相對誤差 % 0.74 0.58 1.60 0.89 4.99 6.20 7.40 8.18 10.00
從上述結(jié)果來看，基本在實驗誤差范圍之內(nèi)。但我們可以清楚的發(fā)現(xiàn)，隨著溫度的升高，電阻值變小，但是相對誤差卻在變大，這主要是由內(nèi)熱效應(yīng)而引起的。
5、內(nèi)熱效應(yīng)的影響
在實驗過程中，由于利用非平衡電橋測量熱敏電阻時總有一定的工作電流通過，熱敏電阻的電阻值大，體積小，熱容量小，因此焦耳熱將迅速使熱敏電阻產(chǎn)生穩(wěn)定的高于外界溫度的附加內(nèi)熱溫升，這就是所謂的內(nèi)熱效應(yīng)。在準(zhǔn)確測量熱敏電阻的溫度特性時，必須考慮內(nèi)熱效應(yīng)的影響。本實驗不作進(jìn)一步的研究和探討。
6、實驗小結(jié)
通過實驗，我們很明顯的可以發(fā)現(xiàn)熱敏電阻的阻值對溫度的變化是非常敏感的，而且隨著溫度上升，其電阻值呈指數(shù)關(guān)系下降。因而可以利用電阻—溫度特性制成各類傳感器，可使微小的溫度變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮璧淖兓纬纱蟮男盘栞敵觯貏e適于高精度測量。又由于元件的體積小，形狀和封裝材料選擇性廣，特別適于高溫、高濕、振動及熱沖擊等環(huán)境下作溫濕度傳感器，可應(yīng)用與各種生產(chǎn)作業(yè)，開發(fā)潛力非常大。
【2016大學(xué)物理實驗報告2】
【實驗題目】長度和質(zhì)量的測量
【實驗?zāi)康摹?/strong>
1. 掌握米尺、游標(biāo)卡尺、螺旋測微計等幾種常用測長儀器的讀數(shù)原理和使用方法。
2. 學(xué)會物理天平的調(diào)節(jié)使用方法，掌握測質(zhì)量的方法。
3. 學(xué)會直接測量和間接測量數(shù)據(jù)的處理，會對實驗結(jié)果的不確定度進(jìn)行估算和分析，能正確地表示測量結(jié)果。
【實驗儀器】(應(yīng)記錄具體型號規(guī)格等，進(jìn)實驗室后按實填寫)
直尺(50cm)、游標(biāo)卡尺(0.02mm)、螺旋測微計(0～25mm,0.01mm),物理天平(TW-1B型，分度值0.1g，靈敏度1div/100mg),被測物體
【實驗原理】(在理解基礎(chǔ)上，簡明扼要表述原理，主要公式、重要原理圖等)
一、游標(biāo)卡尺
主尺分度值：x=1mm,游標(biāo)卡尺分度數(shù)：n(游標(biāo)的n個小格寬度與主尺的n-1小格長度相等),游標(biāo)尺分度值： (50分度卡尺為0.98mm,20分度的為：0.95mm),主尺分度值與游標(biāo)尺分度值的差值為： ,即為游標(biāo)卡尺的分度值。如50分度卡尺的分度值為：1/50=0.02mm,20分度的為：1/20=0.05mm。
讀數(shù)原理：如圖，整毫米數(shù)L0由主尺讀取，不足1格的小數(shù)部分 需根據(jù)游標(biāo)尺與主尺對齊的刻線數(shù)k和卡尺的分度值x/n讀�。�
讀數(shù)方法(分兩步)：
(1)從游標(biāo)零線位置讀出主尺的讀數(shù).(2)根據(jù)游標(biāo)尺上與主尺對齊的刻線k讀出不足一分格的小數(shù),二者相加即為測量值.即: ,對于50分度卡尺： ;對20分度： 。實際讀數(shù)時采取直讀法讀數(shù)。
二、螺旋測微器
原理：測微螺桿的螺距為0.5mm，微分筒上的刻度通常為50分度。當(dāng)微分筒轉(zhuǎn)一周時，測微螺桿前進(jìn)或后退0.5 ，而微分筒每轉(zhuǎn)一格時，測微螺桿前進(jìn)或后退0.5/50=0.01mm。可見該螺旋測微器的分度值為0.01 ，即千分之一厘米，故亦稱千分尺。
