大学物理实验教程：比较法介绍及应用

比较法是测量方法中最基本、最常用的方法。它分为直接比较法和间接比较法。测量就是将待测物理量与规定的该物理量的标准单位进行比较,以确定待测量是标准单位的几倍,从而得到该待测量的测量值。

(1)直接比较法

①将待测量与标准量具进行直接比较测出其大小,称为直接比较法(如用米尺测量长度)。直接比较法的测量精度受到测量仪器自身精度的限制,要提高测量精度就需要提高量具的精度。有些物理量难于制成标准量具,就需要先制成与标准量值相关的仪器,再将这些仪器与待测物理量比较,这些仪器也可称为量具,如温度计、电表等。

②通过一定机械装置或电路使待测物理量与标准量具达到平衡、补偿或零示状态,也可进行直接比较。在物理实验中常采用的有:平衡比较(如物理天平等)、补偿比较(如电位差计等)、零示比较(如检流计等)。必须指出,要有效地运用直接比较法,应考虑下面两个问题:创造条件使待测量能与标准件直接对比;无法直接对比时,则视其能否用零示测量法比较,此时只要注意选择灵敏度足够高的平衡指示仪即可。(www.xing528.com)

(2)间接比较法

许多物理量是无法通过直接比较而测出的,通常需要利用物理量之间的函数关系将待测物理量与同类标准量进行间接地比较而得到待测物理量,这种方法称为间接比较法。间接比较法在测量中的应用是较为普遍的。例如:将待测电阻R与电源和电流表串联成一回路,记下电流表的示数,用一可调标准电阻R0替换待测电阻R,调节R0使电流表示数与接待测电阻时相等,此时R0的值即为待测电阻的阻值;磁电式电流表是利用通电线圈在磁场中受到的磁力矩与游丝的扭转力矩平衡时,电流与电流表指针的偏角成正比制成的,通过电流表指针的偏转角的间接比较,测出电路中的电流强度。