計(jì)量實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本方法

1.目的明確，聯(lián)系廣泛

問測什么物理量，或者驗(yàn)證探索什么規(guī)律，是實(shí)驗(yàn)的目的，也是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)的目的明確后，我們要應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)，廣泛接觸，看看物理量或物理規(guī)律出現(xiàn)在哪些內(nèi)容中，與哪些物理現(xiàn)象有關(guān)，與哪些物理量直接相關(guān)。對(duì)于基于測量的實(shí)驗(yàn)，測量什么規(guī)律，需要用什么物理量來定量表達(dá);對(duì)于基于驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)，在相應(yīng)的物理現(xiàn)象中建立什么數(shù)量關(guān) 系,從而達(dá)到驗(yàn)證規(guī)律的目的;對(duì)于探索性實(shí)驗(yàn)，相應(yīng)的物理現(xiàn)象中涉及到哪些物理量. .. 這些都要先分析，才能確定實(shí)驗(yàn)原理。

2.選擇方案簡單、準(zhǔn)確

同樣的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，可能?huì)有多種實(shí)驗(yàn)原理，然后形成多種(可供選擇的)設(shè)計(jì)方案。一般來說， 根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)原則選擇不同的實(shí)驗(yàn)方案主要遵循四個(gè)原則:

科學(xué)性:設(shè)計(jì)方案有科學(xué)依據(jù)和正確途徑,符合物理學(xué)基本原理。

可行性:按設(shè)計(jì)方案實(shí)施時(shí)，應(yīng)安全可靠，不對(duì)人和設(shè)備造成傷害，所需的裝置和設(shè)備應(yīng)易于準(zhǔn)備,成功率高。

精度:選擇方案時(shí)，應(yīng)對(duì)各種可能的方案進(jìn)行初步誤差分析，盡量選擇精度高的方案。

簡單直觀:設(shè)計(jì)方案應(yīng)便于實(shí)驗(yàn)者進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作、閱讀、數(shù)據(jù)處理和直觀明顯的觀察。

3.計(jì)量校準(zhǔn)根據(jù)計(jì)劃，選擇設(shè)備

實(shí)驗(yàn)方案選定后，考慮方案中需要哪些設(shè)備，哪些物理量與被測量有直接的定量關(guān)系，需要哪些儀器來確定實(shí)驗(yàn)中使用的設(shè)備。

4.合理有序地制定步驟

實(shí)驗(yàn)前，要確切知道設(shè)備如何組裝，先測哪些量,后測哪些量，從正確操作和提率的角度,制定合理有序的實(shí)驗(yàn)程序。

5.數(shù)據(jù)處理和誤差分析

常用的數(shù)據(jù)處理方法(如平均法、圖像法、追蹤法、比較法等。)和誤差分析方法(如誤差、相對(duì)誤差等。 )要掌握，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)也要考慮。