大学物理实验基础知识2共2个ppt课件.ppt

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1、过程：1.求间接测量量的最佳值2.写出（或求出）各直接测量量的不确定度Ux,Uy,Uz,…3.依据不确定度传递公式求出UN或EN4.完整表示出N的值EN相对不确定度间接测量量的不确定度合成不确定度传递公式有效数字=可靠数字+1位可疑（或欠准）数字3.3实验数据有效数字的确定在实验中我们所测的被测量都是含有误差的数值，对这些数值不能任意取舍，应反映出测量值的准确度。所以在记录数据、计算以及书写测量结果时，应根据测量误差或实验结果的不确定度来定出究竟应取几位有效位数。有效数字定义：可靠数字与1位可疑（或欠准）数字的全体。（1）直接测量量（原始数据）的读数应

2、反映仪器的精确度游标类器具（游标卡尺、分光计度盘、大气压计等）读至游标最小分度的整数倍，即不需估读。数显仪表及有十进步式标度盘的仪表（电阻箱、电桥、电位差计、数字电压表等）一般应直接读取仪表的示值。不需估读。（1）直接测量量（原始数据）的读数应反映仪器的精确度指针式仪表及其它器具，读数时估读到仪器最小分度的1/2～1/10，或使估读间隔不大于仪器基本误差限的1/5～1/3。（1）直接测量量（原始数据）的读数应反映仪器的精确度注意指针指在整刻度线上时读数的有效位数。直接读数注意事项第一位非“0”前的“0”不属有效数字，第一位非“0”后的“0”都属有效数

3、字。末位的“0”不能随意增减。0.0021两位有效数字，0.00201为三位有效数字，0.002010位四位有效数字十进单位制中，有效数字的位数不因单位换算而改变。M=30.20g=3.020×104mgM=30.20g=30200mg×（2）科学表达式M=3.020×104mgnot30.20×103mgnot3020×10mgWhy？科学表达式：N×10n或者N×10-n的形式，并且N中的小数点位于第1、2位有效数字之间。优点：对大数和小数非常简单！3.8×10-3m=3.8×10-2dm=3.8×10-1cm=3.8mm（3）间接测量值的有效

4、位数-运算规则加减运算的结果末位以参与运算的末位最高的数为准。（与小数点后位数最少的那个相同）例：11.4+2.56=14.075-10.356=65乘除运算结果的有效位数多少以参与运算的有效位数最少的数为准，可比其多取一位。例：3.12657×0.0157÷186.245=3.127×0.0157÷186.2=2.64×10-49.0330÷0.316+100.4=28.6+100.4=129.0幂的运算结果的有效位数与底数的有效位数相同。例：1233=1.860867×10611.090536…（3）间接测量值的有效位数-运算规则三角函数和对数运算

5、：先进行不确定度估算，结果取至不确定度那一位。例：常数不影响原有效数字位数。用计算器进行计算时中间结果可不作修约或适当多取几位（不能任意减少）。（4）测量结果表达式中的有效位数上大物理实验中心规定：A、S、B、仪、U：有效位数只取1位。中间过程可取两位。E：有效位数取1~2位。（E<10%时取1位，E≥10%时取2位。）例：E=0.1%;E=2%;E=10%测量值的最后一位应与不确定度所在位对齐。例：g=980.13cm/s2,Ug=0.32cm/s2,则：g=(980.1±0.3)cm/s2舍入规则：4“舍”6“入”；5前位为奇数“入”，偶数“

6、舍”。例：9.446→9.450.235→0.240.345→0.34测量值用科学记数法表示，则不确定度也应该用科学记数法表示，并且不确定度中10的幂指数应与测量值中10的幂指数相同。例：m=(2.756×106±2×104)g应写成：m=(2.756×106±0.02×106)g=(2.76±0.02)×106g4.实验数据处理列表法作图法和图解法逐差法最小二乘法和一元线性拟合列表法处理实验数据表1：物体下滑加速度a与斜面高度h的关系h(cm)1.5002.0002.5003.0003.5004.000a(cm/s2)10.3613.7016.73

7、19.9123.1026.27最简单、最常用。要求：1.表格名称。2.表明各栏目物理量及单位。3.自变量由小到大或由大到小按序排列，数据记录必须正确反映有效数字。4.特殊说明。如自定符号等。作图法处理实验数据作图法可形象、直观地显示出物理量之间的函数关系，也可用来求某些物理参数，是一种重要的数据处理方法。作图时要先整理出数据表格，并要用铅笔和正规纸张作图。作图步骤：实验数据列表如下.表1：伏安法测电阻实验数据1.选择合适的坐标分度值，确定坐标纸的大小坐标分度值的选取应能反映测量值的有效位数，一般以1～2mm对应于测量仪表的仪表误差。根据表１数据U轴可选

8、1mm对应于0.10V，I轴可选1mm对应于0.20mA，并可定坐标纸的大小（略大于坐标范围、