计量实验设计的基本方法

1.目的明确，联系广泛

问测什么物理量，或者验证探索什么规律，是实验的目的，也是实验设计的出发点。实验的目的明确后，我们要应用所学的知识，广泛接触，看看物理量或物理规律出现在哪些内容中，与哪些物理现象有关，与哪些物理量直接相关。对于基于测量的实验，测量什么规律，需要用什么物理量来定量表达;对于基于验证的实验，在相应的物理现象中建立什么数量关 系,从而达到验证规律的目的;对于探索性实验，相应的物理现象中涉及到哪些物理量. .. 这些都要先分析，才能确定实验原理。

2.选择方案简单、准确

同样的实验目的，可能会有多种实验原理，然后形成多种(可供选择的)设计方案。一般来说， 根据不同的实验原则选择不同的实验方案主要遵循四个原则:

科学性:设计方案有科学依据和正确途径,符合物理学基本原理。

可行性:按设计方案实施时，应安全可靠，不对人和设备造成伤害，所需的装置和设备应易于准备,成功率高。

精度:选择方案时，应对各种可能的方案进行初步误差分析，尽量选择精度高的方案。

简单直观:设计方案应便于实验者进行实验操作、阅读、数据处理和直观明显的观察。

3.计量校准根据计划，选择设备

实验方案选定后，考虑方案中需要哪些设备，哪些物理量与被测量有直接的定量关系，需要哪些仪器来确定实验中使用的设备。

4.合理有序地制定步骤

实验前，要确切知道设备如何组装，先测哪些量,后测哪些量，从正确操作和提率的角度,制定合理有序的实验程序。

5.数据处理和误差分析

常用的数据处理方法(如平均法、图像法、追踪法、比较法等。)和误差分析方法(如误差、相对误差等。 )要掌握，设计实验时也要考虑。