电路实验中的误差分析ppt课件
(完整)测电源电动势和内阻误差分析
测电源电动势和内电阻实验的系统误差分析用电流表和电压表测电源电动势和内电阻的实验是高中物理的一个重要实验，也是恒定电流一章的难点。
同学们对教材中所给的测量电路图体会不深，认为把电流表放在干路中(如图一所示)和放在滑动变阻器的支路中（如图二所示）效果是一样的。
下面我们从两种实验方法所产生的系统误差角度来加以论述.由于同学们的知识所限，课堂上一般采用定量计算的方法和用图象进行定性分析的方法，对于参加过竞赛培训的同学还可以用戴维宁定理（等效电压源定理）来定量分析.1．定量计算的方法设电源的电动势和内电阻的真实值分别为ε和r ，电源的电动势和内电阻的测量值分别为ε'和r '.电流表和电压表的内阻分别为A R 和V R 。
滑动变阻器从右向左移动,得到的两组示数分别为（U 1，I 1）和（U 2，I 2）. 对于图一所示电路：如果不考虑电压表和电流表的内阻,由全电路欧姆定律有：1122U I r U I r εε''=+⎧⎨''=+⎩解得：1221211221U I U I I I U U r I I ε-⎧'=⎪-⎪⎨-⎪'=⎪-⎩这就是电动势和内电阻的测量值。
如果考虑电压表和电流表的内阻，由全电路欧姆定律有：111222()()A A U I R I r U I R I r εε=++⎧⎨=++⎩解得：1221211221AU I U I I I U U r R I I ε-⎧=⎪-⎪⎨-⎪=-⎪-⎩这就是电动势和内电阻的真实值。
图一图二由此可见：εε'=，A r r R '=+。
也就是说测得的电动势是准确的；测量值r '的相对误差为Ar R r r r rσ'-==。
由于实验设备所限，电源内电阻r 和电流表的内阻A R 的阻值差不多，这样内电阻就会有很大的相对误差。
所以我们不采用这种测量方法.对于图二所示电路:如果不考虑电压表和电流表的内阻,由全电路欧姆定律有:1122U I r U I r εε''=+⎧⎨''=+⎩解得：1221211221U I U I I I U U r I I ε-⎧'=⎪-⎪⎨-⎪'=⎪-⎩这就是电动势和内电阻的测量值。
电路实验中的误差分析_
,R’实物
A.合上开关S1,调整R的阻值,使电流表指针偏转到满刻度
B.断开S1,记下R’的值 C.合上开关S2,调整R和R’的阻值,使电流表指针偏转到正好满 刻度的一半
D.断开S1、S2,将R阻值调到最大
上述 码为 变
项C步骤有错误,应 只当R’比R
,故rg的真实值比R’要稍 小得多
只调才整正R确’的,改阻正值后正确操作步骤的顺序编 时,才可以认为rg=R’,因为D并A入CBR’后电路的总电流会
解: U0.1VΔ , U 0.11 U 2.7 27
I 1mAΔ, I1 I5
I ΔU IU
电流变化明显,说明电压表内阻带来的影响比电流表内阻 带来的影响大,故应采取内接法.
电流表的内阻约为0.1Ω，电压表的内阻约为10KΩ,若待测电阻约为5Ω，用伏安法测其电阻
应采用电流表 接法.
接法；若待测电阻约为500Ω，用伏安法测其电阻采用外电流表
A.V1 A1 B.V1 A2 C.V2 A1 D.V2 A2 解:电压表应选用内阻大的,电流表无条件.
AB
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知识回顾 Knowledge Review
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内
解: Rx155,0Rv 100020000 RA 0.1 Rx1 5
Rv>>Rx,电流表采用外接法
Rx2500 50,0Rv01000 20 0
RA 0.1
Rx2 500
RA<<Rx,电流表采用内接法
临界条件:
Rx RARV
半偏法测电流表内阻的误差问题
闭合S1,电流表G指针偏转到满刻度
实验误差的分析
高中物理常见实验误差分析一 基本知识回顾1 误差 测量值与真实值的差异称为误差，误差存在于一切测量之中，而且贯穿测量过程的始终。
2 误差的分类○1从误差来源看，误差根据其性质分为系统误差和偶然误差。
○2从分析数据看，误差分为绝对误差和相对误差。
3 系统误差和偶然误差○1系统误差，主要是由于实验原理不完备，实验仪器精度不够和实验方法粗略而产生。
其特点是：实验结果对真实值总是具有相同的倾向性，即总是偏大或者偏小。
减小系统误差的方法是：改善实验原理，提高实验仪器的测量精度，设计更精巧的实验方法。
○2偶然误差，是由于各种偶然因素对实验者和实验仪器的影响而产生。
其特点是：有时偏大有时偏小，且偏大偏小的机会相等。
减小偶然误差的方法是；多次实验取平均值。
4 绝对误差和相对误差○1绝对误差，测量值与真实值之差，即绝对误差= 测量值—真实值 ，它反应测量值偏离真实值的大小。
○2相对误差，相对误差等于绝对误差与真实值的比值，常用百分误差表示，即相对误差=真实值绝对误差100﹪，它反映测量结果的精确程度。
二 常见物理实验误差来源和分析1 力学部分○1互成角度的两个共点力的合成，误差来源：弹簧本身，读数误差，作图误差。
减小误差的方法：眼睛正视，按有效数字正确读数和记录，作出准确的平行四边形，两分力间的夹角不能过大。
○2测定匀变速直线运动的加速度，误差来源：因参与计算的量有S 和T ，所以误差来源于S 和T ，由于市电的频率很稳定，因此时间误差可忽略不计。
