测量不确定度与数据处理050601技术方案.pptVIP

一、列表法 将一组有关的实验数据和计算过程的中间数据依一定的形式和顺序列成表格。 注意： 1.根据具体物理问题，列出表格的主题名称，设计条理清楚的栏目、行列的表格，以便记录原始数据。 2.表格栏目的设计要注意数据间的联系及计算顺序，利于记录和检查。 3.物理量名称（或符号）、单位组成一个项目，写在表格首栏，自定义符号应交代其代表的物理意义。 二、作图法 在坐标纸上用图形描述物理量之间关系的一种方法，是处理实验数据的一种重要方法，也是实验方法研究问题的一种重要手段。 1.作用及优点： （1）直观形象地表示出物理量的变化规律，便于寻找实验规律和总结经验公式。 （2）帮助发现实验中个别的测量错误，并通过所绘图线对系统误差进行分析。 （3）若图形是依据许多测量数据描出的光滑曲线，该图线便有多次测量取平均值的作用。 （4）应用内插法、外推法可以从图形上得出没有直接测量或在一定条件下无法直接测量的某些数值。 （5）通过图形可以方便地得到许多有用的参量，如最大值、最小值、直接斜率和截距等。 2.作图的要求： （1）作图一定要用坐标纸。如直角坐标纸、单对数坐标纸、双对数坐标纸和、极坐标纸等。 （2）画出坐标轴的方向，标明其所代表的物理量及单位。通常横轴为自变量，纵轴为因变量。 （3）坐标纸的大小及坐标轴的比例要适当，使数据中可靠的数字在图中仍为可靠，数据中可疑的一位，在图中仍为估读的一位。 （4）为避免图线编于图纸的一角，坐标轴的标值不一定从“0”开始。 （5）数据点的标出：同一张坐标纸上几条曲线上的数据点应分别用不同的标记，以示区别。 （6）描绘图线，可放弃偏离太远的个别点，使实验点均匀地分布在所绘直线的两侧。 （7）标明图名称。若用物理量的符号表示图名，应按y-x轴顺序书写。 （8）注明作者及日期并将做好的图纸贴在实验报告上。 3.图解：根据已作好的图线，可以用解析的方法从图上求出各种参数 （1）直线图解 （2）曲线改直 三、逐差法 1.逐差法是一种处理实验数据的重要方法 一次逐差法：把实验测得的数据进行逐项相减，以验证函数是否多项式；或将数据按前后顺序分成两半，后半部与前半部对应项相减后求其平均值。 二次逐差法：把一次逐差值再做逐差，然后才能计算出实验结果的算法。 2.逐差法优点： （1）求得值实际上是多次测量结果的平均值，故其准确度较高。 （2）克服了大改变量多次测量与仪器设备条件限制的矛盾。 四、测量数据的直线拟合 科学实验中，二元或多元变量之间的相互关系，可以分为确定性关系和相关关系。 相关关系是一种数理统计关系，变量间即存在密切关联，却又不能由一个或数个变量的数值精确地求出另一个变量的数值，即存在不确定性。 拟合：运用有关误差理论的知识，求一条能最佳地描述原函数的曲线的过程。 回归分析：以比较符合事物内部规律性的数学表达式来代表这一函数关系或拟合曲线的方法。 1.最小二乘法是直线拟合的常用方法。 2.最小二乘法可用于线性参数，也可用于非线性参数。 3.变换法：把非线性的问题通过变量代换为线性情况来处理。 4.经验公式 （1）坐标纸上绘出实验曲线； （2）参照已知的函数曲线，拟定实验曲线的函数； （3）变换坐标，将实验曲线改为直线； （4）最小二乘法求直线参数； （5）返回到原函数，即为经验公式； （6）和测量值比较修改经验公式。 五、计算机实验数据处理 1.用Excel电子表格软件作实验数据的最小二乘法直线拟合。 2.用Origin软件作实验数据的最小二乘法直线拟合。 （1）工作表（worksheet）窗口 （2）Origin基本数据分析功能 （3）Origin的绘图功能 实验报告要求： 实验目的 实验仪器 实验内容 实验原理 数据表格 数据及其数据处理 结果与讨论 注意事项 实验名称 系别 姓名 学号 组别 预习报告 实验报告 实验报告 的基本要求 预习部分 数据处理 完成时间 实验前 实验后 完成内容 实验题目 一、实验目的 二、实验仪器 三、实验原理 四、实验内容与步骤 五、数据表格 （各实验老师签名） 六、数据表格的重新整理 七、数据处理、误差分析、 结果讨论 八、实验总结（意义、改进、 注意事项等） 交报告时间 预习部分 + 数据处理 按时间顺序整理 原始数据需教师签名 订成一份，于下次实验时上交 一. 实验安全卫生 注意用电安全，防火，不能直视激光，人身安全第一位。不要穿背心、穿拖鞋进实验室，不能在实验室吃东西。 实验注意事项 学校有关实验室的新规定—6S 1、离