第一篇:大學物理實驗數據處理方法總結
有效數字
1、有效數字不同的數相加減時,以參加運算各量中有效數字最末一位位數最高的為準,最后結果與它對其,余下的尾數按舍入規則處理。
2、乘除法以參與運算的數值中有效位數最少的那個數為準,但當結果的第1位數較小,比如1、2、3時可以多保留一位(較小:結果的第一位數小于 有效數字最少的結果第一位數)!例如:n=tg56° θ=56° dθ=1°
dn?dtg?d?d??d?cos2???1???0.05cos2?cos256?180
帶入??56?,???1?
?n??n?tg56??1.48(8為保留)
3、可以數字只出現在最末一位:對函數運算以不損失有效數字為準。例如:20*lg63.4 可疑最小位變化0.1 Y=20lgx dy?20dlnx20dx200.1dx???0.01
ln10dxln10xln1063.?20lg63.4?36.04
4、原始數據記錄、測量結果最后表示,嚴格按有效數字規定處理。(中間過程、結果多算幾次)5、4舍5入6湊偶
6、不估計不確定度時,有效數字按相應運算法則取位;計算不確定度時以不確定度的處理結果為準。
真值和誤差
1、誤差=測量值-真值
ΔN=N-A
2、誤差既有大小、方向與政府。
3、通常真值和誤差都是未知的。
4、相對約定真值,誤差可以求出。
5、用相對誤差比較測量結果的準確度。
6、ΔN/A≈ΔN/N
7、系統誤差、隨機誤差、粗大誤差
8、隨機誤差:統計意義下的分布規律。粗大誤差:測量錯誤
9、系統誤差和隨機誤差在一定條件下相互轉化。
不確定度
1、P(x)是概率密度函數
x測量結果落在xp?dx之間的概率是P(xP)dx當x取遍所有可能的概率值為1.2、正態分布且消除了系統誤差,概率最大的位置是真值A
3、曲線“胖”精密度低“瘦”精密度高。
4、標準誤差:無限次測量?(x)??(X?A)P(X)dx 有限次測量且真值不知道標準偏
-??2差近似給出S(X)??(Xi?X)2K?1
5、正態分布的測量結果落入X左右?范圍內的概率是0.683
6、真值落入測定值Xi左右?區間內的概率為0.683
7、不確定度是測量結果帶有的一個參數,用以表征合理賦予被測量值的分散性。
8、A類:用統計方法獲得不確定度 B類:非統計方法。
例如:單擺測量為A類
B類:準確度級別 1.0級電流報表 ΔI=1.0%X15mA=0.15mA為不確定度極限
9、不確定度分量的合成1、重復性誤差S1由平均值的標準差算出
2、儀器誤差由儀器誤差線除以根號3算出
3、方法誤差由實際公式通過理論導出。
不確定度的方差合成
1、方差u?u?????u?????不確定度(標準差形式)
2、uj-標準不確定度分量 標準差?或s。由儀器最大誤差限給出的誤差稱為展伸不確定度。Uj=kuj.uj為標準不確定度,K稱謂包含因子或置信印子。正太分布K=
3、均勻分布K=根號3.3、(樣本)標準偏差2212j?ujn2j uj是參與第j個不確定度的分量開根號后即為合成S(X)??(Xi?X)2n?1(單次測量的標準偏差)。平均值的標準偏差S(X)?S(X)。n4、多次測量的算術平均值X?