减小误差的方法：选择点子打得小而清晰的纸带，应选择最小分度为1㎜的刻度尺，读数时眼睛要正视点和刻度尺，估读到0.1㎜,计算时采用逐差法。
○3验证牛顿第二定律，误差来源：实验原理不完善（用砂和砂桶的总重力代替对小车的拉力，实际对小车的拉力小于砂和砂桶的总重力），因平衡摩擦不当而引起的误差。
减小误差的方法：砂和砂桶的总质量远小于小车和砝码的总质量，恰当的平衡摩擦。
○4研究物体的平抛运动，误差来源：斜槽末端不水平，建立坐标系时，以斜槽末端口为坐标原点，实际为端口小球球心。
电压源和电流源的等效变换实验误差分析
电压源和电流源的等效变换实验误差分析
电压源和电流源在电路中起到的作用是不同的。
电压源提供电压,电流源提供电流。
然而,在某些情况下,需要将电压源转换为等效的电流源,或将电流源转换为等效的电压源。
这种等效变换的误差分析需要考虑以下因素：
1. 内阻的影响
电压源有一个内部电阻,电流源有一个内部电压。
在进行等效变换时,内阻会影响等效电流或等效电压的大小。
如果内阻很小,误差就会很小。
如果内阻很大,则误差就会很大。
2. 实际电源的精度
实际电源的精度也会影响等效变换的误差。
一般来说,电源的精度越高,误差越小。
但是,高精度的电源也比低精度的电源更昂贵。
3. 测量仪器的精度
在测量等效电流或等效电压时,使用的测量仪器的精度也会影响误差。
一般来说,精度更高的测量仪器会产生更小的误差。
4. 电路的负载
最后,电路的负载也会影响等效变换的误差。
如果负载变化很大,等效变换的误差也会很大。
因此,需要在变换之前确定负载的范围,以便确定误差的大小。
总的来说,电压源和电流源的等效变换会产生误差,这个误差大小会受到所使用的电源的精度和内部电阻,所使用的测量仪器精度和电路负载的影响。
为减小误差,需要在实验过程中尽可能精确地测量和计算。
误差理论与数据处理培训课程ppt97页.pptx
弹着点集中靶心。 相当于系统误差 与随机误差均小， 即精密度、准确 度都高，从而精 确度高。
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第四节 有效数字与数据运算
一、有效数字
• 测量精度有限 最末一位有效数字应与测量精度同一量级 • 可靠数字 + 一位存疑数字 = 有效数字 • 有效位数是该数中有效数字的个数。指从该数左方第一个
非零数字算起到最末一个数字（包括零）的个数，它不取 决于小数点的位置 。
5. 在对数运算时，n位有效数字的数据应该用n位对数表，或用
（n+1）位对数表，以免损失精度。
6. 三角函数运算时，所取函数值的位数应随角度误差的减小而 增多
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第二章 误差的基本性质与处理
第一节 随机误差 第二节 系统误差 第三节 粗大误差 第四节 测量结果的数据处理实例
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第一节 随机误差
一、随机误差产生的原因 二、随机误差的分布及其特性 三、算术平均值 四、测量的标准差 五、测量的极限误差 六、不等精度测量 七、随机误差的其他分布
1、研究误差的意义 2、误差的基本概念 3、误差与精度 4、有效
第一节 研究误差的意义
第二节 误差的基本概念
误差的定义 误差的分类 误差的来源
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一、误差的定义及表示法
误差 ＝ 测得值 － 真值
表示形式
误差
性质特点
绝对 误差
相对 误差
系统 误差
随机 误差
粗大 误差
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引用误差（Fiducial Error of a Measuring Instrument）
二、误差的来源
误差的起因: 测量过程中，由于实验方法和实验设备的不完善，周围
环境的影响，人们认识能力所限，实验所得数据和被测量 的真值之间存在差异。
电源和电表的内阻在实验电路中的误差分析
电源和电表的内阻在实验电路中的误差分析“闭合电路欧姆定律”教学中，考虑到了电源的内阻对电路的影 响，这个定律也是测电源电动势和内电阻的实验原理， 该内容是高中 电学教学的重点和难点，也是高考的热点。
许多学生对“测电源的电 动势和内电阻”的存在和影响是明确的，但是对内阻测量中的误差和 对电路影响中产生的联合误差，理解不深，把握不准，一定程度上影 响考试成绩。
鉴于以上原因，我认为有必要把这个问题作更深讨论。
这里先讨论“测电源电动势和内电阻”的系统误差（由实验仪器 设计不完备、理论和方法有缺陷等因素造成的误差），重点是讨论由 原理的设计所造成的误差。
一、电源和电表的内阻的存在对实验结果的影响如图1所示，用伏安法测量电阻R 的值，理论上结果是：R=V/l 而实际结果并非如此，由于电流表具有内 阻，电压表的分流作用，使得测量结果不准确。
由于电流I 的减小，以及串联了一个电流表的内 阻，因此测得到的R 值将大于实际值。
又如图2所示，在测量电源内阻时，读出电压表的示数U（如图2所示），则理论上E = U ，而实际 上应该是U V E ，为什么？因为任何一个电表都有电阻， 正是由于电表内阻的存在才引入了误差。
我们设电压表 的电阻为R V，把图2改成图2’所示的等效电路。
