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文本内容:
《大学物理实验》绪论
3、课后进行数据处理
(1)在报告中整理并再现原始数据表格
(2)所求物理量的公式计算,和不确定度的分析(要有公式,代入具体数据,有计算过程,有单位)
(3)结果的表达单位
(4)讨论分析所得结果可以根据教师的要求来做
4、下次实验,交本次的实验报告晚交实验报告者本次实验成绩降5-30分注意
①抄袭他人报告者,一经发现,抄者与被抄者成绩一律计为零分任何理由都不成立!!!
②仿造教师签字者,一经发现,本学期实验总评成绩不及格任何理由都不成立!!!
三、数据处理中所涉及的问题
1、真值和误差真值每个物理量在一定条件下不依人的意志为转移的客观大小,用A表示测量值用N表示误差相对误差
2、扩展不确定度的计算不确定度表示一定置信概率误差限值的绝对值反映了对被测量值不能肯定的程度包括统计分量A类不确定度Ua和非统计分量B类不确定度Ub扩展不确定度在95%置信概率下评定得到的不确定度例如一袋大米的重量
50.0
0.4kg在95%置信概率下,表示其真值A落在区间[
49.6kg,
50.4kg]的可能性是95%,或者说对于任何一次测量,其测量值在区间[
49.6kg,
50.4kg]内的置信概率为95%(对正态分布而言)其中为实验标准差,为算术平均值的标准差,T为置信因子,n为测量次数应用计算工具计算的操作方法请参阅教材§节仪器误差限,指测量仪器的示值与真值之差的最大值在一般实验中,对于刻度仪器仪表,如未特殊说明,通常取最小分度值的一半结果表达(单位)举例说明
(1)直接单次测量量单次测量不存在统计,即不存在,只考虑,则结果表达(单位)教材P14以钢卷尺为例L=
97.32cm,等级II级对于II级钢卷尺仪器误差限其中L表示以“米”为单位的长度,当长度不是米的整数倍时,取最接近的较大正整数
(2)直接多次测量量“方和根”结果表达(单位)教材P17例2-1为例一个电压表的仪器误差限=
0.02%Ux+2字,用它测量电源的电压5次重复测量的结果是(单位V)
1.
4990、
1.
4985、
1.
4987、
1.
4990、
1.4992.=
1.49__(V)实验标准差(V)扩展不确定度的A类分量扩展不确定度的B类分量所以测量结果的表达式为
(3)间接测量量F把小量看作不确定度,则其中为传递系数再对方程右边做“方和根”,注意(a)当为乘除或方幂函数关系时,可以先将求对数,再求导见P19(b)本式只适于各变量互相__的情形,若不__则比较复杂,超出本书范围例题可参阅教材P20例2-
23、有效数字及其运算
(1)测量结果中所有可靠数字和一位欠准确的数字(也称存疑数字)统称为有效数字
(2)有效数字的位数计算从第一个不为0的数字算起后面所有的数字
(3)有效数字的运算法则加减法与最后一位位数最高者一致乘除法与有效数字位数最少的一致混合运算按上述原则按部就班进行注意:
①常数与系数不影响有效数字的运算取位
②运算的中间过程可多保留1-2位有效数字例加减法
5472.3+
0.7536+1214+
7.26(=
5472.3+
0.8+1214+
7.3)=6694(勿写“”)运算中多保留了一位,括号中的中间过程可以不写乘除法混和运算
(4)数字修约“大于5进位,小于5舍去,等于5凑偶”5凑偶拟舍弃数字的最左一位数字为5,而右面无数字或皆为0时,若所保留的末位数字是奇数则进一位,为偶数(包含0)则舍弃但是,当拟舍弃数字的最左一位数字为5,而右面有非0数时,无论所保留的末位数字是奇数还是偶数,均进一位例将以下数全部修约为三位有效数字
1.34602=
1.
351.34456=
1.
341.35501=
1.
361.34500=
1.
341.34501=
1.35
(5)科学计数法不能丢失有效数字,如
(6)最后结果的表示(单位)P21§节不确定度在中间过程中保留3位有效数字;表示最后结果时,通常取1位有效数字,最多取2位(仅当第一位有效数字是
1、
2、3时)的位数由不确定度的位数决定,其小数点后的位数应和一致例(略)Ua对同一物理量多次测量采用统计方法处理得到的不确定度分量UUb由于仪器误差的存在而对测量引起的不确定度分量。