2015高中物理电学实验教学中系统误差分析的方法

1高中物理电学实验教学中系统误差分析的方法摘要:电学实验一直是高中教学中的一个重难点,而其中的系统误差分析又是学生学习中的难中之难。本文对高中电学实验的系统误差分析常见方法做一归纳整理,以期使教学过程中对该难点的突破起到一定作用。关键词:电学实验;高中物理;系统误差分析1系统误差来源高中物理电学实验中所产生的系统误差一般专指实验设计上的原理缺陷而带来的误差,具体而言主要成因又在于电压表和电流表存在内阻,而对电压和电流的测量带来一定影响所致。2系统误差常规分析方法2.1函数解析法一般通过欧姆定律算出待测量(如Rx)在不考虑电表内阻和考虑电表内阻两种情况下的表达式,前者为测量值,后者为真实值(理论值),比较两者大小。2.2图像描点法在记录多组数据并用作图法处理数据的实验中,可以考虑分析坐标点在不考虑电表内阻和考虑电表内阻两种情况下的纵、横坐标的大小关系,通过对坐标点的平移来找出测量图和真实图(理论图)之间的偏差。2.3等效法利用等效思想,分析实测量等效结果与真实值之间的偏差。3例析例1如图1,利用电流表外接法测Rx的系统误差分析,其中U和I分别为电压表和电流表读数,RV为电压表内阻。图1法1函数解析法测量值(不考虑电表内阻)R测=UI真实值R真=U/(I-URV)显然,R测R真。法2图像描点法如图2,黑点为测量值,由于电压表的分流作用导致测量值比流过Rx的真实电流大ΔI=URV,而电压表示数为Rx两端真实电压,故黑点水平左移ΔI即得到真实点(a1a2),U越大左移距离越大,而U趋近于零时ΔI趋近于零,黑点和红点归一,由此得到a1和a2为真实图像,易得R测R真法3等效法图1电路可以等效为图3电路,故R测=UI可101第24卷第3期高等函授学报(自然科学版)Vol.24No.32011年6月JournalofHigherCorrespondenceEducation(NaturalSciences)等效为MN之间的总电阻RMN,而RMN=RX·RVRX+RV,易得R测R真。图3例2利用如图所示电路测量电源电动势和内阻的实验中,分析系统误差。法1函数解析法不考虑电表内阻时,由实验中两组数据代入欧姆定律可得:E=U1+I1rE=U2+I2r联立求得:E测=U1I2-U2I1I2-I1、r测=U1-U2I2-I1考虑电表内阻时,图4E=U1+(I1+U1RV)rE=U2+(I2+U2RV)r联立求得E真=U1I2-U2I1I2-I1-U1-U2RV、r真=U1-U2I2-I1-U1-U2RV此为真实值易得E测E真、r测r真法2图像描点法如图5所示,黑点为测量值,由于电压表的分流作用导致电流表测量值比真实干路电流小ΔI=URV,而电压表示数为真实路端电压,故黑点水平左移ΔI即得到真实点(a1、a2),U越大左移距离越大,而U趋近于零时ΔI趋近于零,黑点和红点归一,由此得到a1和a2为真实图像,易得E测E真、r测r真图5法3等效法图4可等价为图6,如图所示,虚线框内部分可以等效为一个新的电源,M、N两点为该电源的输出端。易知电压表的测得电压恰为M、N两点之间电压,即为等效电源的路端电压;而电流表测得电流也恰为该等效电源的真实干路电流,故此电路所测电动势和内阻实为此等效电源的电动势和内阻。建设独具风格的特色馆藏图书馆应根据高校专业设置,集中有关专业资源以及网站,如电子期刊、专业数据库、专业学术机构、专题电子论坛及有关专业信息站点等,建立专业信息资源指引库;或通过对网络学术资源进行搜索和组织,针对学校重点学科专业的信息资源需求建立相应的学科专业指引库[3]。特色馆2藏是评判一个图书馆优劣的标准之一。我们并不能强求一个图书馆囊括古今中外所有著作,但是尽可能全面的包含某一领域的著作却是可以实现的。作为高校图书馆可以依据本校重点学科设置确立特色馆藏,或者将校内历届名师著作及校史完整保存也不失为一种特色。这些专业资源和特色馆藏的建立能够使图书馆更好地为学校的专业建设与学科发展提供优质的服务。实行“学科馆员”的方式提升服务质量实行“学科馆员”制度是图书馆管理机制的一次创新,图书馆是高校的学术支柱,在图书馆实施学科馆员(SubjectLibrarian)制度能够提升图书馆的服务质量[4]。所谓学科馆员制度就是每位“学科馆员”负责联系一个学院,主要职责是:搜集对口学科发展动态、最新进展、会议消息、资源线索、新书介绍等信息,并及时通过主页发布、E-mail或其他形式向用户推送,此举得到各大高校争先效仿。学科馆员制度在高校实施以来,加强了图书馆与各院系的联系,建立起通畅的“需求”与“保障”渠道,帮助教师、学生充分利用图书馆的资源,对高校的主动服务和教学、科研支持起到了一定的推动作用。3结束语服务质量是图书馆生存和发展的根本,没有高质量的服务就不可能取得满意的服务效益,也难以体现图书馆的社会存在价值。提高图书馆服务质量是一个全方位、多层次的工作,必须加强图书馆馆员队伍建设,改变服务理念和服务方式,加强数字图书馆、专业资源和特色馆藏建设,积极开展馆际互借服务,实行“学科馆员”工作方式,只有这样才能够提升高校图书馆的服务质量,提高服务水平,使读者满意。参考文献[1]李天舒.论如何进一步提高图书馆服务质量[J].内蒙古图书馆工作,2008(2):87-89.[2]刘春静.如何提高图书馆电子信息服务质量[J].学术平台,2009(2):160-161.[3]黄莹桦,黄颖梨.如何提高图书馆读者服务质量[J].科技信息,2010(3):544-545.[4]李森,刘晗彬.浅谈如何提高图书馆的服务质量[J].农业图书情报学刊,2004,16(10):91-92.