[物理]实验绪论2013.ppt

* 不当图例 n λ(nm) 1.6500 500.0 700.0 1.6700 1.6600 1.7000 1.6900 1.6800 600.0 400.0 玻璃材料色散曲线图 不当：曲线太粗，不均匀，不光滑。 应该用直尺、曲线板等工具把实验点连成光滑、均匀的细实线。 二、作图法 * n λ(nm) 1.6500 500.0 700.0 1.6700 1.6600 1.7000 1.6900 1.6800 600.0 400.0 玻璃材料色散曲线图 改正为 二、作图法 * I (mA) U (V) 0 2.00 8.00 4.00 20.00 16.00 12.00 18.00 14.00 10.00 6.00 2.00 1.00 3.00 电学元件伏安特性曲线 不当：横轴坐标分度选取不当。 横轴以3 cm 代表1 V，使作图和读图都很困难。实际在选择坐标分度值时，应既满足有效数字的要求又便于作图和读图，一般以1 mm 代表的量值是10的整数次幂或是其2倍或5倍。 二、作图法 * I (mA) U (V) o 1.00 2.00 3.00 4.00 8.00 4.00 20.00 16.00 12.00 18.00 14.00 10.00 6.00 2.00 电学元件伏安特性曲线 改正为 二、作图法 * 计算机作图的例子（Exl，Origin） 二、作图法-最小二乘法 * §8 常用的实验数据处理方法 三、逐差法 当两物理量之间呈线性关系，而且变量等间距变化时，可以采用逐差法计算因变量变化的平均值。 举例：杨氏模量实验 砝码数 0 1 2 3 4 5 6 7 伸长量 (mm) n0 n1 n2 n3 n4 n5 n6 n7 * 1. 2. 3. 4. 6. 第一次上实验课时交给带实验的教师。 作业 总结 * 谢谢！ * * * * * * * Note: 误差的概念似乎晚了些 * Note: 误差的概念似乎晚了些 * Note: 误差的概念似乎晚了些 * Note:多次测量时，通常用算术平均值取代真值来计算相对误差,此处算术平均值来得突然。 * Note: 误差的概念似乎晚了些 * * * * §3 随机误差的分布和估算 ε f(ε) σ1 σ2 * §3 随机误差的分布和估算 二、标准偏差 A 2.1 2.6 2.8 2.9 3.0 3.2 3.7 B 2.1 2.4 2.7 2.9 3.1 3.4 3.7 两组实验数据 表征测量结果的离散性 n: 测量次数 算术平均值 * §3 随机误差的分布和估算 三、算术平均值的标准偏差 测量值有随机误差，它们的算术平均值也必然有随机误差，由于求和随机误差的抵消效应，算术平均值的误差绝对值较小，它的标准偏差 也应该小于 ，可以证明： * §3 随机误差的分布和估算 四、标准偏差统计意义 按照误差理论的正态分布可知 真值在 范围内的概率：68% 真值在 范围内的概率：95% 真值在 范围内的概率：99.7% 测量次数原则为4-10次 置信概率 * §4 测量的不确定度 一、测量不确定度的概念 不确定度是对被测量的真值所处的量值分布范围的评定。它反映了可能存在的测量误差分布的范围，即随机误差和未定系统误差的联合分布范围。 不确定度和误差是两个不同的概念。误差是指测量值与真值之差，一般情况下它是未知的、确定的量，误差可能为正，可能为负，也可能十分接近于零；而不确定度是表示误差可能存在的范围，不确定度总是不为零的正值，它的大小可以按一定方法计算（或估计）出来。 不确定度大，不一定误差的绝对值也大，两者不应混淆。 * §4 测量的不确定度 二、不确定度的估算方法 不确定度可分为用统计学方法计算的A类分量和用其它（非统计）方法估算（或评定）的B类分量，将两者用方和根法进行合成，合成结果称为合成不确定度。 1. 不确定度A类分量 不确定度A类分量考虑的是多次等精度测量时由于随机因素对测量结果的影响 n 2 3 4 5 6 8 10 20 50 100 ∞ t 1.84 1.32 1.20 1.14 1.11 1.08 1.06 1.03 1.01 1.005 1.000 置信概率为68.3%时不同次数n对应的t因子数值 * 二、不确定度的估算方法 1.不确定度A类分量 2.不确定度B类分量 计量仪器说明书、鉴定书； 仪器的准确度等级； 仪器分度值及经验 §4 测量的不确定度 * 二、不确定度的估算方法 1.不确定度A类分量 2.不确定度B