题目
用一千分尺(Delta_({仪)} = 0.005 , (mm))测量某物体长度6次,其测量值为:L_1、L_2、L_3、L_4、L_5、L_6,设其长度的标准误差为sigma_L,不确定度为U_L,则其测量结果的标准表达式为()A. L = (overline(L) pm sigma_L);B. L = (overline(L) pm Delta_({仪)});C. L = (overline(L) pm U_L);D. L = (L_0 pm U_L).
用一千分尺($\Delta_{\text{仪}} = 0.005 \, \text{mm}$)测量某物体长度6次,其测量值为:$L_1$、$L_2$、$L_3$、$L_4$、$L_5$、$L_6$,设其长度的标准误差为$\sigma_L$,不确定度为$U_L$,则其测量结果的标准表达式为()
A. $L = (\overline{L} \pm \sigma_L)$;
B. $L = (\overline{L} \pm \Delta_{\text{仪}})$;
C. $L = (\overline{L} \pm U_L)$;
D. $L = (L_0 \pm U_L)$.
题目解答
答案
C. $L = (\overline{L} \pm U_L)$;
解析
本题考查测量结果标准表达式的相关知识,解题的关键在于理解标准误差、不确定度以及测量结果标准表达式的概念和应用。
1. 明确各物理量的含义
- 测量值:$L_1$、$L_2$、$L_3$、$L_4$、$L_5$、$L_6$ 是对物体长度进行 6 次测量得到的具体数值。
- 平均值:$\overline{L}=\frac{L_1 + L_2 + L_3 + L_4 + L_5 + L_6}{6}$,它是这 6 次测量值的平均水平,通常作为测量结果的最佳估计值。
- 标准误差:$\sigma_L$ 反映了测量值围绕平均值的离散程度,它是对测量数据随机误差的一种度量。
- 不确定度:$U_L$ 是一个综合了各种误差来源(包括随机误差和系统误差)的量,它表示测量结果的可靠程度。
- 仪器误差:$\Delta_{\text{仪}} = 0.005 \, \text{mm}$ 是千分尺本身的精度限制所带来的误差。
2. 分析各选项
- 选项 A:$L = (\overline{L} \pm \sigma_L)$。标准误差 $\sigma_L$ 只是考虑了测量的随机误差,没有包含可能存在的系统误差等其他因素,不能全面地表示测量结果的不确定程度,所以该选项错误。
- 选项 B:$L = (\overline{L} \pm \Delta_{\text{仪}})$。仪器误差 $\Delta_{\text{仪}}$ 只是测量误差的一部分,没有考虑测量过程中的随机误差等其他因素,不能准确地表示测量结果的不确定度,所以该选项错误。
- 选项 C:$L = (\overline{L} \pm U_L)$。不确定度 $U_L$ 综合了各种误差来源,能够更全面、准确地表示测量结果的可靠程度,这是测量结果的标准表达式,所以该选项正确。
- 选项 D:$L = (L_0 \pm U_L)$。这里的 $L_0$ 没有明确的物理意义,通常测量结果的最佳估计值是平均值 $\overline{L}$,而不是 $L_0$,所以该选项错误。