第三章物理实验的基本知 识 物理实验的种类是多种多样的,下面介绍 几种常见的实验类型 探索性实验 验证性实验 析因实验 四 判决实验 五、定性实验 间≡定量实验
第三章 物理实验的基本知 识 物理实验的种类是多种多样的，下面介绍 几种常见的实验类型。 一、探索性实验 二、验证性实验 三、析因实验 四、判决实验 五、定性实验 六、定量实验
第二节物理实验的基本测量方法 2.1比较法 比较法是将相同类型的被测量与标准量直接或间接地进凸较, 测出被测量量值的测量方法。比较法可分为直接比较法和 比较法两种。 直接比较法 将一个待测物理量与一个经过校准的物理量类型相同的量 具或量仪直接进行比较而得到待测物理量量值的测量方法,称 为直接比较法。它所使用的测量器具通常是直读指示式器具, 它所测量的物理量一般为基本量。 某些物理量难以或不便进行直接比较测量,需设法利用牧 理量之间的单值函数关系将被测量与同类型标准量进行间接比 较测出其值。 2.2补偿法 通过某种方法使被测量对给定系统在某一方面所产生的作用被 个可调节的同类量的作用所抵消,即二者对同一系统的某种 补偿,从而实现对该被测量的测量,称这种测量方 偿法”。实际应用补偿法时,往往要与比较法、零示氵 专运用
第二节 物理实验的基本测量方法 2．1 比较法 比较法是将相同类型的被测量与标准量直接或间接地进行比较， 测出被测量量值的测量方法。比较法可分为直接比较法和间接 比较法两种。 直接比较法 将一个待测物理量与一个经过校准的物理量类型相同的量 具或量仪直接进行比较而得到待测物理量量值的测量方法，称 为直接比较法。它所使用的测量器具通常是直读指示式器具， 它所测量的物理量一般为基本量。 某些物理量难以或不便进行直接比较测量，需设法利用物 理量之间的单值函数关系将被测量与同类型标准量进行间接比 较测出其值。 2．2 补偿法 通过某种方法使被测量对给定系统在某一方面所产生的作用被 一个可调节的同类量的作用所抵消，即二者对同一系统的某种 作用相互补偿，从而实现对该被测量的测量，称这种测量方法 为“补偿法”。实际应用补偿法时，往往要与比较法、零示法 结合运用
2.3放大法 物理实验中常遇到一些微小物理量的测量。为提高测量精\需 要按照一定的物理规律,选用合适的实验装置将被测量式放 大后再进行测量,这种方法称为放大法。放大法的另一种 是将测量器具读数机构的读数细分,也可使测量精度提高。 用的放大法有机械放大法、光学放大法和电子学放大法 2.3.1机械放大法 螺旋测微放大法是一种典型的机械放大法 2.3.2几何光学放大法 视角放大法 使被测物通过光学装置放大视角形成放大像以便于观测的方法称 为视角放大法 2.角放大法 2.3.3电子学放大法 中普遍应用放大电路将微弱的被测电信号放大以后再 测量,如示波器即其一例
2．3 放大法 物理实验中常遇到一些微小物理量的测量。为提高测量精度，需 要按照一定的物理规律，选用合适的实验装置将被测量进行放 大后再进行测量，这种方法称为放大法。放大法的另一种含义 是将测量器具读数机构的读数细分，也可使测量精度提高。常 用的放大法有机械放大法、光学放大法和电子学放大法。 2．3．1 机械放大法 螺旋测微放大法是一种典型的机械放大法。 2．3．2 几何光学放大法 视角放大法 使被测物通过光学装置放大视角形成放大像以便于观测的方法称 为视角放大法。 2．角放大法 2．3．3 电子学放大法 电子仪器中普遍应用放大电路将微弱的被测电信号放大以后再 进行测量，如示波器即其一例
2.4模拟法 在实际测量中,限于条件,有许多现象是不可能直接观 的。模拟法是指人们依据相似理论,人为制造一个类同于矾 对象的物理现象或过程,用模型的测试替代对实际对象的测讧 模拟法分为物理模拟和数学模拟两大类。 2.4.1物理模拟法 2.4.2数学模拟法 2.5转换测量法 在测量中,对于某种不能或不便于直接与标准量比较的被测量 类型,需将其转换成能或易于与标准量相比较的另一种类型的 物理量之后再进行测量,这种方法称为转换测量法。在转换测 量法中,传感器起着关键的作用 2.5.1参量转换测量法 参 测量法是将被测非电量经相应的传感器转变为电阻 毛感和阻抗等电参量,再经测量电路进行加工处理变成 电压信号,以便进行观测的方法
2．4 模拟法 在实际测量中，限于条件，有许多现象是不可能直接观察 的。模拟法是指人们依据相似理论，人为制造一个类同于研究 对象的物理现象或过程，用模型的测试替代对实际对象的测试。 模拟法分为物理模拟和数学模拟两大类。 2．4．1物理模拟法 2．4．2数学模拟法 2．5转换测量法 在测量中，对于某种不能或不便于直接与标准量比较的被测量 类型，需将其转换成能或易于与标准量相比较的另一种类型的 物理量之后再进行测量，这种方法称为转换测量法。在转换测 量法中，传感器起着关键的作用。 2．5．1 参量转换测量法 参量转换测量法是将被测非电量经相应的传感器转变为电阻、 电容、电感和阻抗等电参量，再经测量电路进行加工处理变成 电流、电压信号，以便进行观测的方法
2.5.2能量转换测量法 能量转换测量法是根据能量守恒与转换定律,经相应的∽ 将非电能量转变为电能进行测量的方法。 另外,用单色性好、强度髙、稳定性好的激光作光源,再 用声一光、电—光、磁—光等物理效应,可经某些需精确测量 的物理量转换为光学量来测量,非电量的光测法已发展成为 种重要的测量方法。 在具体的实验中,往往是把各种方法综合起来应用。因此, 实验者只有对各种实验方法有深刻的了解,才能在未来的实际 工作中得心应手地综合应用
2．5．2 能量转换测量法 能量转换测量法是根据能量守恒与转换定律，经相应的传感 器，将非电能量转变为电能进行测量的方法。 另外，用单色性好、强度高、稳定性好的激光作光源，再利 用声—光、电—光、磁—光等物理效应，可经某些需精确测量 的物理量转换为光学量来测量，非电量的光测法已发展成为一 种重要的测量方法。 在具体的实验中，往往是把各种方法综合起来应用。因此， 实验者只有对各种实验方法有深刻的了解，才能在未来的实际 工作中得心应手地综合应用