我们 根据闭合电路欧姆定律分析误差成因。
设测量误差为可以看出，当R/「：时述＞ 0 ；又当r 增大*E 也增大。
这样, “直测法”中有效减小误差的办法是：（1）用电阻尽量大的电压表（但E，由闭合电路欧姆定律I值之间的差异一误差：二宀得到测量值与真实图1R vE = E -U = E - IR VE 。
要注意量程的适当选择）；（2）用于测量新电池的电动势（内阻较小） 该方法的不足之处在于：不可测电源的内电阻。
得，U —^―1 E 。
R + r 1 + r R据等式可以作出U — R 图像 （如图3所示）。
由图示可知， 虚线描述为U=E 时图线的一条渐近线 当R > ::时，U > E ；因此测量结果一定有误差。
伏安法测电阻的误差分析
误差分析结论
测量误差
由于实验过程中使用的电 流表、电压表存在误差， 导致测量结果与真实值存 在偏差。
读数误差
实验者在读取电流表、电 压表时可能存在读数误差， 导致测量结果不准确。
电路连接误差
电路连接过程中可能存在 接触不良、线路连接错误 等问题，导致测量结果出 现误差。
对实验的反思与建议
提高测量精度
伏安法测电阻的误 差分析
目 录
• 伏安法测电阻的原理 • 伏安法测电阻的原理 • 误差来源 • 误差分析 • 减小误差的方法 • 实验结果与结论
01
伏安法测电阻的原理
误差来源
01
02
03
04
测量误差
由于电压表和电流表本身存在 一定的误差，导致测量结果存
在误差。
读数误差
读数时可能存在视觉误差或人 为误差，导致测量结果不准确
导线电阻
连接电路所使用的导线本身存在 一定的电阻，这会对测量结果产 生影响。
接触电阻
连接点之间的接触电阻可能导致 测量结果不准确。
环境因素误差
环境温度
温度变化可能影响电阻的阻值，从而 影响测量结果。
环境湿度
湿度过高可能导致电路板和元件受潮 ，影响电阻的阻值。
03
误差分析
仪器误差分析
仪器精度
由于仪器本身的制造精度限制，可能存在一定的误差。例如，电流表和电压表 的精度等级、滑动变阻器的调节范围等。
掌握正确的读数方法，避免读数时产生的误差，如估读和 读数方向等。
优化电路连接方式
减小线路电阻
尽量使用短而粗的导线连接电路，以减小线路电阻对测 量结果的影响。
保证连接稳定
确保电路连接牢固，避免因接触不良或松动引起的误差 。
RLC并联谐振电路实验误差分析-V1
RLC并联谐振电路实验误差分析-V1一、引言RLC并联谐振电路是电工基础实验中常见的一个实验，一般是采用示波器的方式进行实验。
在实验中，若要得到准确的实验结果，必须了解和掌握实验过程中存在的误差，并采取相应的措施进行校正。
本文将从实验设备、实验环境、实验方法以及实验操作等方面，对RLC并联谐振电路实验中的误差进行详细分析。
二、实验设备误差分析1. 电源误差：由于电源本身存在着误差，会导致电压和电流的测量不准确，从而影响实验结果。
2. 万用表误差：在实验过程中，万用表要频繁使用，若万用表温度过高或使用时间过久，也会对电压和电流的测量造成误差。
3. 示波器误差：示波器是进行实验的重要设备，但是由于示波器自身存在着测量误差和灵敏度误差，会导致谐振频率和谐振电压的测量不准确，也会影响实验结果。
三、实验环境误差分析1. 温度误差：实验环境的温度变化也会对电路的参数产生影响，尤其是对电容器的影响更为明显，会导致电容值发生变化，从而影响电路的谐振频率。
2. 噪音误差：实验环境中的噪音也会对实验结果产生影响，特别是在高频率下，噪音对测量结果的影响更大。
四、实验方法误差分析1. 测量误差：在进行测量时，必须采用准确的测量方法和仪器，避免采集到错误的数据，导致误差的积累。
2. 实验参数设置误差：在进行实验操作前，必须仔细查看并确认实验参数的设置是否正确，否则会导致实验结果偏差较大。
五、实验操作误差分析1. 实验前准备不充分：在进行实验之前必须准备充分，如果不了解实验原理及其相关知识，会导致实验操作不当，从而产生错误的实验数据。
2. 实验操作失误：在操作过程中，需要注意操作步骤与操作时间，若操作失误，也会对实验结果产生误差。
六、总结在进行RLC并联谐振电路实验时，有必要对实验设备、实验环境、实验方法和实验操作进行较为全面的误差分析和考虑，避免产生较大的误差，确保实验结果的准确性。
同时，在实验过程中应注重实验数据的记录和数据的分析，发现并及时排除误差影响，从而取得经验总结，提高实验的准确性和可靠性。
一阶电路暂态过程研究实验误差分析
一阶电路暂态过程研究实验误差分析
一阶电路暂态过程研究实验误差分析主要包括以下几个方面：
1. 元件参数误差：实验中所使用的元件可能存在参数误差，比如电阻的阻值、电容的电容值等。
这些误差会对暂态过程的响应产生影响。
2. 测试仪器误差：实验中所使用的测试仪器也会存在一定的误差，比如示波器的频率响应误差、测量电压、电流的仪器误差等。
这些误差同样会对实验结果产生影响。
3. 连接线和接触点误差：实验电路中使用的连接线和接触点也可能存在一定的误差，比如导线的电阻、接插件的接触电阻等。
这些误差也会对测量结果产生一定的影响。
4. 实验环境误差：实验环境的温度、湿度等因素也可能对实验结果产生影响。
为了减小实验误差，可以采取一些方法：
1. 选择质量较好的电子元件，并对其进行校准。
2. 使用精度较高的测试仪器，并保持仪器的良好状态。
3. 注意保持连接线和接触点的良好接触，减小连接线的电阻。
