大学物理实验--张捷民剖析.ppt

预习 作实验 写实验报告 二. 物理实验课的程序 物理实验 物理实 School of Science, Xian Polytechnic University 精密度：评价偶然误差。精密度高，则指测量数据相对集中，测量的偶然误差小，但测量结果有可能偏离真值较远。反映测量值的集中性。 准确度：只评价系统误差。准确度高是指测量结果与真值接近，反映测量值接近真值的程度。 精确度：是对偶然误差和系统误差的综合评价。精确度高则说明测量的精密度和准确度都高。 四. 精密度、准确度、精确度 例2 用螺旋测微计测量某钢丝的直径d，测量数据如下： 测次 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 di(mm) 1.166 1.164 1.161 1.172 1.171 1.169 1.165 1.168 1.170 1.163 注：螺旋测微计零点误差Δ=0.002mm。 试计算的算术平均值d和平均值的标准偏差 ，正确表示测量结果。 解：所测d的算术平均值 平均值的标准偏差 消除测量仪器零点误差，得d的实际值 测量结果如下 一.误差传递公式 二.间接测量量的标准 偏差 三.间接测量量的相对 误差 四.间接测量量结果的 表示 间接测量量的误差估算 x，y，z 是测量的物理量，N是所要求物理量。对各测量量求完平均值后代入函数求平均。则 一. 误差传递公式 误差传递公式 如果函数中， x、y、z 等都是乘除的关系，先取对数，则用下式计算出相对误差，再计算标准偏差较为方便： 二. 间接测量量的标准偏差 三. 间接测量量的相对误差 四. 间接测量量的结果表示 例3 等精度多次测量某圆柱体的高h及直径d，测得结果如下： 试计算圆柱体的体积V及误差，正确表示测量结果。 解：体积 相对误差 测量结果如下 标准偏差 一.有效数字定义 二.有效数字运算规则 三.实验数据舍入规则 四.测量结果有效数字 的表示 有效数字 1.有效数字：可靠的读数加上估读的数据就组成有效数字。 注：有效数字与小数点的位置无关。 有效数字只对测量数据而言，公式中的常数不存在 有效数字问题。 在数据中间和末尾的“0”都是有效数字。 一. 有效数字的定义 例：用米尺测量细棒的长度为：4.10cm，4.09cm， 4.11cm 等都是三位有效数字。 其中4.10cm末位的0占有效数字位数，不能写成4.1cm。 为保证所记录的有效数字的准确性，请同学们注意：用同一仪器测量的数据的末位应该在同一位上。 二. 有效数字的运算规则 1.加减运算：和差有效数字的末位，与参与运算的有效数字 中数量级最大的一位对齐。 521.3的末位是0.1, 10.04的末位是0.01 2.乘除：积和商有效数字的位数，与参与运算的各数值中有 效位数最少者相同。 3.乘方、开方、三角函数及对数运算结果的有效数字位数， 与该数值的有效数字位数相同。 4.混合运算：为防止数据运算中多次取舍引入误差，运算中 可以保留一至两位数字，在运算最后舍去。 5.公式中的常数：需要多少位就取多少位，尾数按舍入规则 处理。 6.函数运算有效数字的取位： 一个或几个有效数字进行某种运算，先将这个有效数字末位取为1 ，进行运算，运算结果的最高位，就是结果有效数字的末位。 小于五则舍， 大于五则入， 等于五将末位凑成偶数。 四舍、六入、五凑偶 三. 有效数字的舍入规则 四. 测量结果中有效数字的表示 注意： 1.绝对、相对误差原则上只能取一位有效数字， 如果第一位数是1或2，可以取两位有效数字。 2.测量结果表示中， 哪个末位在前就向那个末位对齐！ 3.相对误差和平均值的标准差只进不舍。 一.列表法 二.作图法 三.图解法 四.逐差法 实验数据处理方法 一. 列表法 1.列表记录 次数 测量值(单位) 1 2 3 4 5 6 x y 需要记清楚实验条件(温度、气压、湿度)、实验名称、时间等。 如果单位相同即可在表上写出单位，各个物理量的单位不同，则需要在其后注明单位。 2.列表处理数据 次数 测量值(单位) 1 2 3 4 5 6 x y z=f(x,y)