摘要：实验中的系统偏差，主要有两个来源：一是因为检测仪器本身有某种倾向的误差；另一方面是因为检测原理的近似性或检测方式与理论要求的不一致。剖析任何一种系统偏差形成的缘由，并设法加以较正，能够降低系统偏差的影响，但完全发觉和降低实际存在的系统偏差是比较困难的工作。在实际工作中，须要对整个实验所根据的原理、方法、测量步骤、使用的仪器、仪表等可能造成系统偏差的诱因进行详细剖析，并通过标准仪器，改进实验装置和实验方式，或对检测结果进行理论上的修正来尽可能地降低系统偏差。
关键词：化学实验系统偏差偏差剖析检测原理修正方式侦测法
在化学实验课中，用“伏安法”测未知内阻是热学里的一个最基本的实验，其实验的目的是，把握用伏安法检测内阻及其偏差法剖析的基本技巧。
关于实验中的系统偏差及碰巧偏差的初步知识，在实验教材中已提出并在个别实验中有所剖析，在个别实验中还要求做些修正。系统偏差，主要有两个来源：一是因为检测仪器本身有某种倾向的误差，比如砝码本身质量不准；天平不等臂；电压表或电流表不准；体温计指示值偏大或偏小等等。另一方面是因为检测原理的近似性或检测方式与理论要求的不一致。诸如，实验原理中忽视了个别次要诱因，也会使经过估算所得的结果偏离实际。如在牛顿第二定理的实验中，牵引货车的砝码只按重量而不按质量估算；检测重力时不考虑空气的压强；检测热量时没有考虑与环境的热交换；检测电路中的电压或电流时没有考虑电压表的降糖作用和电流表的分流等等。有时观测者的操作也会引入倾向性的偏差，如有人读数总是习惯性的过高或过低；用停表测时间时，有的人总是习惯性的超前或习惯性的落后按表等等。
实践和理论都证明，碰巧偏差在多次检测中偏大及偏小的机会是均等的，因此多次检测结果的平均值就接近于真实值，求平均值及画图线的方式，都是为了排比然偏差进行修正。并且系统偏差在一定原理、一定仪器、一定的观察者，偏大或偏小却与检测次数无关，不能采用平均值的方式修正。为此，剖析任何一种系统偏差形成的缘由，并设法加以较正，能够降低系统偏差的影响，但完全发觉和降低实际存在的系统偏差是比较困难的工作。在实际工作中，须要对整个实验所根据的原理、方法、测量步骤、使用的仪器、仪表等可能造成系统偏差的诱因进行详细剖析，并通过标准仪器，改进实验装置和实验方式，或对检测结果进行理论上的修正来尽可能地降低系统偏差。
（一）用电压表内接法检测未知内阻电阻时，由电压表所导致的系统偏差及其修正方式：
1、如图所示电路，在电压表内接法中，因为电流表的电流值U包括了电压表两端的电流。为此，检测值要小于被测阻值的实际值，设电压表的电阻为RA，待测内阻为RX，则：
R=U/I=RA+RX或：RX=R﹣RA……………①
2、根据偏差理论，检测的相
对偏差为：
△=（R﹣RX）/RX×100%
=（RA+RX﹣RX）/RX×100%
=RA/RX×100%………②
∴RX=RA/△………………③
剖析①、②两式可知：用电压表内接法检测未知内阻，会出现正偏差，即检测值R小于真实值RX。
①式的用途：若由以上实验测出R，只要乘以RA，即得到RX，可以很便捷地对系统偏差进行修正。为此，应该把电压表的电阻值标在表盘上，或测出后讲到胶带上，贴到表上。
②式的用途：当须要恐怕检测的系统偏差时，在实际检测前可据此式估算下来电压表内阻，据此式，当RA＜＜RX时，△→0，偏差可以忽视。所以电压表内接法易于测电阻较大的内阻。
③式的用途：当我们限定系统偏差△不得超过多少时，就可以用③式，估算适宜此法测试的内阻范围。
值得我们关注的是，在实际工作中，一般要综合考虑各个方面。诸如检测内阻值，从减少偏差角度希望RA越小越好。并且，这样电压表的灵敏度就相对较小，为了减少碰巧偏差，要求表针转动到满刻度的2/3以上为好，不过这时很可能实际通过的电压已超过了待测内阻容许通过的电压值。因而通常而言，高电阻的阻值的功率与低电阻的阻值功率相同时，耐过载的能力是更差的，弱电流检测时因过载而容易烧毁，在实际检测中应当注意到这一事项。
（二）用电压表外接法检测未知内阻时，由电流表造成的系统偏差及其修正方式。
1、如图所示电路，在电压表外接中，因为电压表测出的电压包括了流过的电流表的电压。因而，检测值要大于被测内阻的实际值电压表内阻，设电流表电阻为RV，通过的电压为IV，则：
RX=U/（I﹣IV）=U/（I﹣U/RV）………………④
2、根据偏差理论，相对偏差为：
△=×100%=×100%
=-×100%=×100%……⑤
∴RX==………………⑥
剖析④、⑤两式可知：用电压表内接法检测未知内阻，会出现负偏差，即检测值R大于真实值RX。
④式的用途：若由以上实验测出R，只要代人RV，即得到RX，可以很便捷地对系统偏差进行修正。因而，应该把电流表的电阻值标在表盘上，或测出后讲到胶带上，贴到表上。
⑤式的用途：当须要恐怕检测的系统偏差时，在实测前可据此式估算下来，据此式，当RX＜＜RV时，△→0，偏差可以忽视。所以电压表内接法易于测电阻较小的内阻。
⑥式的用途：当我们限定系统偏差△不得超过多少时，就可以用⑥式估算适宜此法测试的内阻范围。
然而，在实际检测的过程中，不一定都能事先晓得待测内阻的大约电阻，也不一定很清楚RA和RV的大小。为了快速、准确地确定一种较好的接法，这些技巧便就是侦测法。
其步骤如下：
①将待测内阻R与电压表、电压表如图所示接好,并将电流表的一根接线K空出；
②将K先后触及电压表的两个接线a、b；
③比较两次碰触中两个水表的示数变化情况：若电流表读数变化明显，说明电压表分压作用显著，应使用外接法，K接a；若电压表示数变化明显，说明电流表的分流作用显著，应使用内接法，K接b。
其实，用“伏安法”测量未知内阻，应该结合水表的参数及待测内阻的大小选择恰当的电路接法，便于降低系统偏差，或对系统偏差进行修正，便于我们能真正的达到实验目的。
[参考文献]
1、《大学化学实验》武汉理工学院出版社
2、《物理实验参考书》人民教育社出