4. 在实验环境条件相对稳定的情况下进行实验。
另外，在进行实验误差分析时，还可以采用统计方法，比如重复多次实验并计算平均值、标准差等指标，以评估实验结果的可信度。
同时，合理估计误差的范围，并进行误差传递分析，可以更加全面地了解实验结果的可靠性。
一个电学实验的电路设计与误差分析
方 法 图 像 法 ，做 闭合 电路 的 伏 安 特
性 曲线 。根 据公 式 Ｕ＝Ｅ—Ｉ ，图 像 ｒ
个 问题 ：１ ）该实 验为 什 么不 用图２ 所
示 电路 呢 ？２）该实 验 的 测 量 结果 是 律 ，－Ｅ＝Ｕ１ ，＋ ￣ ｆ ＋（１ 否 准确 呢？
以科学 方法推进 党 的建设
■陈小军
要 《中共 中央 关于加 强和 改进新 形 势下 党的建设 若 干重 大问题 的决 定
出 ：提 高 党 的 建 设 科 学 化 水 平 既 是 新 形 势 下 加 强 和 改 进 党 的 建 设 的 重
题 和重 大任 务 ，也 是根 据 世 情 、 国情 、党 情的 新 变化 对 党 的建设 的 新要 求 扬 民主 和健 全 民主 制度 、建设 学 习型政 党和 加 强干 部 学 习培训 、密切 联 系
用 ，那 就应 选择 较大 的滑 动变 阻器 。
而在 测 电源 电动 势和 内 阻的 实验 中 ，
上 ，把 一切 误差 都 归结于 偶 然误 差 ， 缺 乏理 论分 析 。同 时 由于 实验 误 差分 析 在 中学教 材 中所 占的课 时少 、篇 幅 短 ，致 使学 生感 到无从 下 手 。 “ 电 测
话 ；不解决 方法 问题 ，任务 也只 是瞎 说一顿 。”
重 要论断 。这标 志着 中国共 产党 对社会 主义 民主
斜 率 为 电 源 内 阻 ｒ，图 像 纵 轴 截 距 为 电 源 电 动 势 。 若 图 像 中 有 点 （ ），则 表示 图１ 电流表 的 示 中
Байду номын сангаас
＋
。式把
。而 巾于 ｒ 电 源 电 动 势 数为， ，电压 表 的示 数 为ｕ 为 电压 表 的分 流作 用 ，电流表 的示
测定电源电动势和内阻及误差分析课件
误差分析的原理
误差分析的原理是根据误差的性质和产生的原因，对实验结果进行修正 和改进。
伏安法测电源电动势和内阻的误差来源主要包括电压表和电流表的误差 、滑动变阻器的误差、电源内阻的真实值与理想值之间的误差等。
为了减小误差，可以采用以下措施：使用高精度的电压表和电流表，提 高测量数据的精度；多次测量求平均值，以减小随机误差；采用替代法 测量电源电动势和内阻，以减小系统误差。
03
实验器材
电源
电池
提供稳定的电动势，控制电池的 放电过程。
稳压电源
提供稳定的电压，使得实验过程 中电压稳定。
电阻箱
精度高
电阻值准确，满足实验精度要求。
稳定性好
电阻值稳定，保证实验结果的可靠性。
电流表
量程合适
能够测量电源提供的电流。
精度高
测量准确，减少误差。
电压表
量程合适
能够测量电阻箱两端的电压。
内阻的测量误差较大，可能是 因为实验中存在线路电阻、接
触电阻等因素的影响。
为了减小误差，可以尝试采用 更精确的测量方法或者对实验
线路进行改进。
07
参考文献
参考文献
参考文献一 作者：张三
出版时间：2020
THANK YOU
。
人为误差
由于实验操作人员的操作失误、 疲劳或情绪波动引起的误差，可 以通过培训操作人员、规范操作
流程来减小误差。
数据处理误差
由于数据处理过程中的近似计算 或舍入误差引起的误差，可以通 过采用更精确的数据处理方法来
减小误差。
可疑数据剔除
异常值剔除
在实验过程中出现异常数据时，需要 进行剔除，以避免对整体结果的干或实验操作不当引起的误差，可以 通过改进实验方法、规范实验操作 来减小误差。
伏安法测电阻分压限流选择与内外接法误差分析讲解课件
用电压表测出电阻两端的电压U， 用电流表测出通过电阻的电流I，利用 部分电路欧姆定律可以算出电阻的阻 值R，
RU I
电流表外接法
V
电压表示数 UV U R
A R
电流表示数 I A I R IV
< R UV
测
I
U R R
真 I I
A
AV
R测
R RV R RV
•误差原因：电压表的分流，分流越小， 误差越小．
分压器电路
分压式
0~ E
较小阻值
电能损耗
较小
较大
实验器材的选择应考虑： ①安全性； ②精确性； ③方便性．
1、两种电路比较： 分压接法的优势是：电压变化范围大，
限流接法的优势： 在于电路连接简便，附加功率损耗较小
2、选择原则：
a.用限流接法超过电表量程，应用分压法 b.当要求电压从0开始变起，或用多组数据时，一定用分压接法 c. 当负载电阻Rx 较大，是R 的几倍时，即变阻器总阻值R较小 ，限流接法对电流、电压的调控作用不明显，一般选分压接法 d.当两种接法均可满足实验要求时，一般选限流接法． e.当负载电阻Rx 较小，变阻器总阻值R 较大是Rx 的几倍时， 限流接法对电流、电压控制作用显著，一般用限流接法
例、如图所示电流表和电压表 的读数分别为10V和0.1A,电压表内 阻为500Ω,那么待测电阻R的测量 值比真实值 小 ,测量值为 100Ω , 真实值为 125Ω.
R
cA
d
V
例、一个未知电阻,无法估计其电阻 值,某同学用伏安法测量此电阻,用如图 (a)(b)两种电路各测一次,用(a)图所测 数据为3.0V、3.0mA,用(b)图测得的数据 是2.9V、4.0mA,由此可知,用 （a） 图测 得Rx的误差较小,测量值Rx= 1000Ω .