5、間接測量不確定度的傳播
?Xiin平均值X的標準偏差S(X)??(Xii?X)2。
n(n?1)例如:伏安法測電阻Rx。Rx?V?Rg IV~V?u(V)??I~I?u(I)?u(Rx)Rg~Rg?u(Rg)?? 由于u(I)u(V)u(Rg),??1 ,把由此造成的不確定度看成微分看成IVRgV1?RX?R?RdI?XdV?XdRg dRX??2dI?dV?dRg
II?I?V?RgdRX?22222 u(RX)?u1?u2?u3 u2(RX)?u12?u2?u3u1??RX?RXV?RX1u(Rg)?u(Rg)u(I)?2u(I)u2?u(v)?u(v)u3??Rg?II?vI222推廣到多個分量u(Y)?uX1?uX2????uXn
ux1(Y)??Y?Yu(X1)??uxn(Y)?u(Xn)?X1?Xn6、乘除或冪指數形式采用相對不確定度往往要簡單
乘除 左右同時取對數后再求微分 例如 ??bb' ln??11d?1db1db?lnb?lnb? 微分 ?? 22?2b2b?222?u(?)??1u(b)??1u(b?)?把微分符號改換成不確定度的合成法則????2b???2b?? ???????U(α)即可求出
7、不確定度提供了在概率含義下的誤差可能取值范圍的一種估計
8、不確定度原則上只保留一位非零數字,被測量的取位與不確定度對齊,例如u(L)=0.0851cm 第一位不為零的數為8 而51大于50 所以最后是0.09cm。對中間過程多保留幾位。9、10、方差合成的成立條件 :各分量是小量并且相互獨立。物理實驗中的數據處理方法
1、列表法 作圖法 線性回歸法 逐差法
2、列表法:方法簡便 對應直觀 常用于原始數據的記錄 或其它數據處理的基礎
①表格的設計明確合理 ②數據記錄的規范和完整 ③注意環境參數 列出引用的東西 注意原始數據的記錄。
3、作圖法:把實驗數據依據自變量和因變量的關系做成曲線以便反映兩者的函數關系找出經驗
①列表法的基本要求給出原始的數據表格 ②坐標的選取和分度 :最小分度與儀器的最小分度相對應③實驗點用便于識別位置的符號表示,曲線擬合要平滑。不適用于校準曲線例如校準電流表
4、求公式: 直線處理 :經驗公式,直線兩頭的坐標 求出斜率以及截距 b?y2?y1
x2?x1??x2y1?x1y2 取點從擬合后的直線上進行 不取原來的實驗點,應在實驗范圍內,盡量x2?x1遠離。
5、一元線性回歸方法(最小二乘法)
y=a+bx 實驗測得數據并不嚴格符合直線關系 選出一條直線使得實驗數據到直線Δy的平方和最小
??yi?min
i2b?xy?xyX?X22 ??y?bx
①變量關系的選擇 等精度測量u(yi)相等 X-無誤差 ②線性關系的檢驗: 線性模型的合理性 數據的相關性 檢驗方法:(1)物理規律(2)計算相關系數r r?xy?xy(x?x)(y?y)2222 ?1?r??1 r接近于零 不相關
③曲線改直線
6、逐差法
第二篇:大學物理實驗總結
《大學物理實驗》(2-2)
課程論文寫作要求
1.要 求:按附錄要求的格式,統一用實驗報告紙,手寫體,字數要求在2500字以上。
2.格 式: 1題目(自擬)
2作者
3摘要(是文章主要內容的摘錄,要求短、精、完整。
字數少可幾十字,多不超過三百字為宜)
4關鍵詞(關鍵詞是從論文的題名、提要和正文中選
取出來的,是對表述論文的中心內容有實質意義的詞匯。關鍵詞是用作計算機系統標引論文內容特征的詞語,便于信息系統匯集,以供讀者檢索。每篇論文一般選取3-8個詞匯作為關鍵詞,另起一行,排在“提要”的左下方。主題詞是經過規范化的詞,在確定主題詞時,要對論文進行主題分析,依照標引和組配規則轉換成主題詞表中的規范詞語。(參見《漢語主題詞表》和《世界漢語主題詞表》)。)
5引言(引言:引言又稱前言、序言和導言,用在論文的開頭。引言一般要概括地寫出作者意圖,說明選題的目的和意義, 并指出論文寫作的范圍。引言要短小精悍、緊扣主題)
6正文(正文是論文的主體,正文應包括論點、論據、論
證過程和結論。主體部分包括以下內容:
a.提出問題-論點;
b.分析問題-論據和論證;
c.解決問題-論證方法與步驟;)
7結論/結束語
8致謝(可省略)
9參考文獻;具體格式要求請參照大學物理實驗2-1講
義附錄。格式請參考正規學術期刊文章。(一篇論文的參考文獻是將論文在研究和寫作中可參考或引證的主要文獻資料,列于論文的末尾。參考文獻應另起一頁,標注方式按《GB7714-87文后參考文獻著錄規則》進行。
中文:標題--作者--出版物信息(版地、版者(轉
載自論文之家http://,請保留此標記。)、版期)
