大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)緒論課電子教案-資料下載頁
2025-02-26 22:03本頁面
【正文】 范，并加必 要說明。數(shù)據(jù)處理的基本方法作圖法[1]根據(jù)數(shù)據(jù)的分布范圍，合理選擇單位長度及坐標(biāo)軸始末端的數(shù)值，并以有效數(shù)字的形式標(biāo)出。[2]將實(shí)驗(yàn)點(diǎn)的位置用符號 “ ? ” 或“⊙” 等標(biāo)在圖上，用鉛筆連成光滑曲線或一條直線，并標(biāo)出曲線的名稱。[3]線性關(guān)系數(shù)據(jù)求直線的斜率時(shí) ,應(yīng)在直線上選相距較遠(yuǎn)的兩新點(diǎn) 明位置及坐標(biāo) A(X1 Y1), B(X2 Y2) 由此求得斜率。作圖法作圖法[4]非線性關(guān)系數(shù)據(jù)可進(jìn)行 曲線改直 后再處理作圖法特點(diǎn)作圖法特點(diǎn) : 簡單明了。缺點(diǎn)缺點(diǎn) :有一定任意性（人為因素），故不能求不確定度。逐差法當(dāng) X等間隔變化，且 X的誤差可以不計(jì)的條件下，對于將其分成兩組 ，進(jìn)行逐差可求得：逐差法舉例例：對下表伏安法測量電阻的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，應(yīng)用逐差法求電阻值。表 1 伏安法測 100?電阻數(shù)據(jù)表數(shù)據(jù)分為兩組，隔 3項(xiàng)逐差，再取平均。即：逐差法的優(yōu)點(diǎn)： 利用逐差法求物理量，可以充分利用數(shù)據(jù)，消除一些定值系統(tǒng)誤差，減小隨機(jī)誤差的影響最小二乘法 是從統(tǒng)計(jì)的角度處理數(shù)據(jù)，并能得到測量結(jié)果不確定度的一種方法。 假設(shè)兩個物理量之間滿足線性關(guān)系，其函數(shù)形式可寫為 y=a+bx。 現(xiàn)由實(shí)驗(yàn)測得一組數(shù)據(jù) 為了討論簡便起見，認(rèn)為 xi值是準(zhǔn)確的，而所有的誤差都只與 yi聯(lián)系著。那么每一次的測量值 yi與按方程（ y=a+bxi）計(jì)算出的 y值之間的偏差為 根據(jù)最小二乘法原理， a、 b的取值應(yīng)該使所有 y的偏差平方之和 為最小值，根據(jù)極值條件由此可得：由此可求得 a和 byi和 a、 b的誤差估算以及相關(guān)系數(shù)最小二乘法應(yīng)用舉例為確定電阻隨溫度變化的關(guān)系式，測得不同溫度下的電阻如表一。試用最小二乘法確定關(guān)系式： R = a + b t。 表一 電阻隨溫度變化的關(guān)系t/℃ R/Ω 解：1. 列表算出：2. 寫出 a、 b的最佳值滿足方程n t/℃ R/Ω t2/℃ 2 R t/Ω ℃1 365 14572 625 19453 906 24004 1296 29095 1600 32946 2034 37847 2500 4255n=7== =9326 =202343. 寫出待求關(guān)系式： 本課程預(yù)期達(dá)到以下要求本課程預(yù)期達(dá)到以下要求 ,學(xué)會如何學(xué)會如何得到真值的最佳估計(jì)值得到真值的最佳估計(jì)值 ,如何估算在如何估算在隨機(jī)干擾下所產(chǎn)生誤差的大小。隨機(jī)干擾下所產(chǎn)生誤差的大小。 定度因素的存在定度因素的存在 ,對總的不確定度作對總的不確定度作近似計(jì)算。近似計(jì)算。周光召 在去年紀(jì)念世界物理年時(shí)指出 “為什么２０世紀(jì)最重要的物理學(xué)發(fā)現(xiàn)又恰恰在德國的土地上發(fā)生 ?首先 德國人非常 重視實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析 . 從普朗克開始分析黑體輻射到后來原子物理中玻爾提出他的原子論，最關(guān)鍵的就是對光譜的分析 .當(dāng)時(shí)德國對光譜的分析可能是最多的，包括海森伯就是從光譜分析而提出矩陣力學(xué)的 .他們的理論是和實(shí)驗(yàn)密切地結(jié)合在一起的 .這是德國物理最大的一個特點(diǎn) . 第二 個特點(diǎn)就是 德國有很強(qiáng)的 數(shù)學(xué)傳統(tǒng) .當(dāng)時(shí)德國盡管其他學(xué)科不怎么發(fā)達(dá)，數(shù)學(xué)已經(jīng)超過英國了，在上個世紀(jì)，德國就有黎曼、高斯、希爾伯特，本世紀(jì)初就成為世界的第一位，哥廷根一直是世界的數(shù)學(xué)中心 . 第三 個是 德國有非常強(qiáng)的 哲學(xué)傳統(tǒng) .這三個條件： 理論緊密地和實(shí)驗(yàn)結(jié)合 在一起， 非常強(qiáng)的數(shù)學(xué)傳統(tǒng)和 打破哲學(xué)上的機(jī)械論 ，對于德國能在這種環(huán)境下產(chǎn)生２０世紀(jì)最偉大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)起了決定性的作用 . ”（引自朱鶴年教授青島教學(xué)會議報(bào)告）從這段話我們應(yīng)該得到啟發(fā)：我們不僅 要重視做實(shí)驗(yàn) ，而且 還要重視對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和分析 。謝謝大家！再見！演講完畢，謝謝觀看
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