测量不确定度和数据处理.pptVIP

大学物理实验 绪论哈尔滨工业大学（威海）大学物理实验室 网站：5 (学校首页-教学在线-物理实验);主要内容;上好物理实验课;1864年 麦克斯韦从理论上预言电磁波存在 1888年 预言被 H.赫兹的实验证实 ;诺贝尔物理学奖获得者： 75%以上--实验物理学家 20%以上--实验物理学家和 理论物理学家共享 丁肇中教授颁奖典礼致辞： “…自然科学理论不能离开实验基础，特别是物理学从实验产生…”;大学物理实验 高等工科院校必修基础课程 大学期间最完整、最严格、最基础、最有趣的实验课程 系统的实验知识 丰富的实验技能 多样的实验仪器 对学生进行科学实验能力的基本训练 为所学专业的进一步学习打好基础 各专业的培养方案均列为必修课程;学习的程序 预习——实验前的充分准备 实验——实践探索与研究 撰写实验报告——表述实验结果 考试（抽考，笔答+操作）;预约 及时记录预约时间，以免遗忘 空位数量充足，超出学生人数 不宜过多人同时访问，若无法连接可暂时退出 预习 简洁，切中要害 预习问题，必要的图 别忘写学号、日期、节次 不预约、不预习，不允许上课;上课 预备课不预约，周一上课，须查课表 实验课签到，原始数据签字 上课必须带讲义、报告，禁止胡乱操作仪器 注意安全，正确操作，教师检查后方可通电，造成损坏须赔偿 整理实验台，经教师允许，方可离开 禁止提前下课。较快做完实验，可当堂完成报告;编写报告 规范：注意格式，使用文具，用坐标纸作图 客观：尊重实验结果 及时：趁热打铁，三天内交报告——大厅报告箱 课内外时间比：1:1.5～2;测量不确定度;不确定度和测量误差;含义：因误差存在而对被测量值不能确定的程度 与误差的区别： 不确定度总是不为零的正值，可以计算、评定。 误差一般不能计算，它可正、可负也可能十分接近零.（因为真 值不可知） 研究不确定度的意义： 科学地反映测量结果的数值和可靠程度 根据对测量不确定度的要求,确定实验方案,选择仪器和环境 努力找出和减小系统误差,提高实验精度 历史上不乏通过对不确定度???研究,获得重大发现的例子;如何得到不确定度;例 完整的测量结果表示 测量电压，结果记为： U = 381.6 ± 1.2 V E = 0.3 %;测量与误差的一般知识;误差分类;随机误差的统计规律——正态分布;小结：直接测量量不确定度估算过程;举例 直接测量量不确定度的估算;间接测量量不确定度估算过程;举例 间接测量量的不确定度合成;问题回顾;STAT;常用数据处理方法;作图法正确作图示例（详细要求见讲义）;不当图例：;n;;I (mA);定容气体压强～温度曲线;定容气体压强～温度曲线;数值修约（GB 2008）;先看看仪器读数;数字显示仪表、有十进步式标度盘的仪表 （电阻箱、电桥、电位差计、数字电压表等） 直接读数。;指针式仪表、其它器具， 估读到仪器最小分度的1/2～1/10， 或使估读间隔不大于仪器基本误差限的1/5～1/3。;?直接读数注意事项;有效数字;;例;修约规则;例 将下列数修约成 4 位有效数字 2.34526 → 2.345 2.34451 → 2.345 2.34550 → 2.346 2.34650 → 2.346 2.34750 → 2.348;运算法则 ;例 Y=A+B-C，A=(103.3±0.5) cm，B=(13.561±0.012) cm，C=(1.652±0.005) cm，计算结果有几位有效数字? 解 Y=103.3 + 13.6 -1.7=115.2(cm) 结果有4位有效数字，表示为 Y = (115.2±0.5) cm E = 0.44％;乘法和除法：结果的有效数字个数，与参与运算的有效数字个数最少者相同。 存疑数字参与乘除，得数都存疑，包括乘法的进位 推论：需要进行乘、除处理的测量量，实验中应按照有效数字个数相近的原则，选择不同精度的仪器。 ;自然数1，2，3，4，…，无理常数π等，不是测量而得，不存在存疑数字。 可视为无穷多位可靠数字 如D＝2R，D的有效数字个数仅由R决定，不能认为受“2”的限制而成为“一位”有效数字。 乘方运算：结果的有效数字个数与原数相同 研读讲义 对数运算：结果的尾数的有效数字个数与真数相同 研读讲义;祝同学们学习愉快 ！;按实验一“数据处理联系（长度测量）”写出完整报告 按步骤处理数据，计算体积，并表示结果 用于处理的数据另见附件“09秋 绪论 数据”