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1、实验过程及要求仪器读数,指针式仪表:,（1）最小分度后再估读一位。,数字式仪表：,（2）多量程仪表，采用读数接近满偏的档位。,（1）显示的数字不变，记录全部数字。,（2）末几位不断变化，则记录到第一位变化的 数字，之后省略。,实验过程及要求,4.实验完毕：,（1）先自行检查和核对数据，自认无误后交任课教师检查、签名。,（3）实验时间为4个学时（如14节，约3小时），按时下课，实验未完成会影响成绩，故需认真预习。,（2）学生整理实验仪器和桌椅后方可离开实验室。,实验过程及要求,5.撰写实验报告(实验报告范例：P34)：,（1）组成部分中数据处理和结果表达最重要。（2）有教师签名的预习报告和原始数
2、据必须附在实验报告之后一起缴交。无教师签名的原始数据，该实验记零分。（3）按时缴交报告：下次实验时放在指定位置。,三、实验数据处理第1章 误差理论,第1节 物理量的测量(measure)和实验误差(error)1.测量的本质 把被测量与标准量进行比较。国际单位（IS），基本单位（7个，m,kg,s,A,K,cd,mol,注意大小写），导出单位。仪器标定（校准，calibration）,计量局（国家权力机构）2.测量的分类（1）直接测量，间接测量（p4）。例如：与测量方法、仪器有关的，并非绝对。如：电阻（2）等精度测量，非等精度测量（p4）。,精密度,准确度,误差的概念及分类,（1）绝对误差和相
3、对误差（p5）绝对误差（absolute error）：X=|XA|相对误差（relative error）：E=X/A（2）系统误差、偶然误差、粗大误差 系统误差(system error)准确度（accuracy)偶然误差（occasional error，也 称为随机误差，random error)精密度(precision)粗大误差、过失误差（gross error),X,A,x,P(x),误差的概念及分类,（3）直接测量量和间接测量量的误差 直接测量量的误差：偶然误差计算方法。间接测量量的误差：由误差传递公式计算。例：重力加速度 g=42 l/T 2,第2节 偶然误差的分布规律及计算
4、,1.偶然误差分布规律,高斯分布(正态分布),实际测量时误差的计算,用有限次测量来估计无限数列的分布性质。平均值：直接测量量：n=14时误差（算术平均误差p9公式10、11）：直接测量量：n5时误差（标准误差p8公式8）：最后结果：小数点后位数需对齐。例：234.560.02m间接测量量：误差传递（p11公式14或者当uxmyn时误差公式 可用p12第二个公式）,误差计算几个要注意的问题,位数：误差有效数字只取1位，中间计算过程取2位。进位：19均进位偶然误差可能出现很小甚至等于零的情况，或只作了一次测量，此时需考虑仪器不确定度（标准误差）（第3章，p2433）：仪器标准误差最小刻度/，间接量
5、的也要误差传递测量结果的标准误差S(p25公式20)不确定度的简单估计：N=cS，c的取值与置信概率有关 误差的应用(1)坏值剔除（3）(2)选择测量方案(p26)和测量仪器(p13)。,第3节 有 效 数 字,概念测量结果的有效数字应由测量误差决定。对于第一个数字，从它左边第一个非零数字开始到最右边的数字称为有效数字。例如：123三位有效数字 0.0123三位有效数字 123.00五位有效数字小数点后面的“0”是有意义的，不能随意增减有效数字末位是带有误差的。,测量结果有效位数确定,测量值的算术平均值的小数点后位数应与绝对误差位对齐.小数点后位数需对齐 123.560.01,（123.560
6、.1,123.560.001）有效数字的位数不会因单位的变换而改变对于很大或很小的数字，应该采用科学记数法。注意：采用科学记数法改写测量结果也不能改变有效数字位数 0.0000001234mm=1.23410-7mm 1234km=1234000000mm,1234km=1.234106 mm,有效数字运算法则（p17）,加、减；乘、除；乘方、开方；取对数；指数运算；三角函数。,尾数舍入法则,对测量结果尾数舍入法则是：四舍六入五凑双即尾数小于5时舍去，大于5时前一位进1若尾数等于5则把末位凑成偶数。例如：12.3412.3，12.3612.4 12.3512.4，12.4512.4对误差计算的
7、要求则为了不夸大测量精度，采取“只入不舍”的原则例如：12.3012.3,12.3112.4012.4,第2章 物理实验数据的处理,列表法（p19）制图法误差或不确定度处理线性回归分析（经验公式）,（1）坐标轴(原点、零点）（2）分度值（3）物理量/单位（4）实验点（5）实验曲线（光滑）（6）曲线名称（7）实验参数（8）姓名，时间（9）图题及编号,图1.曲线,理论曲线,z/a0,非线性坐标轴,y=a+b x,最小二乘法,P2123,x,y,解决方程组，得到拟合参数（p22公式16）：,参数a，b的标准误差公式（p23公式18）定义相关系数（p23公式19）。越接近于1，实验结果的数据越接近线性分布，否则应考虑用其他形式的函数去拟合。,数据的相互关系明显偏离线性时，考虑以下两种处理方法：通过变量代换把关系变成线性；g=42 l/T 2，lT 非线性，l T 2 线性。直接用计算机拟合。,实验报告,实验报告撰写规范可在实验中心网站中物理学科实验室的课件资源用标准的实验报告纸或A4纸撰写，内容包括：实验编号，题目，班级，姓名，学号，日期实验目的仪器用具（名称，型号，精度）原理概述（理解后自行组织，不要照抄课本）实验内容及步骤实验数据及处理（表、图、误差、曲线拟和等）*实验讨论（误差来源，改进方法等）*思考题参考文献,