英文:作者--標題--出版物信息
所列參考文獻的要求是:
(1)所列舉的參考文獻要標明序號、著作或文章的標題、作者、出版物信息。
(2)所列參考文獻應是正式出版物,以便讀者考證。
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3.內容范圍:選擇兩學期開設的實驗項目相關的課題(內容加寬、內容加深、潛在應用、新方法、新設計等)進行分析研究;也可以利用自己所做實驗的原始數據,解釋其變化機理,最后得出的結論等。論文題目自擬。
第三篇:大學物理實驗總結
《大學物理實驗》(2-1)課程總結具體要求
格式要求
●統一用實驗報告紙,手寫體,字數要求1500字以上。●書寫認真,版面整潔,不能照本宣科,泛泛而談。●總結首頁一定要寫清楚自己的學號、姓名、專業等信息。
內容選擇
●結合自己所做的實驗,寫各實驗的共性部分。(比如,在所做的幾個實驗中都用到了某一種數據處理方法/測量方法,則可以結合這幾個實驗談該數據處理方法/測量方法在各個實驗的具體應用,此方法的優點及潛在應用等等。)
●結合所做實驗,總結物理實驗某一方面的知識。(比如,結合自己所做實驗寫測量誤差在各實驗中產生原因及消除誤差的處理方法;結合自己所做實驗寫出物理實驗運用的各種測量方法或數據處理方法等等方面的知識點。)
●結合某一個實驗,談此實驗的理論、設計;實驗的延伸;實驗相關知識潛在應用等等。
●實驗的創新、實驗的改進等方面(比如,某物理參數的測量裝置設計或對目前測量裝置的改進等)。
總之,在寫作內容的選擇上,根據自己的理解和優勢來決定,和物理實驗相關又可展開。
第四篇:大學物理實驗總結
大學物理實驗總結
大一年的大學物理實驗的學習讓我學到了很多。我想我所學到的不僅是知識,更多的還有做人的嚴謹態度和良好習慣。物理實驗是科學實驗的先驅,體現了大多數科學實驗的共性,在實驗思想,實驗方法以及實驗手段等方面是各科學實驗的基礎。在這一年大學物理實驗學習中讓我受益頗多。
大學物理實驗應包括普通物理實驗(力學,熱學,電磁學,光電實驗)和近代物理實驗.大學物理實驗課覆蓋面廣,有豐富的實驗思想,方法,手段,能提供綜合性很強的基本技能訓練,是培養學生科學實驗能力,提高科學素質的重要基礎.這一學年我們學習了測量誤差,不確定度和數據處理.知道了常用的你物理實驗器具和實驗方法.大學物理實驗讓我養成了課前預習的好習慣。現在回想起來從小到我都沒有好好預習過,自從上物理實驗課后,我開始課前預習,實驗課課內時間有限,所以必須預先了解實驗內容,否則要在短時間內完成試驗是有困難的.通過實驗手冊和自己參閱資料,得知本次實驗的目的、原理、所需儀器、實驗步驟。并且知道了如何讓去設計數據表格。大學物理實驗培養了我的動手能力。實驗就是要去驗證一些原理和探索新的知識。實驗是檢驗真理的唯一途徑。要想真正的掌握物理理論就必須親身體會,這樣才能牢記于心。同樣物理實驗也讓我知道了合作的重要性。有的實驗如:全息照相,需要兩個人的合作才能完成。有的實驗一個人不能兼顧實驗與數據記錄。所以合作是非常重要的。
做物理實驗當然就需要試驗方法,常用的物理實驗方法有比較法,放大法,補償法,轉換法和傳感器,模擬法,測量寬度展延法。實驗技術常有零位調整,水平調整,光路調整。實驗正式進行前,首先要熟悉一下將使用的工具,設備的性能以及正確操作規程,其次要全面的想想實驗操作程序.實驗中要注意對現象的觀察,每次測量后應立即將測量數據記錄在數據草表中
實驗完成之后要處理數據數據處理時,主要用到了如下幾種方法:1)平均值法。采取多次測量減小實驗誤差,用測量的平均值為結果,最接近真實值。在很多實驗中均有用到此方法。2)列表法。實驗中將數據列成表格,可以簡明地表示出有關物理量之間的關系,便于檢查測量結果和運算是否合理,有助于發現和分析問題,而且列表法還是圖象法的基礎。列表時應注意:
一、表格要直接地反映有關物理量之間的關系,一般把自變量寫在前邊,因變量緊接著寫在后面,便于分析。
二、表格要清楚地反映測量的次數,測得的物理量的名稱及單位,計算的物理量的名稱及單位,物理量的單位可寫在標題欄內。
三、表中所列數據要正確反映測量值的有效數字。
四、充分注意數據的聯系,要有主要的計算公式。3)作圖法。選取適當的自變量,通過作圖可以找到或反映物理量之間的變化關系,并便于找出其中的規
律,確定對應量的函數關系。作圖法是最常用的實驗數據處理方法之一。描繪圖象的要求是:
一、根據測量的要求選定坐標軸,一般以橫軸為自變量,縱軸為因變量。坐標軸要標明所代表的物理量的名稱及單位。
