湿度、电源电压不稳定、振动等因素的影响而产生微小变化等等。这些因素的影响一般是微小的,而且难以确定某个因素产生的具体影响的大小,因此偶然误差难以找出原因加以排除。


(9)物理产生误差原因是什么意思扩展阅读:

减少系统误差的方法

1、采用修正值方法

对于定值系统误差可以采取修正措施。一.般采用加修正值的方法。对于间接测量结果的修正,可以在每个直接测量结果上修正后,根据函数关系式计算出测量结果。

修正值可以逐一一求出,也可以根据拟合曲线求出。应该指出的是,修正值本身也有误差。所以测量结果经修正后并不是真值,只是比未修正的测得值更接近真值。它仍是被测量的一个估计值,所以仍需对测量结果的不确定度作出估计。

2、从产生根源消除

用排除误差源的办法来消除系统误差是比较好的办法。这就要求测量者对所用标准装置,测量环境条件,测量方法等进行仔细分析、研究,尽可能找出产生系统误差的根源,进而采取措施。

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