组合逻辑电路分析误差分析与实验结论
组合逻辑电路分析误差分析与实验结论组合逻辑电路分析实验结论：根据实验，可以轻易看出G0的波形图是有错误的，应是电线接触不良导致示波器该输出端口没有接收到信号，导致波形图为一条直线。
而其余的波形图都与真值表的对应关系一致，符合实验的内容。
组合逻辑电路分析误差分析：实验数据的误差主要是在输出结果上，在输出结果的波形图中，可以轻易看出G0的波形图是有错误的，应是电线接触不良导致示波器该输出端口没有接收到信号，此外，许多波形图中间都有白色线出现，重复实验，白色线仍然存在，可能是机器的原因，从实验过程中还可以看出有时候各输出端口信号突然消失，波形图均为一小段直线，可能是连接连续脉冲的电线接触不良导致有一小段输入信号没有接收到。
电源和电表的内阻在实验电路中的误差分析
电源和电表的内阻在实验电路中的误差分析“闭合电路欧姆定律”教学中，考虑到了电源的内阻对电路的影响，这个定律也是测电源电动势和内电阻的实验原理，该内容是高中电学教学的重点和难点，也是高考的热点。
许多学生对“测电源的电动势和内电阻”的存在和影响是明确的，但是对内阻测量中的误差和对电路影响中产生的联合误差，理解不深，把握不准，一定程度上影响考试成绩。
鉴于以上原因，我认为有必要把这个问题作更深讨论。
这里先讨论“测电源电动势和内电阻”的系统误差（由实验仪器设计不完备、理论和方法有缺陷等因素造成的误差），重点是讨论由原理的设计所造成的误差。
一、电源和电表的内阻的存在对实验结果的影响 如图1所示，用伏安法测量电阻R 的值，理论上结果是：I V R /= 而实际结果并非如此，由于电流表具有内阻，电压表的分流作用，使得测量结果不准确。
由于电流I 的减小，以及串联了一个电流表的内阻，因此测得到的R 值将大于实际值。
又如图2所示，在测量电源内阻时，读出电压表的示数U （如图2所示），则理论上U E =，而实际上应该是U <E ，为什么？因为任何一个电表都有电阻，正是由于电表内阻的存在才引入了误差。
我们设电压表的电阻为V R ，把图2改成图2’所示的等效电路。
我们根据闭合电路欧姆定律分析误差成因。
设测量误差为E ∆，由闭合电路欧姆定律rR E I +=得到测量值与真实值之间的差异—误差：=-=-=∆V IR E U E E V V R rR E E +-E rR r V +=E r R V+=11。
可以看出，当∞→V R 时E ∆0→；又当r 增大→E ∆也增大。
这样，“直测法”中有效减小误差的办法是：（1）用电阻尽量大的电压表（但要注意量程的适当选择）；（2）用于测量新电池的电动势（内阻较小）。
该方法的不足之处在于：不可测电源的内电阻。
下面我们再用图象法来分析，根据串联电路的分压原理（如图2’）得，E RrE rR R U +=+=11。
正弦稳态交流电路实验误差分析
正弦稳态交流电路实验误差分析
正弦稳态交流电路实验误差分析如下：
1、仪器误差：仪器的性能及其使用的精度是影响实验误差的重要因素之一。
2、实验操作误差：实验操作过程中的人为因素也是会引起误差的重要原因。
3、范围误差：示波器的量程选取不当，可能导致波形失真或超出测量范围，从而影响实验结果的精度。
4、仪器测量误差：示波器和函数发生器的测量误差，包括示波器的垂直和水平误差以及函数发生器的输出误差等。
5、线路连接误差：线路接触不良、连接器接触阻抗过大和接线不准确等问题可能导致信号传输效果不理想，从而产生误差。
6、电阻、电容参数误差：电阻和电容的标称值与实际值之间的差距，以及电阻的温度系数等都可能引入误差。
7、环境影响误差：环境温度和湿度等因素可能导致电阻和电容的参数发生变化，从而对实验结果产生影响。
电子实验中的误差分析及对策
电子实验中的误差分析及对策辅相成,通过实验可使学生加深对所学理论知识的理解.在实验教学中,误差及其分析是主要的内容.测量误差是指用测量仪器进行测量时,所测出的示值与被测值的实际值(真值)之间的差值.误差并非都来自测量误差,在理论分析中也常常采用近似理论或工程估算,因而理论计算值本身就带有一定的误差.实验中的测量误差,根据误差的性质及其产生的原因,一般可分为三类:1.系统误差在规定的测试条件下对同一量进行多次测量时,如果误差的数值保持恒定或按某种确定规律变化,则称这种误差为系统误差.例如,电表零点不准,温度,湿度,电源电压等变化造成的误差,便属于系统误差.2.偶然误差(又称随机误差)在规定的测量条件下对同一量进行多次测量时,如果误差的数值发生不规则的变化,则称这种误差为偶然误差.例如.热骚动.外界干扰和测量人员感觉器官无规律的微小变化等引起的误差,便属于偶然误差.3.过失误差(又称粗大误差)’过失误差是指在一定的测量条件下,测量值显着地偏离真值时的误差.例如,读错刻度,记错数字,计算错误及测量方法不对等引起的误差.通过分析,确认是过失误差的测量数据应该予以剔除.因而对实验误差一定要认真分析,确定产生误差的主要原因是什么. 例如在分立元件(RC振荡电路)实验中,实验用李沙育图形法测得振荡电路的频率f=260HZ,而理论l值f=:=225,9HZ两者相差Af=34.IHZ.这一误差主要是由于:(1)f彘是个近似计算公式,而严密推得的计算公式为—赫,式中Ri为放大电路的输入电阻.(2)RC元件的标准值与实际值(真值)之间的差异.而学生们在分析时则认为是李沙育图形不稳定及分布电容,结电容的影响.其实波形稳或不稳至多产生几个赫兹的误差,在低频时,分布电容,结电容对电路影响极其微小.很明显,学生们分析的并不切合要点.又如在<运放参数测量)实验中,要测试运放的开环增益.本实验中用的运放为F007B,由手册查得F007B的直流开环增益Aod≥86分贝,而实际测量值Aod达不到86分贝.其误差:第一,手册中规定的值是许多器件测试的平均统计值;第二,测试条件与测试方法不一样,实验中是采用闭环测量方法,且用交(作者单位:南通职业大学电子系226007)65南通职业大学1999年流信号代替直流信号;第三,把器件看成理想运算放大器.在计算中应用了近似条件.学生们在进行误差分析时一般只提及到第三点.前二点则未加考虑.这主要由于学生对基本知识学得不活.另外对手册中额定值的概念不清.不会使用手册中的数据.搞清了产生误差的原因后.那么如何在实验中减少误差.提高实验数据的准确度呢?可以从下面几个方面着手:一,学生必须遵循实验操作规程实验是手脑并用.理论联系实际,并在理论指导下有所创新的实践过程.所以.学生实验前必须做好预习工作.弄懂实验原理中的有关理论知识.初步了解实验中所测的实验数据及其测试方法.掌握实验中用到的所有仪器的使用方法.1.