有效数字及误差计算 一、测量 所谓测量,就是被测量的物理量和选为标准的同类量(即,单位)进行比较,确定出它是标准量的多少倍。如:测量一本书的长度,将书与米尺进行比较,书的长度是米尺的18.85%,则书的长度为0.1885m。 测量结果的数值大小和选择的单位密切相关。同样一个量,测量时选择的单位越小,测量结果数值就越大,所以任何测量结果都必须标明单位.如273.15K,3.0×108m/s等等。 二、测量分类 根据获得数据的方法不同,测量可分为直接测量和间接测量两类。 1.直接测量 直接测量:使用量具或仪表等标准量具经过比较可直接读数获取数据。相应测得量称为直接测量量。如:米尺测量长度、温度计测量温度、天平测量质量等等。 2.间接测量 间接测量:不能直接测量出结果,而必须先直接测量与它有关的一些物理量,然后利用函数关系而获取被测量数据的测量.相应的测得量就是间接测量量。如:物质的密度3/ am=、物体运动的速度 tSv/、物体的体积等等。 三、有效数字 测量的结果因所用单位不同而不同,但在某一单位(量具)下,表示该测量值的数值位数不应随意取位,而是要用有确定意义的表示法。 图 1用毫米尺测量工件的长度 如图1是用毫米尺测量一段工件长度的示意图。此工件的长度介于13mm和14mm之间,其右端点超过13mm刻度线处,估计为6/10格,即工件的长度为13.6mm。从获得结果看,前两位13是直接读出,称为可靠数字,而最末一位0.6mm则是从尺上最小刻度间估计出来的,称为可疑数字(尽管可疑,但还是有一定根据,是有意义的)。 定义: 由几位可靠数字加上一位可疑数字在内的读数,称为有效数字。 如上读数13.6mm共有三位有效数字,这里的第三位数“6”已是估计出来的,因此,用这种规格的尺子不可能测量到以毫米为单位小数点后第2位。 注: 1、有效数字的多少,表示了测量所能达到的准确程度,这与所用的测量工具有关。 2、当被测物理量和测量仪器选定后,测量值的有效数字位数就可以确定了。 3、仪器的读数规则 测量就要从仪器上读数,读数包括仪器指示的全部有意义的数字和能够估读出来的数字。在测量中,有一些仪器读数是需要估读的,如米尺、螺旋测微计、指针式电表等等。估读时,首先根据最小分格大小、指针的粗细等具体情况确定把最小分格分成几分来估读,通常读到格值的1/10,1/5或 1/2。 4、有效位数的认定 (1)数字中无零的情况和数字间有零的情况:全部给出的数均为有效数。如:56.14mm,...