讀數(shù)方法：先讀主尺的毫米數(shù)(注意0.5刻度是否露出)，再看微分筒上與主尺讀數(shù)準(zhǔn)線對齊的刻線(估讀一位),乖以0.01mm, 最后二者相加。
三：物理天平
天平測質(zhì)量依據(jù)的是杠桿平衡原理
分度值:指針產(chǎn)生1格偏轉(zhuǎn)所需加的砝碼質(zhì)量，靈敏度是分度值的倒數(shù)，即 ，它表示天平兩盤中負(fù)載相差一個單位質(zhì)量時，指針偏轉(zhuǎn)的分格數(shù)。如果天平不等臂，會產(chǎn)生系統(tǒng)誤差，消除方法：復(fù)稱法，先正常稱1次，再將物放在右盤、左盤放砝碼稱1次(此時被測質(zhì)量應(yīng)為砝碼質(zhì)量減游碼讀數(shù))，則被測物體質(zhì)量的修正值為： 。
【實驗內(nèi)容與步驟】(實驗內(nèi)容及主要操作步驟)
1. 米尺測XX面積：分別測量長和寬各一次。
2. 游標(biāo)卡尺測圓環(huán)體積：(1)記下游標(biāo)卡尺的分度值和零點誤差。(2)用游標(biāo)卡尺測量圓環(huán)的外徑 、內(nèi)徑 及圓環(huán)高度h各6次(在垂直交叉方向進(jìn)行)。
3.千分尺測小鋼球直徑：(1)記下螺旋測微器的分度值，(2)測量其零點讀數(shù)3次，求出平均值.(3)用千分尺測量小鋼球不同部位的直徑 ，測量6次(要在垂直交叉方向進(jìn)行)。
4.物理天平使用(1)調(diào)底座水平;(2)調(diào)平衡;(3)稱量;(4)天平復(fù)原。
【數(shù)據(jù)處理】 (實驗數(shù)據(jù)見數(shù)據(jù)記錄紙,不必在報告里再抄寫一遍，要有主要的處理過程，要求用作圖法處理的應(yīng)附坐標(biāo)紙作圖或計算機(jī)打印的作圖，處理的中間結(jié)果應(yīng)多保留1-2位，以免產(chǎn)生截斷誤差，最終結(jié)果表示應(yīng)符合有效數(shù)字規(guī)則和不確定度位數(shù)要求,計算中要特別注意單位的換算和書寫)
1、由表1數(shù)據(jù)得
=35.15×26.05=915.66 (cm2)
∴ ，
2、由表2數(shù)據(jù)，D、d、h的計算結(jié)果如表5所示：
表5 空心圓柱體體積測量數(shù)據(jù)計算結(jié)果
測量量 | 平均值 | | | |
| 30.94 | 0.40 | 0.02 | 0.40 |
| 10.20 | 0.36 | 0.02 | 0.36 |
| 60.03 | 0.10 | 0.02 | 0.1 |
其中
故： ， ，
故：
∵
=-961.33(mm2), =668.19(mm2)
由不確定度傳遞公式得：
∴ ， =3.2%
3、由表3數(shù)據(jù)得：
9.483mm， =0.0904mm
， =0.09mm
∴ ，
4、由表4 數(shù)據(jù)得：
【實驗結(jié)果與分析】
1、米尺測得**的面積為： ，相對不確定度：0.08%
2、游標(biāo)卡尺測得圓環(huán)體積為： ，相對不確定度：3.2%
3、千分尺測得圓球直徑為： ，相對不確定度：0.45%
4、復(fù)稱法測得圓柱體質(zhì)量為：293.18g。
測量結(jié)果是可信的。面積的相對不確定度非常小，并不能說明誤差非常小，因只對長、寬的一個位置進(jìn)行了一次測量。
游標(biāo)卡尺測量誤差主要來自對與主尺對齊的游標(biāo)格線判斷不準(zhǔn);螺旋測微器的測量誤差主要來自對格線是否露出的判斷和零點讀數(shù)及估讀數(shù);
從天平測量結(jié)果可以看出，復(fù)稱法測出的兩次質(zhì)量很接近，說明天平的不等臂誤差是很小的。