使用前应阅读技术说明书或关于仪器使用方法的资料.切忌盲目乱用.2.接通电源前应先检查仪器的量程,功能,衰减,增益等旋钮及开关.是否有松脱及滑位错位等现象,然后将上述各旋钮置于需要的位置.通常应把仪器的”增益”,”输出”,”灵敏度”等旋钮置于最小部分.将”衰减”,”量程”等旋钮置于最高部位.3.仪器的预热和调零.电子测量仪器都要有足够的预热时间.工作性能才能稳定.在电子实验中.精度要求一般不高.通常预热1O一3O分钟即可满足要求.电子测量仪器调零的基本原则是:当无任何信号输入时.应调节仪器的读数刚好指零或某规定值.先机械调零.后电气调零.4.要特别注意安全操作.养成单手操作的习惯.弄懂了实验原理.测试方法及仪器的使用,方可进行实验.否则.匆忙进行实验达不到实验应有的效果.且易花费更多的时间.二,学生必须学会灵活用表万用表在电子实验中主要用于测量直流电压,直流电流,交流电压和电阻阻值.如何选择万用表的量程,直接影响测量误差的大小.如要测量8V的直流电压.一般可选择IOV档量程或50V档量程来测量.而两者的测量误差是不同的.如万用表的直流电压档的准确度等级为2.5级(S:2.5).用IOV档产生的最大示值相对误差为:V,n:±s%×r.=±2.5%×,-):±3.125%V o而50V档产生的最大示值相对误差为:V’n:±s%×):±2.5%×eu-)=±15.625%V o这二种测量结果在表头上反映为:第一种IOV档指针偏转角度较大,测量误差少.而第二种50V档指针偏转角度较小.测量误差大.因此.选择合适的量程可以减少实验中的测量误差.用指针式测量被测数据时.被测量的指示值应在仪表的满刻度量程的三分之二以上,这样可以减少测量误差.三,学生必须选择最佳的测试方法如在测某一放大器的输入电阻时.可用两种方法来测试.1.替代法:是用一个可变电阻替代被测放大器的输入电阻.如图一:第4期杨碧石:电子实验中的误差分析及对策V笮放大器Ril2Rs放大器lVslvIOR;l’圈一替代法圈二换算法放大器的输入电阻等效为,当开关置”a”时,测量l,2两端的电压为Vi;而开关K置”b”时,调节电位器Rw,使l,2两端的电压仍为Vi,则Rw的值就等于输入电阻值.2.换算法:是在放大器的输入回路中串入一只标准电阻来测试.如图二:在信号源与被测放大器前串接一个电阻Rs,用毫伏表分别测试Rs两端对地的电压Vs和Vi的值,则‘Ri=Vi×Rs在电子实验中通常采用较为方便的换算法来测试.换算法测试时,Rs 的选择与(输入电阻)用同一数量级.若Rs过大易引起干扰,过小则测量误差较大.再如要测试两级放大器的上,下限频率时,测试中,通常保持输入信号大小不变,用毫伏表(GB一9B型)或示波器(SR8型)监示放大器输出端信号变化情况,然而测出下限频率(几+/-IZ)和上限频率(大于500KI-IZ).测试下限频率时,应选用毫伏表,毫伏表测试的频率范围20HZ～2(DKHZ,如用示波器测下限频率,被测波形闪烁不停,不易读准.而测上限频率,若用毫伏表测试,因上限频率超出毫伏表的测试范围,将带来较大的误差,因而改用示波器测试,因为示波器的可测频率高达15MHZ.四.学生必须学会判断实验数据是否正确要能迅速判断实验数据是否正确,实验前学生必须所有实验数据的概况心中有数,并在实验前进行理论估算.这是评判实验数据正确与否的关键.如某学生测试放大器的电压放大倍数,实验前理论估算为Au=55,实验中在静态工作点正常时,加输入信号Vi=5my,测得输出信号为V o=80my,则Au=15,两者相差太大.经检查发现毫伏表量程旋钮错位,修复后重新测试V o=250a~,即Au=50,与理论估算基本相符.对于粗大误差这种测量值大大偏离实际值的测试数据应及时剔除,并找出问题所在,重新测试.学生做到以上几点,那么在实验中可减少测量误差,提高实验数据的准确度,使实验结果与理论分析更相符.所以,正确引导学生的实验很重要,通过实验可培养学生全面分析问题和解决问题的能力,使学生具备科技人员应有的严谨的科学态度和踏实细致的工作作风.参考文献:1郑家祥.电子测量实验.国防工业出版社,19852杨遇春.电子线路及微机实验.中国科学技术大学出版社,1992 3常健生.检测与转换技术.机械工业出版社(责任编辑:李业农)67。
电路实验报告误差分析
电路实验报告误差分析电路实验报告误差分析在进行电路实验时，我们常常会遇到各种误差，这些误差可能来自于测量仪器的精度、电路元件的质量、环境因素等。
准确地分析和处理这些误差对于实验结果的可靠性和准确性至关重要。
本文将围绕电路实验报告误差分析展开讨论。
一、误差来源及分类1. 仪器误差：测量仪器的精度是影响实验结果准确性的重要因素。
仪器误差可以分为系统误差和随机误差两类。
系统误差是由于仪器固有的缺陷或校准不准确导致的，通常是恒定的偏差。
随机误差则是由于测量过程中的不确定性导致的，通常呈正态分布。
2. 元件误差：电路元件的质量和精度也会对实验结果产生影响。
元件误差包括电阻、电容、电感等元件的额定值与实际值之间的差异。
这些误差可能是由于制造工艺、材料质量差异等原因引起的。
3. 环境误差：在实验过程中，环境因素也会对实验结果产生一定的影响。
例如温度变化会导致电阻值的变化，湿度变化会影响电容器的性能等。
二、误差分析方法1. 误差传递法：误差传递法是一种常用的误差分析方法，它通过计算各个误差源对最终结果的贡献来评估实验结果的准确性。
该方法适用于线性系统，可以将各个误差源的误差传递到最终结果上，并进行相应的计算。
2. 统计方法：统计方法是一种较为客观和全面的误差分析方法。
通过多次实验重复测量，可以得到一系列测量值，然后利用统计学方法计算平均值、标准差等统计指标，从而评估实验结果的准确性和可靠性。
3. 灵敏度分析：灵敏度分析是一种通过改变电路参数来评估实验结果对参数变化的敏感程度的方法。
通过计算实验结果对参数变化的导数，可以得到实验结果对参数变化的灵敏度，从而判断参数误差对实验结果的影响程度。
三、误差处理和减小1. 仪器校准：定期对测量仪器进行校准，可以减小仪器误差。
校准可以通过标准参考器件或其他精密仪器进行，校准结果可以用于修正测量结果。
2. 实验设计：合理的实验设计可以减小误差的影响。
例如，在测量电阻时，可以选择合适的测量范围和精度，避免过大或过小的测量范围导致的误差。
物理-电学实验中测电阻的方法及其误差分析课件
测电阻方法归纳
一、伏安法测电阻 二、伏伏法（安安法）测电阻 三、等效法测电阻 四、电桥法测电阻 五、半偏法测电阻 六、欧姆表测电阻
15
出此时电压表和电流表的示数 U1,I1.