二、坐標軸標度的選擇應合適,使測量數據能在坐標軸上得到準確的反映。為避免圖紙上出現大片空白,坐標原點可以不是零。坐標軸的分度的估讀數,應與有效數字的末位相對應。
在測量中往往產生誤差,真值往往無法確定,這就需要不確定度.不確定度是表征真值所處值范圍的評定,表示因測量誤差的存在而對被測量值不能確定的程度.另在計算不確定度時,一般只保留一位有效數字,且修約時“只進不舍”,平均值的末尾數位應與不確定度的所在位數對齊。
最后是實驗誤差分析:我們所測量的物理量在客觀上存在一定大小,稱為真值,由于各種條件所限,每一次的測量值與真值間會存在一定的差異,把測量值與真值之間的差稱為測量誤差,測量誤差不可避免,但我們可以通過改善實驗條件,選擇適當的實驗方案,提高測量者的實驗技術,選擇精度較高的測量儀器來盡量減少測量誤差。
誤差一般分為系統誤差和隨機誤差。系統誤差來源有“儀器誤差、方法誤差、環境誤差、個人誤差”等,系統誤差不能通過多次測量來消除,而可以通過對實驗過程的分析來找到原因,采取適當措施,如校準儀器、完善測量方法等來減少這種誤差。隨機誤差是由于實驗中難以確定的因素如溫度、濕度、電源電壓起伏,空氣流動、震動等,隨機變量呈正態分布,多次測量可以讓數據接近真值,物理實驗中一般取4-6次為佳。
物理實驗讓我們有了更多實踐的機會,教會我們實踐探索真理,而在碰到問題時,最快的方法就是自己動手去找出解決辦法,物理實驗培養了我嚴謹的治學態度,活躍的創新意識,提高了我的科學素質,使我養成了團結合作,愛護公物的品德。這正是我們在以后的學習和生活中需要的精神和品德。
劉媛媛 090405103電氣一班
第五篇:大學物理實驗總結
二級物理實驗小結
這個學期我們一共做了十六個實驗,相對于上學期的一級物理實驗,明顯難度大了很多。每次實驗對于我來說不僅是一次動手操作,更是一次次對物理實驗的探索。每次實驗前我都仔細的閱讀課本,了解實驗原理,記住實驗步驟,每次我都是抱著一顆好奇心去實驗室,認真仔細的做實驗,把自己的數據記錄好,下課后立即整理實驗報告,并完成課后思考題。
回顧這一學期的物理實驗,并對這一學期的在二級物理物理實驗中的收獲與不足做個總結。
首先,做實驗之前必須預習好,掌握實驗原理和實驗步驟,能夠在老師還沒講解之前就能知道這個實驗的整個流程。在預習中把自己不懂的地方做上記號,上課的時候重點注意聽老師對你這不懂的地方的講解。其次在做實驗的時候要事實就是,注意實驗的原始數據的記錄,不能對數據的修改,更不能偽造數據。再之,做實驗的時候盡量自己一個人做,這樣才能更好地鍛煉自己的動手操作能力,不要以為和幾個同學一起做就能偷懶,這是絕對不行的。當然在實驗的過程中如果遇到什么不懂的地方或者是一些不會的步驟,可以喝同學一起討論或者是詢問老師。最后做完試驗后能夠做一個反思回顧,試驗中哪些方面是非常好的,哪些步驟是可以改善的,尋找一些實驗的共同點。
在十幾個實驗中,基本上每個實驗都有實驗數據誤差的處理,所以自己感覺在數據誤差方面進步了不少。還有就是不確定度。所謂測量不確定度,是指由于測量誤差的存在而對測量值不能肯定的程度。實際上是對測量的真值在某個量值范圍的一個評定。表征測量結果具有分散性的一個參數。不確定度分為兩類,A類評定不確定度△A 統計方法得到的。這類不確定度被認為是服從正態分布規律。?A?Sx??(x?x)ii?1k2k?1,B類是指用非統計方法求出或評定的不確定度
對B類不確定度的估計作簡化處理,只討論因儀器不準對應的不確定度。儀器不準確的程度主要用儀器誤差來表示,即: 合成不確定度
2???2A??2B?SX??2儀?B??儀。
這一學期的物理實驗,我真的收獲了不少。我覺自己對物理的興趣加大了。物理是基于實驗的一門實踐性很強的科學,可以說很多物理中的偉大理論都是通過實驗發現的也是通過實驗驗證的。就這樣,一學期的大學物理實驗結束了,我認識到了科學實驗的嚴肅性和嚴謹性,同時也對物理實驗產生了濃厚的興趣。當然我在試驗中也存在很多不足與缺陷,比如有時碰到一些復雜的實驗,自己缺乏足夠的耐心,容易變得手忙腳亂,這是我在以后的實驗中需要改進和提高的。希望自己能夠在一次次的實驗中不斷提高自己的做實驗能力。
以下是我對我們實驗的一些建議。首先我認為我們一個學期的實驗有點過多了,希望減少實驗的量。其次我希望我們的實驗室平時能夠固定點時間在那值班,有時候我們可能一節實驗課不能完成,或者是還存在一些問題需要解決。還有就是我希望我們的實驗是可以從課本上選擇一些自己感興趣的實驗來做,因為每個人的興趣都不一樣。我還希望老師能夠建個專門的實驗QQ群,專門用來討論實驗問題。以上就是我個人的一些建議。
姓名李亮亮
班級物理師范(4)班
學號 2012213917