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设计性研究性实验教程课题一 不确定度的研究一、课题意义及要求由于测量与误差同在，测量值的真值是一个理想的概念，所有的测量值不能绝对精确，只能用真值大概所处的范围来评定，测量值的表述式为： 式中X是被测量，X是测量值，u（x）是不确定度，P是概率，是概率值，称之为量信概率。物理实验涉及到大量的测量，不确定度的评定显得十分重要，不确定度的评定有一定的国际公认的准则，21世纪的高等学校教材都采用了不确定度评定测量结果，因此，本实验研究要求对不确定度的基本概念及运算有个基本了解。同时了解随机度量的测量方法及测量列的标准偏差的计算方法。二、参考文献及资料1王云才、李秀燕，大学物理实验教程M.北京：科学出版社，2004.616.2沈元华、陆申龙，基础物理实验M .北京：高等教育出版社，1016.3吕斯骅、段家氏，基础物理实验M .北京：北京大学出版社，6466.4朱 年，对实验误差与不确定度教学内容的新思考J .物理实验，23（1）-25.5吴宗其等，概率论与数理统计基础M .陕西人民教育出版社，1993，248252.6胡平亚编，设计性研究性实验指导。三、提供仪器及材料1、计时器一台、光电门一个、秒表一个；2、单摆一个、细线、支架、坐标纸。四、开题报告及问题在做本实验前，研究者必须查阅前面提供的文献资料，对如下问题有所了解，作好开题前的准备，写出简要开题报告交指导教师检查，达到要求后方可进行实验。1、什么叫真值，测量真值是否可测？为什么？2、什么叫不确定度，完整的测量值应该怎样表示？3、什么是正态分布的概率密度函数，测量值在什么情况下满足正态分布曲线？4、怎样用实验描出统计直方图，统计直方图与概率密度分布曲线有什么关系？5、测量列的标准偏差怎样计算，标准偏差与A类标准不确定度有什么关系？五、课题内容及指标1、设计单摆实验装置（或者可倒摆装置也可）。2、调整计时器测9次遮光（即单摆4周期）的时间连续测50100个数据。3、计算测量列的算术平均值，测量列的标准差及平均值的标准差（即A类不确定度）。4、以人合适的时间间隔将数据分组作统计直方图。5、将内容3中求得的算术平均值及每一间隔的中值x代入概率密度函数作出概率密度分布曲线并与直方图比较。6、用求得的标准偏差，根据3原则检查测量列中是否有可剔除数据。六、课题结论及论文1、阐述物理实验中随机误差的特征及分布规律。2、根据高等数学中概率论及数理统计知识论述物理实验测量值正态
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