②保持两滑动变阻器的滑动头位置不变 ,将单刀双掷 开关S2向 2闭合,读出此时电压表和电流表的示数
U2,I2.
（无系统误差）
3
二、伏伏法（安安法）测电阻
（无系统误差）
4
例 2. 有一电压表 V 1 ，其量程为 3V ，内阻约为 3000Ω 该电压表的内阻，提供的实验器材有：
电源E：电动势约 15V，内阻不计；
电流表 A1：量程 100mA，内阻 r1=20Ω ； 电压表 V2：量程 2V，内阻 r2=2000Ω ； 定值电阻 R1：阻值 20Ω；
定值电阻 R2：阻值 3Ω； 滑动变阻器 R0：最大阻值 10Ω，额定电流 1A ； 电键一个，导线若干。
设计电路， 写出电压表 V1内阻的计算表达式 RV1=
电学实验中测电阻的方 法及其误差分析
广东实验中学 吕黎洁
1.理清基本原理 2.具体问题具体分析
一、伏安法测电阻
大内偏大
电流表 的分压
小外偏小
电流表读 数偏大
电压表读 数偏大
电压表 的分流
1 、实验原理：
2 、误差产生的原因是什么？ （有系统误差）
3、哪个电表的读数存在误差？
2
例 1. ①将 R2的滑动头调到最左端 ,单刀双 掷开关 S2向 1闭合,闭合开关 S1,调节 滑动变阻器 R1和 R2,使电压表和电流 表的示数尽量大些 (不超过量程 ),读
的阻值置于 2601.0Ω时，在接通 S2前后，微安表的示数也保持不变 .
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练习（判断正误 ）：
1.两个种群间的生殖隔离一旦形成，这两个种群就
属于两个物种。（ ）√
2.物种都是经过长期的地理隔离，最后出现生殖隔
离而形成的。（ ）× 3.一个物种的形成或灭绝，会影响到若干其他物 种的进化。（√）
2、如图表示长期使用同一种农 种 a
药后，害虫种群密度的变化情 群
况，下列有关叙述中不正确的 密
测量值总是小于真实值
图为半偏法测定电流表内阻rg的线路图,图中的R实物 是 变阻器 ,R’实物是电阻箱 ,正确连接实物后, 实验步骤如下:
A.合上开关S1,调整R的阻值,使电流表 指针偏转到满刻度
B.断开S1,记下R’的值
C.合上开关S2,调整R和R’的阻值,使电 流表指针偏转到正好满刻度的一半
D.断开S1、S2,将R阻值调到最大 上述 C 项步骤有错误,应 只调整R’的阻值 才正 确,改正后正确操作步骤的顺序编码为 DACB 只当R’ 比电R流小会得变多大时,才,故可rg以的认真为实r值g=比R’R,因’要为稍并入R大’后电路. 的总
AA、Aa、aa的个体分别占81%、18%、1%
自然选择导致适应
适应：生命的结构及功能、行为、生活方式使该生物适
合在一定环境条件下生存和延续，称为适应。
英19世纪曼彻斯特
英20世纪曼彻斯特
适应性进化——自然选择所造成的。
五、 异地的和同地的物种形成
物种形成的标志：生殖隔离
生殖隔离：不同物种之间的个体不能自 由交配或交配后不能产生可育的后代的 现象。
（3）子代种群的基因频率：A占60%；a占40%。
三、遗传平衡定律（哈代-温伯格定律）：
在一个大的随机交配的种群里，基因频率和基因 型频率在没有迁移、突变、选择的情况下，世代相传 不发生变化，并且基因型频率由基因频率所决定。
平衡被打破的因素：基因频率改变
①遗传漂变：小种群的偶然事件 ②非随机交配：交配有选择 ③基因迁移：个体的迁入和迁出 ④突变：少数有利突变 ⑤自然选择：基因频率和基因型频率改变
YYRR
yyrr Yy Rr
Y y 基因座位
一个特定基
r
R 因在染色体
上的位置
一对相对性状：有3种基因型，2种表现型
两对相对性状： 有9种基因型，4种表现型
那么n 对相对性状？ 3n
2n
生物通过变异(基因突变)产生新的基因,通过 基因重组和染色体变异产生新的基因型。
种群中普遍存在的 可遗传变异 是自然 选择的前提，也是生物进化的前提。
加拉帕格斯群岛不同种地雀形成图解
原始地雀
分布于不同岛屿上 （地理隔离）
各地雀种群出现不同 突变和基因重组
不同种群基因频率发生不同变化
不同种群间无基因交流
各岛屿环境不同，自然选择导致不 同种群的基因频率改变有所差异
长此以往，不同种群基因 库形成明显差异
最终产生生殖隔离，物种形成
物种的形成：物种形成的方式有多种，经 过长期地理隔离而达到生殖隔离是比较常 见的方式。
达尔文对长颈鹿进化的解释
• 达尔文认为长颈鹿的进化原因 是：
• 长颈鹿产生的后代超过环境承 受能力（过度繁殖）；
• 它们都要吃树叶而树叶不够吃 （生存斗争）；
• 它们有颈长和颈短的差异 （遗传变异）；
• 颈长的能吃到树叶生存下来， 颈短的却因吃不到树叶而最终 饿死了（适者生存）。
生物普遍存在变异
例1：从种群中随机抽出100个个体，测知基因型 为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个，那 么基因A和a的基因频率分别是多少？
A
=
30×2 +60 100×2
=60%
，
a=40%
例2：某工厂有男女职工各200名，经调查，女性色盲 基因的携带者15人，患者5人，男性患者11人，那么 这个群体中色盲基因的频率为多大？
E I g (R rg r)
再合上S2保持R不变,调节电阻箱R’, 使电流表指针偏转到满刻度的一半
E I (R R'rg r) R'rg
1
1
2 I grg (I 2 I g )R'
综上:
rg
Rr R r R'
R'
当R+r>>R’时,rg=R’,即电流表的内阻等于此时电阻箱的电
阻值.
