大学物理实验数据处理基础知识课件.pptVIP

大学物理实验课程绪论;课程的基本程序和要求;一、课前预习 看懂教材，明确目的，写出实验预习报告。 预习报告要求： 写出实验目的；实验原理(包括主要公式，原理图）；实验基本步骤。 强调：实验课之前一定要完成实验预习报告，否则不允许进入教室。;三、完成实验报告 对实验原始数据进行处理，得到相关的实验结论，并回答实验思考题。 注意：实验报告应在下次实验时交到所带实验的任课老师处。;数据处理基础知识 ;一、测量 ;2、测量的分类;二、误差;2、误差;系统误差;随机误差; 下面的三个靶图，形象地表明随机误差和系统误差的大小;三、误差的估算 ;2、(实验)标准偏差 ;四、测量结果的评定; 不确定度的数值一般包含几个分量，按不确定度的数值评定方式，可分为 A类不确定度——用统计方法确定的分量 B类不确定度——用其他方法确定的分量 要计算不确定度，首先要求出所有的 A类和B类分量，然后再合成不确定度。 ;1、直接测量量的A类标准不确定度的计算 ;2、直接测量量的B类标准不确定度的计算 ;(1)如果检定证书、说明书等资料明确给出了不确 定度 及包含因子 时，则 ，B 类标准不确定度为;(2) 在缺乏任何信息的情况下，一般使用均匀分布， , 而a 则取仪器的最大允许误差（误差限） , 所以B 类标准不确定度为 ;直接测量量的B类标准不确定度的估算流程图;(1) 当进行的测量只有一次时，取 ;【例题】用螺旋测微计测某一钢丝的直径，6次测量值 分别为：0.245, 0.255, 0.249, 0.247, 0.253, 0.251; 单位mm，已知螺旋测微计的仪器误差为Δ仪=0.004mm，请给出测量的合成标准不确定度。 ;4、间接测量量的不确定度计算;【例题】某实验的测量式为 ， 为直接测量量，其中 ， ， 则间接测量量的合成标准不确定度为 ;(2)对于形如 的函数形式（积商关系），则先求其相对合成标准不确定度： ;;5、扩展不确定度的计算 ;五、测量结果的表达 ;3、平均值的最后一位与不确定度的最后一位必须对齐，多余数字按4舍5入规则进行取舍。;数据处理的步骤;数据处理的步骤;【例题】用单摆测重力加速度的公式 现用最小读数为1/100s的电子秒表测量周期 T 五次，其周期的测量值为2.001，2.004，1.997，1.998，2.000（单位：s）；用Ⅱ级钢卷尺测摆长L一次，L = 100.00 cm 。试求重力加速度g及合成不确定度 ，并写出结果表达式。;1.计算直接测量量的最佳估计值;3.计算直接测量量的不确定度 （1）计算摆长L的测量不确定度;（2）计算周期T的测量不确定度 T的A类不确定度;扩展不确定度为;六、有效数字及其运算规则 ;(3) 对有效数字的几点说明;2、直接测量量的有效数字 ;(2)数显仪表及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）一般应直接读取仪表的示值。 ;(3)米尺、指针式仪表这类的刻度式仪器，应估读到最小分度值的1/10（不能估读到0.1分度下）。 ;3、中间运算结果的有效位数;七、数据处理的几种基本方法 ;2、作图法 ; 逐差法就是将2q(q≥2)个测量数据按如下的方式分为前后两组： x1,x2,…xq； xq+1,xq+2…x2q 然后相隔q项求差值：yj = xj+q - xj 最后求平均值;Y(g) ;;The end;仪器最大允许误差（误差限）的确定方法(P.13) 1.仪器的示值误差限??常可以在仪器说明书或技术标准 中查到，为方便初学物理实验的同学，讲义中第13页列 出了几种常用仪器的示值误差限，需要时可查阅。 2.电测量指示仪表的最大允许误差与仪表的准确度级别有 关。电测量仪表的准确度级别分为七级：0.1，0.2， 0.5，1.0，1.5，2.5，5.0。由仪表的准确度级别与所 用量程可以推算出仪表的示值误差限： △=量程×准确度等级/100 电学仪表的准确度等级通常都刻写在度盘上，使用时应 记下其准确度等级，以便计算。 3.数字显示仪表在