物理实验-常用数据分析和处理方法ppt课件

1、常用数据分析与处置方法常用数据分析与处置方法列表法列表法图示法图示法最小二乘法拟合阅历方程最小二乘法拟合阅历方程逐差法逐差法实验结果的表示实验结果的表示列表法列表法列表法没有一致的格式。列表法没有一致的格式。设计表格，能充分反映列表法的优点，设计表格，能充分反映列表法的优点，要留意：要留意：(1)栏目的称号、单位要注明；栏目的称号、单位要注明；(2)栏目的顺序要留意数据间的联络、计栏目的顺序要留意数据间的联络、计算顺序，力求简明、齐全、有条理；算顺序，力求简明、齐全、有条理；(3)反映丈量值函数关系的数据表格，应反映丈量值函数关系的数据表格，应按自变量由小到大、或由大到小顺序陈列。按自变量由小

2、到大、或由大到小顺序陈列。图示法图示法(1)必需用坐标纸确定作图的参量后，根据情况选择直角、对数、半对数、或其它坐标纸。 (2)坐标比例的选取与标度 自变量作横坐标X轴，因变量作纵坐标Y轴，标明所代表的物理量或符号、单位。坐标比例，做到实验数据的可靠数字在图上是可靠的。过小，损害数据的准确度；过大，夸张数据的准确度。(3)实验数据的标志描点 实验数据用符号“、 +、 、等 标志。符号的中心正是数据点的位置。(4)曲线的描画实验数据点联络用平滑的曲线描画。连线用直尺、三角板、曲线板、蛇尺等完成。曲线到一切实验点的间隔最小。(5)注解和阐明 图纸上要注明图的称号、作图者姓名、日期、简单阐明必要，照

3、实验条件：温度、压力等。(6)曲线的内插、外延(7) 变换非线性关系 线性关系例例 直线图解法首先是求出斜率和截距，直线图解法首先是求出斜率和截距，进而得出完好的线性方程。进而得出完好的线性方程。步骤：步骤： 选点选点 求斜率求斜率求截距求截距最小二乘法拟合阅历方程最小二乘法拟合阅历方程y = f(x)线性关系：y = a + bx实验结果：yi = a + bxi i = 1、2、3、n与y = a + bx的差别S最小最小二乘法。x x1x2x3 xnyy1y2y3 ynnniiniibxayS1212Smin即00020200001i21i1i1i1i112222nininiininin

4、niiinniixbxayxxbnayxbxaybSbxayaSbSaSbSaS、21100222222222nrbSxSSbayyxxyxxyrxxyxxybxbyaxbxaxyxbaybba、的标准差、相关系数、即逐差法逐差法物理量呈线性关系、自变量等间隔变化物理量呈线性关系、自变量等间隔变化时。时。用逐差法计算因变量变化的平均值。用逐差法计算因变量变化的平均值。丈量的数据偶数组分成前后两组，丈量的数据偶数组分成前后两组，将对应项分别相减，然后计算平均值将对应项分别相减，然后计算平均值 。例例 弹性模量实验数据如表所示，负载弹性模量实验数据如表所示，负载与标尺刻度间的关系与标尺刻度间的关系

5、其中其中mi = Mi - m0， 。知砝码质量知砝码质量mi= (0.500 0.005) kg，标，标尺刻度的不确定度尺刻度的不确定度l = 0.3 mm。求标尺读数与砝码质量的线性比例系数求标尺读数与砝码质量的线性比例系数a。i12345678mi/kg0.0000.5001.0001.5002.0002.5003.0003.500ri/mm90.0101.5112.5124.5135.3146.0158.0170.0ri/mm88.4100.0111.0122.8134.0147.6158.4170.0 /mm89.2100.8111.8123.4134.6146.8158.2170.

6、0ir2/iiirrr解：解：将将8个数据分成两组，个数据分成两组，j= 1、2、3、4，那，那么么j1234 /mm45.446.046.446.6mj = mi+4- mi/kg 2.000 2.000 2.000 2.000iijrrl4 mm1 . 033 . 000. 1mm32. 0453. 020. 1mm53. 0mm1 .46kg000. 268. 068. 0ClklunltlullmBA，标尺读数标尺读数l、砝码质量、砝码质量m的不确定度的不确定度 kg002. 0000. 2mm3 . 01 .46kg0017. 03005. 000. 1mm3 . 01 . 032.

7、 02222mlCmkmumulululupBBA标尺读数与砝码质量的线性比例系数标尺读数与砝码质量的线性比例系数 11333222222221kgmm2 . 01 .23kgmm2 . 005.23106 . 6106 . 6106 . 6000. 2002. 01 .463 . 0kgmm05.23000. 21 .46aaaUmmulluaaUmla故实验结果的表示实验结果的表示物理量物理量 = 有效数值有效数值不确定度不确定度 单位单位实验结果的有效位数由不确定度决议；实验结果的有效位数由不确定度决议；实验结果的精度用不确定度、或相对不实验结果的精度用不确定度、或相对不确定度的表达式表示；确定度的表达式表示；实验结果采用国际单位制。实验结果采用国际单位制。物理量物理量X的实验结果