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    (四)系统误差 系统误差具有确定的方向性.因此找出其产生的原因后.可采取适当的措施减小或消除此之外它.下面讨论几种常见的系统误差及解决的方法. 1.由实验原理的不完善带来的系统误差 以伏安法电阻为例.不论是图11-2(a)所示的电流表外接.还是图11-2(b)所示的电流表内接. 都旧有系统误差的.对此系统 误差.有两种办法处理.一种是对实验结果进行修正.另一种是地实验线路进行补偿. 以图5-2(a)线路为例.如果事先已知电压表的内阻 .即可对实验结果进行修正.如果电压表和电流表的读数分别为U和I.则可解得 如果电压表的内阻未知.则可改进实验线路.进行电流补偿或电压补偿.仔细地调节滑动变阻器R.使电流表的读数为零.此时因为a.b两点等势.所以电压表的读数就是的电流.这样就消除了由于电流表分压及电压表分流而带来的系统误差. 注意.图5-3只是电流补偿和电压补偿的原理图.在实际操作中.还须有一些附加部件.例如在电流计上必须串一个滑动变阻器以保护电流计.电路未调平衡时将滑动变阻器置于阻值最大处.随着逐渐调平衡慢慢减小滑动变阻器的阻值直至零. 2.由于测量仪表不准确带来的系统误差 图5-3所示的补偿电路解决了由于实验原理不完善带来的系统误差.但电压表和电流表的准确度是很有限的(一般中学里用的电表都是2.5级的.即使大学专业实验室中的电表也只有0.5级).这会给测量结果带来较大的误差. 为了用准确程度要高得多的电阻代替电表来测量.我们可以这样来分析一下图5-3(a)的电路.将R分画成两个电阻.我们假定有四个电阻| ..根据欧姆定律 这样.如果三个电阻都已知.也就测得了. 将图5-4改画成图5-5. 都用电阻箱.这就是我们熟知的惠斯通 电桥.电阻箱的准确度要比电表高得多 .中学里用的多数为0.2级.稍好一些 的即可达0.02级. 3.由外界环境带来的系统误差 用 量热器做热学实验时.实验系统和外界的热交换是一个比较难解决的问题.此时我们可以用“异号抵消 的思想来减小这一系统误差. 在用混合法测定冰的熔解热的实验中.将量热器假定成一个完美的绝热系统.但这在职实验中是无法做到的.我们采用“异号抵消 法来尽量减小量热器和周围环境之间的热传递给实验结果带来的系统误差. 在实验过程中.环境温度可以认为是不变的.适当选取量热器内水的初温和水.冰的质量.使量热器在实验的前一部分时间内向周围环境放热.在实验的后一部分时间内从周围环境吸热.并尽量使整个实验过程中量热器与环境的热交换前后彼此抵消.这样便可以认为量热器是一个很好的绝热系统. 怎样才能使量热器的放.吸热基本相同呢?我们以时间t为横轴.以量热器温度T为纵轴.可得如图11-6所示的图线.AB是冰块投入前的自散热线.BCD是冰的熔解线.DE是自然吸热线.从这段时间内.量热器的温度高于室温.量热器向周围环境放出来的热量可用BFC这个曲边三角形的面积来表示.从这段时间内.量热器的温度低于室温.量热器从周围环境吸收的热量可用曲边三角形CGD的面积来表示.适当地控制水的初温和水.冰的质量.使相差不多.即可认为量热器与外界基本没有热交换. 【查看更多】

     

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