误差与数据表达ppt课件.ppt

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1、物理化学实验方法与技术化学化工学院多媒体开发与制作系列之第一章误差与数据表达1一、物理化学实验的目的要求：物理化学实验是继无机化学实验、分析化学实验、有机化学实验之后的一门独立的基础实验课程。它的主要目的是使学生初步了解物理化学的研究方法，掌握物理化学的基本实验技术和技能，学会重要的物理化学性能测定，熟悉物理化学实验现象的观察和记录，实验条件的判断和选择，实验数据的测量和处理，实验结果的分析和归纳等一套严谨的实验方法，从而加深对物理化学基本理论的理解，增强解决实际问题的能力。2实验报告是总结和评价实验工作的主要依据。它是把实

2、验中获得的感性知识上升为理性知识的重要过程。在做实验报告时要认真思考、深入钻研、准确计算、字迹工整、条理清楚。数据处理要独立完成，不得合写一份实验报告。报告要认真反映实验过程和结果，不得伪造和拼凑数据。每份实验报告要写明实验题目，完成日期，合作者姓名等，就其内容主要应包括如下几个方面：实验报告的要求：3（2）实验原理和测量方法（3）实验仪器、装置及药品（4）数据记录和数据处理（5）结果与讨论一个完整的实验报告的格式，主要处决于研究课题的特点，指导老师的要求以及学生的创造力，根据具体情况，略有侧重。（1）实验目的与要求实验报告

3、的主要内容：4三.误差及其应用I.量的测量直接测量和间接测量（p.8)以及直接测量误差和间接测量误差。II.测量中的误差1.误差基本概念及分类误差——测量值x与真实值a的差。⊿x=x－a分类：①按误差来源分:直接测量误差与间接测量误差；5误差系统误差仪器误差试剂误差方法误差环境误差主观误差…偶然误差过失误差②按引起误差的性质：系统误差：随机误差：(见p8)(见p.8-p.9)(又称偶然误差)6仪器药品的校正；实验条件的校正，如恒温槽温度偏高等；实验者感官上的最小分辩力和习惯误差；实验方法的改进，如冰点降低测分子量；减少或消除

4、系统误差的方法：（注意：不能用多次平行实验消除）减少偶然误差的方法：多次平行实验。过失误差:实验中要杜绝!71、直接测量误差的表示:⑴平均误差()⑵标准误差()⑶概率误差p=±0.675III、误差表示与计算教材上有误,见p.108且⑷相对误差相对误差相对误差的特点是无量纲，故可作不同测量间精度的比较，也可作为仪器匹配的依据。⑸仪器误差的估计：9容量仪器:一般为最小刻度的1/5,即0.2电学仪器：分为七级：0.1,0.2,0.5,1.0,1.5,2.5,5.0设电表级为S,则温度计：一般为其最小刻度的1/5。如1度/刻度的

5、温度计，度;1/10度/刻度温度计度。10⑴古德温(H.M.Goodwin)法：略去可疑测量值后计算其余测量值的平均误差然后算出可疑值与平均值的偏差，如果则可将可疑值弃去，因为此值存在的几率仅约0.1%。此法特别适用于测量次数不太多时。此法若用数学式表示，则为：各测量值：2、可疑原始数据的舍弃原则11若，舍弃。（2）利用标准误差判断法：若，此值舍弃，因此值存在的可能仅为0.3%，即有99.7%的把握设此值不合理。此判别适用于测量次数较多时的判断。12⑶乔文涅(Chauvent)法：可疑值与包括可疑值在内的各测量值的平均值的偏

6、差同这组数据的概率误差的比应大于规定的k值。k值与实验数目有关：弃之数据数目5102050100k值2.442.913.323.824.1613⑷Q检验：弃之n置信度和Q值34567891090%Q0.900.940.760.640.560.510.470.440.4195%Q0.951.531.050.860.760.690.640.600.58不同n值时的k值143、间接测量结果的误差计算—误差传递（1）间接测量结果的平均误差当误差较小时，~，故15例题:测量某一电热器的功率时，测得电流I=5.52A,电流的测量误差ΔI

7、=0.02A,电压U=10.3V,电压测量误差ΔU=0.1V。请根据误差传递理论计算出测量电功率P(=IU)的误差ΔP是多少？解：由P=IU得dP=IdU+UdI根据误差传递理论得：

8、ΔP

9、=I

10、ΔU

11、+U

12、ΔI

13、=5.520.1+10.30.02=0.76W即ΔP=0.76W16相对误差也可用：故17⑵、间接测量结果的标准误差：18例5(p.16):测量某一电热器的功率时，得到电流I=(8.40±0.04)A,电压U=(9.5±0.1)V,求电热器的功率P及其标准误差。解：(1)电功率P=IU=8.409.5=

14、79.8W(2)电功率的标准误差P最终结果表示：P=(79.8±0.9)W19误差的应用举例20例1：某待测电压接近100V，现有0.5级0—300V和1.0—100V两个电压表,问用哪一个电表测量较好?解:若用0.5级0—300V时:若用1.0级0—100V时:结论1:如果量程选择恰当