求：1、基因B、b的频率（即p 和q）
2、基因型Bb的频率
82×2＋18
1、 p＝
×100％＝90％
100×2
q＝1－90％＝10％
2、 （Bb）＝
18 ×100％
100
通过数学计算讨论种群中基因型频率和基因频率的变化
假定AA 中有 20%的 个体基 因型突 变成Aa
亲代基因 AA(80%) Aa（20%) aa(0%)
A.V1 A1
B.V1 A2 C.V2 A1
D.V2 A2 解:电压表应选用内阻大的,电流表无条件.
AB
生物普遍存在变异 人们根据自己需要
选择合乎要求的变异个体，淘汰其他 数代选择 所需变异被保存
微小变异变成显著变异
培育出新品种
实例：在经常刮大风的海岛上，无
翅或残翅的昆虫特别多
达尔文的自然选择学说如何解释 长颈鹿脖子为什么会变长？
伏特表示数小于真实值
电流表示数小于真实值
伏安法测电阻中的误差问题
1.电流表外接法
2.电流表内接法
电压真实,电流较真实值大
R测
U I
Rx
I
U Iv
R测 Rv // Rx
测量值总小于真实值 适用于Rv>>Rx, 即小电阻
电流真实,电压较真实值大
R测
U I
Rx
U
IRA I
R测 RA Rx
测量值总大于真实值
电路实验中的误差分析
理想电表与非理想电表的区别
在大多数情况下,电压表和电流表都被看作理想表,即电压 表内阻无穷大,电流表内阻为零.电表的接入对电路没有影 响.
但在物理实验分析中,是不能忽略电表内阻的,都应该看成
实际表.
电压表和电流表在电路中既是一个测量工具,又是一个电阻.
1.伏特表对电路的影响
2.电流表对电路的影响
流表 内
接法.
解: Rx1 5 50, Rv 10000 2000
RA 0.1
Rx1
5
Rv>>Rx,电流表采用外接法
Rx2 500 5000 , Rv 10000 20
RA 0.1
Rx2 500
RA<<Rx,电流表采用内接法
临界条件: Rx RARV
半偏法测电流表内阻的误差问题
闭合S1,电流表G指针偏转到满刻度
地理隔离属于异地还是同地物种形成？
物种的形成都需要地理隔离吗？ 三倍体无子西瓜培育过程
异地还是同地物种形成？
五、异地的和同地的物种形成
1、异地物种形成:地理隔离 2、同地物种形成:有性生殖
总结：
现代进化论 进化实质：基因频率的改变 原材料：突变与重组 决定方向：自然选择 变异是不定向的，选择是定向的
解: U 0.1V, ΔU 0.1 1
U 2.7 27
I 1mA, ΔI 1 I5
I ΔU IU
电流变化明显,说明电压表内阻带来
的影响比电流表内阻带来的影响大,
故应采取内接法.
电流表的内阻约为0.1Ω，电压表的内阻约为10KΩ,若待测
电阻约为5Ω，用伏安法测其电阻应采用电流表 外
接法；若待测电阻约为500Ω，用伏安法测其电阻采用电
是 (D)
度
c b
使用农
T
A、 a点种群中存在很多种变异类型， 药变异不定向
B、 a b的变化是生物与无机环境斗争的结果
C、 b c是抗药性逐代积累的结果
D、 农药对害虫的抗药性变异进行定向选择，使害
虫产生定向抗药性变异
3.某一个种群中某种可遗传的变异性状出现
的频率增加，这很可能是：( A ）
A.那个性状对环境有很大的适应性
B.该种群的全体成员都是那个性状的纯合子
C.那个变异性状是由环境引起的
D.控制那个性状的基因是隐性的
4.下列关于基因库的叙述错误的是：( D ）
A.基因突变可以改变基因库的组成
B.生物个体总要死亡，但基因库却因个体繁 殖代代相传
C.基因库是指一个种群所含的全部基因
D.种群中的每个个体含有基因库的全部基因
伏安法测电源电动势和内阻的误差分析 两种电路
U准确, I 偏小
I真
I测
I
，I
V
V
U RV
E测<E真,r测<r真
更用 为等 方效 便电
源 观 点 分 析
I准确, U 偏小 电流越小,偏差越小
E测=E真,r测>r真
此法内阻误差非常大, 不宜采用
用下图所示电路测量电池电动势和内阻时,若有两只电压 表V1V2,其量程相同,内阻RV1>RV2;两只电流表A1A2量程 相同,内阻RA1>RA2,在实验中, 为了使E、r的测量精确些, 选择的电表可以是:
影响存活与繁殖
生存斗争
适者生存，不适者淘汰
数代选择
适应环境的所需变异被保存
进化，新物种产生
达尔文把这种在生存斗争中，适者生存、 不适者被淘汰的过程，叫做自然选择. 达尔文认为： 自然选择是进化的重要动力和机制.
• 用农药消灭害虫，开始时，效果显著，但 过一段时间后，药效明显下降，是什么原 因使害虫产生了抗药性？
例4：某昆虫种群中，绿色翅的基因为A, 褐色翅的 基因位a，调查发现AA、Aa、aa的个体分别占 30%、60%、10% （1）那么A、a的基因频率是多少？ （也叫A配