【正文】 強調(diào)記錄數(shù)據(jù)時不得用鉛筆，只有數(shù)據(jù)正確、儀器還原、 教師簽字后該次實驗才有效。 報告內(nèi)容： 凡預(yù)習報告中已有的原 理、圖、步驟等不必重寫，可在討論或小結(jié)里用自己的實驗體會加以補充。 4 上好物理實驗課的三個環(huán)節(jié) 實驗成績平分方法 ? 平時的實驗占 70%100%（包括預(yù)習、課堂實驗、完整的實驗報告） ? 期末考試占 030% 實驗須知 ? 學生在規(guī)定的時間內(nèi)進行實驗，不得無故曠課和遲到。 實驗須知 ? 認真完成本組實驗， 不得擅自搬動和使用其他組的儀器和物品 。 ? 實驗完成后，將原始數(shù)據(jù)交指導教師審閱 簽字方可有效。 21 測量誤差和不確定度估算的基礎(chǔ)知識 測 量 ? 物理實驗以測量為基礎(chǔ) ? 完整的測量結(jié)果應(yīng)表示為 ： 以電阻測量為例 包括： 測量對象 測量對象的量值 測量的不確定度 測量值的單位 （ Y = y ? ? 表示被測對象的真值落在（ y? ? ， y ? ? ）范圍內(nèi)的概率很大， ?的取值與一定的概率相聯(lián)系。由于各次測量的條件相同，測量結(jié)果的可靠性是相同的，測量精度也是相同的，這些測量就是等密精度測量。通過各種實驗所得到的量值稱為 測得值 。 167。 ② 未定系統(tǒng)誤差： 要估計出分布范圍 如：螺旋測微計制造時的螺紋公差等 167。 ? 特點： ①小誤差出現(xiàn)的概率比大誤差出現(xiàn)的概率大； ②多次測量時分布對稱，具有抵償性 —— 因此 取多次測量的平 均值有利于消減隨機誤差。 σ稱為標準差 ，決定了 線型的寬窄。 21 測量誤差和不確定度估算的基礎(chǔ)知識 隨機變量的分布 ? 實際測量次數(shù)有限，可用 n 次測量值的 來估算 μ、 σ： 可以證明 平均標準偏差 是 sx 的 倍 在沒有系統(tǒng)誤差的情況下 可用 來表示實驗結(jié)果 ?但是由于測量次數(shù)小，數(shù)據(jù)離散度大，測量結(jié)果將不符合正態(tài)分布，而是符合 t 分布 （ t 分布 是從 的性質(zhì)得到的一種分布。 u是測量次數(shù)無窮大的總體平均值。 殘差：單次測得值與有限次測量的平均值之差。因此，誤差是一個 理想 的概念，它本身是 不可能確切獲知。反之，不能確定的程度越大，測量結(jié)果的可靠性越差。 ? 不確定度反映了可能存在的 誤差分布范圍 ，即隨機誤差分量和未定系統(tǒng)誤差分量的聯(lián)合分布范圍。不確定度和誤差是 兩個不同的概念 ，他們有著 根本的區(qū)別 ，但又是 相互聯(lián)系 的，都是由于測量過程的不完善性引起的。 直接測量量不確定度的估算 ? A 類分量 )1()(.. 12?????? ? nnxttniixAxsn 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ∞ t() 1 T() 直接測量量不確定度的估算 ? B類分量 ? B類不確定度是測量不確定度估算中的 難點 ，系統(tǒng)誤差中的不確定因素 存在于 測量的 各個環(huán)節(jié) 中，因此 B類不確定度分量通常也是 多項 的。 ? 一般情況下，我們將儀器的不確定度作為 B類不確定度。 21 測量誤差和不確定度估算的基礎(chǔ)知識 完整的直接測量結(jié)果表示 ? 結(jié)果表示： －以測量列 y 的平均值 再加 修正掉已定系統(tǒng)誤差項 y0 得到被測對象的量值。 同時讀得螺旋測微計的零位 y0為：, 單位 mm， 已知螺旋測微計的儀器誤差為 Δ儀 =， 請給出完整的測量結(jié)果 。 ),( 321 nxxxxfy ?? 間接測量不確定度的確定：對被測量的函數(shù)關(guān)系進行 全微分 ，求出測量結(jié)果的不確定度。 21 測量誤差和不確定度估算的基礎(chǔ)知識 間接測量量的不確定度合成舉例 例： 已知金屬環(huán)的外徑 內(nèi)徑 高度 求環(huán)的體積 V 和不確定度 ΔV。 受儀器的制約，儀器最小刻度以上的數(shù)字是準確的，儀器最小刻度以下需要估讀，這個數(shù)字就不可靠。 實驗數(shù)據(jù)有效數(shù)字的確定 ? 有效數(shù)字與儀器的最小分度有關(guān)，與被測物的大小有關(guān)。 ? 例如 （ 177。有效數(shù)位越多，測量的相對不確定度愈小，反之 ……. 實驗數(shù)據(jù)有效位數(shù)的確定 ? 有效數(shù)字的修約規(guī)則 ： ? 以保留數(shù)字的最后一位為單位，它后面的數(shù)大于 ，末位進一；小于 ，末位不變；恰為 ，末位為奇數(shù)時進一，末位為偶數(shù)時不變。 167。 即：不確定度末位在小數(shù)點后第二位 ， 測量結(jié)果的最后一位 也取到小數(shù)點后第二位 。 23 作圖法處理實驗數(shù)據(jù) 作圖法可形象、直觀地顯示出物理量之間的函數(shù)關(guān)系，也可用來求某些物理參數(shù)，因此它是一種重要的數(shù)據(jù)處理方法。 23 作圖法處理實驗數(shù)據(jù) 2. 標明坐標軸： 用粗實線畫坐標軸，用箭頭標軸方向，標坐標軸的名稱或符號、單位 ,再按順序標出坐標軸整分格上的量值。 ： 實驗點可用“ ”、 “ ”、“ ”等符號標出（同一坐標系下不同曲線用不同的符號 ）。 I (mA) U (V) 0 電阻伏安特性曲線 ： 在圖線下方或空白位置寫出圖線的名稱及某些必要的說明。 167。實際在選擇坐標分度值時，應(yīng)既滿足有效數(shù)字的要求又便于作圖和讀圖， 一般以 1 mm 代表的量值是 10的整數(shù)次冪或是其 2倍或 5倍。實際作圖時，坐標原點的讀數(shù)可以不從零開始 。 24 數(shù)據(jù)的直線擬合 (最小二乘法 ) 數(shù)據(jù)的直線擬合 (最小二乘法 ) 用最小二乘法進行直線擬合優(yōu)于作圖法。 24 數(shù)據(jù)的直線擬合 (最小二乘法 ) 相關(guān)系數(shù) r ：為了檢驗所得結(jié)果是否合理，要與相關(guān)系數(shù) r進行比較。 ))(( 2222 yyxxyxxyr????nxx i??nyy i??其中 1