大学物理实验_数据处理和实验基本要求摘要.ppt

* /94 50分度游标卡尺 1. 游标卡尺（0.02） * /94 L = 21.00 + 0.48 = 21.48(mm) 游标读数直接读0.48mm，相当于0.02mm×24=0.48mm 以游标零刻度线确定主尺读数21mm多 * 螺旋测微计(千分尺）结构 测微螺杆转一周，前进或后退一个螺距（0.5mm） 2. 螺旋测微器（0.01mm） 套筒边缘均匀刻有50分格，称为螺尺。螺尺每转过一个分格，螺杆前进或后退0.01mm ，螺旋测微计的准确度为0.01mm。测量时可估测1/10分度值, 即 1/1000mm * /94 读数时： 先由主尺上毫米刻度线读出毫米读数，若露出上面的半毫米刻度线，应增加0.5mm,剩余尾数由螺尺读出。 图a： 图b： 零点校正 注意观察端面吻合时，套筒上的零线是否与主尺上的准线对齐，若没有对齐而显示某一数值，则该数值称为零点读数. 测量结果应减去该修正值 ——零点读数 * * * 2. 有效数字的修约规则 1.2499 1.25001 1.250 1.350 1.050 1.2 两位： 规则 5下舍去5上入，整5前位凑偶数 对算术平均值 只进不舍 对不确定度 1.3 1.2 1.4 1.0 3．有效数字的运算规则 几个原则： (1)可靠数字与可靠数字相运算，其结果仍为可靠数字; (2)可靠数字与可疑数字或可疑数字之间相运算，其结果均为可疑数字; (3)运算的结果只保留一位可疑数字，末尾多余的可疑数字取舍时，应根据有效数字修约规则进行; (4)在运算中，常数、无理数、?、 以及常系数，如2、1/2等的位数可以认为是无限多的。 （5）函数的有效数字运算 要求： 自学 1.采用四舍五入法对有效数字进行取舍. 2.加减法: 结果的可疑位与参与运算数据中存疑位数量级最高的对齐. 例如: 2.327+10.8=13.127 2.327+10.8=13.1 3.乘除法: 结果的有效数字的位数与参与运算数据中有效数字位数最少的相同. 例如：2327×108=251316 2327×108=2.51×105 4.π、g等或者在公式中出现的常数可视为无穷多位，使用时所取的位数不少于参与运算数据中位数最少的。 例如：V=πD2/4 =3.142×2.3272÷4 或者 =3.1416×2.3272÷4 大学物理实验 * 5.乘方、开方运算：结果的有效数字位数和 底数的有效数字个数相同。 大学物理实验 * 6.函数运算：结果的有效数字位数应根据误 差计算来确定。 1.微分法 如求 的函数值，应先求出 ，将它保留一位有效数字，函数Y的值最终应保留与该位一致。在此 为自变量的最小变化量（即有效末尾的最小分度值）。 ①例求 所以， 应保留到万分位，为0.3437。 大学物理实验 * ②对于 所以， 也应保留到万分位，为0.5789。 ③对于 所以， 也应保留到万分位，为2.8915。 大学物理实验 * 2.比较法：算式为函数形式时，计算函数及改变自变量±1个单位变化的函数结果，三者进行比较，取到数值变化的第一位(下例中带下划线是数值变化位)： sin20°6′= sin20°5′= 0.3433865 sin20°7′= 0.3439329 = 0.3437 0.3436597 用最小分度值为0.02mm的游标卡尺单次测量柱高 h=30.24mm，用Δ仪=0.004mm的螺旋测微计重复测量圆柱的直径D，数据为8.227mm, 8.223mm, 8.228mm, 8.223mm, 8.226mm, 试给出实验结果的正确表示。 解： 1. 求 D 的算术平均值与偏差。 例题: 测圆柱体积V。 ⅰ Dⅰ(mm) （Dⅰ- D）(×10ˉ3 mm) （Dⅰ- D）2(×10ˉ6 mm2) 12345 8.227 8.223 8.228 8.223 8.226 1.6 -2.4 2.6 -2.4 0.6 D = 8.2254 ∑（Dⅰ- D）2 = 2.12×10ˉ5 mm2 2.56 5.76 6.76 5.76 0.36 (mm) 比直接读数多出一位 2. 求圆柱体的体积 或： 3. 求 4. 求 先多取几位 中间结果不确定度取三位 中间结果不确定度取三位 5. 求 最终结果不确定度取两位 6.实