計量實驗設計的基本方法

1.目的明確，聯系廣泛

問測什么物理量，或者驗證探索什么規律，是實驗的目的，也是實驗設計的出發點。實驗的目的明確后，我們要應用所學的知識，廣泛接觸，看看物理量或物理規律出現在哪些內容中，與哪些物理現象有關，與哪些物理量直接相關。對于基于測量的實驗，測量什么規律，需要用什么物理量來定量表達;對于基于驗證的實驗，在相應的物理現象中建立什么數量關 系,從而達到驗證規律的目的;對于探索性實驗，相應的物理現象中涉及到哪些物理量. .. 這些都要先分析，才能確定實驗原理。

2.選擇方案簡單、準確

同樣的實驗目的，可能會有多種實驗原理，然后形成多種(可供選擇的)設計方案。一般來說， 根據不同的實驗原則選擇不同的實驗方案主要遵循四個原則:

科學性:設計方案有科學依據和正確途徑,符合物理學基本原理。

可行性:按設計方案實施時，應安全可靠，不對人和設備造成傷害，所需的裝置和設備應易于準備,成功率高。

精度:選擇方案時，應對各種可能的方案進行初步誤差分析，盡量選擇精度高的方案。

簡單直觀:設計方案應便于實驗者進行實驗操作、閱讀、數據處理和直觀明顯的觀察。

3.計量校準根據計劃，選擇設備

實驗方案選定后，考慮方案中需要哪些設備，哪些物理量與被測量有直接的定量關系，需要哪些儀器來確定實驗中使用的設備。

4.合理有序地制定步驟

實驗前，要確切知道設備如何組裝，先測哪些量,后測哪些量，從正確操作和提率的角度,制定合理有序的實驗程序。

5.數據處理和誤差分析

常用的數據處理方法(如平均法、圖像法、追蹤法、比較法等。)和誤差分析方法(如誤差、相對誤差等。 )要掌握，設計實驗時也要考慮。