大学物理实验报告数据处理及误差分析研究
Origin在大学物理实验数据处理和误差分析中的应用
Origin在大学物理实验数据处理和误差分析中的应用【摘要】本文探讨了Origin在大学物理实验数据处理和误差分析中的应用。
在实验数据处理方面，Origin提供了强大的数据导入、清洗、转换和分析功能，帮助研究人员快速准确地处理实验数据。
在误差分析中，Origin提供了丰富的统计功能和误差分析工具，帮助研究人员准确评估数据的可靠性。
Origin还支持数据拟合和曲线拟合，数据可视化，参数优化和模型比较等功能，为研究人员提供了全面的数据分析工具。
在本文总结了Origin在大学物理实验中的重要价值，并展望了未来发展方向。
通过本文的研究，读者可以深入了解Origin在物理实验中的应用，并为他们的研究工作提供更有力的支持。
【关键词】Origin, 大学物理实验, 数据处理, 误差分析, 数据拟合, 曲线拟合, 数据可视化, 参数优化, 模型比较, 价值, 发展方向1. 引言1.1 背景介绍Origin提供了丰富的数据处理和分析功能，可以帮助学生快速高效地处理实验数据。
通过Origin，学生可以进行数据的统计分析、图表制作、拟合曲线等操作，从而更好地理解实验数据的含义。
Origin还提供了丰富的数据可视化功能，可以让学生直观地展现实验数据，进一步加深对实验结果的理解。
在大学物理实验中，误差分析是不可或缺的一部分。
通过Origin，学生可以进行误差的传播、合成、计算和评估，帮助他们更好地理解实验数据中的误差来源和影响。
Origin还可以帮助学生进行数据拟合和曲线拟合，进一步提高实验数据处理的准确性和可靠性。
Origin在大学物理实验中的应用有助于提升实验教学的质量，培养学生的数据处理和分析能力，帮助他们更好地理解物理现象背后的规律。
未来，我们可以进一步探索Origin在大学物理实验中的应用，不断完善教学方法和工具，提高教学效果和学生学习成果。
1.2 研究意义使用Origin进行实验数据处理，可以快速导入和整理实验数据，进行数据筛选、平均值计算等操作，节省了大量时间。
大学实验指导用书测量误差及数据处理
大学实验指导用书测量误差及数据处理大学物理实验指导书物理实验的任务不仅是定性地观察各种自然现象，更重要的是定量地测量相关物理量。
而对事物定量地描述又离不开数学方法和进行实验数据的处理。
因此，误差分析和数据处理是物理实验课的基础。
本章将从测量及误差的定义开始，逐步介绍有关误差和实验数据处理的方法和基本知识。
误差理论及数据处理是一切实验结果中不可缺少的内容，是不可分割的两部分。
误差理论是一门独立的学科。
随着科学技术事业的发展，近年来误差理论基本的概念和处理方法也有很大发展。
误差理论以数理统计和概率论为其数学基础，研究误差性质、规律及如何消除误差。
实验中的误差分析，其目的是对实验结果做出评定，最大限度的减小实验误差，或指出减小实验误差的方向，提高测量质量，提高测量结果的可信赖程度。
对低年级大学生，这部分内容难度较大，本课程尽限于介绍误差分析的初步知识，着重点放在几个重要概念及最简单情况下的误差处理方法，不进行严密的数学论证，减小学生学习的难度，有利于学好物理实验这门基础课程。
§1.1物理量的测量一、测量与单位物理实验不仅要定性的观察物理现象，更重要的是找出有关物理量之间的定量关系。
因此就需要进行定量的测量，以取得物理量数据的表征。
对物理量进行测量，是物理实验中极其重要的一个组成部分。
对某些物理量的大小进行测定，实验就是将此物理量与规定的作为标准单位的同类量物理量进行比较，得出结论，这个比较的过程就叫做测量。
例如，物体的质量可通过与规定用千克作为标准单位的标准砝码进行比较而得出测量结果；物体运动速度的测定则必须通过与两个不同的物理量，即长度和时间的标准单位进行比较而获得。
比较的结果记录下来就叫做实验数据。
测量得到的实验数据应包含测量值的大小和单位，二者是缺一不可的。
显然测量值的大小与选取的标准有关，例如，要测量一杯水的质量，在天平两侧将这杯水与选作质量单位的砝码进行比较，如果采用1g的砝码做计量标准，测得结果为标准1g砝码的100倍，则表示测得该杯水的质量为100g。
大学物理实验报告数据处理及误差分析
大学物理实验报告数据处理及误差分析部门： xxx时间： xxx整理范文，仅供参考，可下载自行编辑力学习题误差及数据处理一、指出下列原因引起的误差属于哪种类型的误差？1．M尺的刻度有误差。
2．利用螺旋测微计测量时，未做初读数校正。
3．两个实验者对同一安培计所指示的值读数不同。
4．天平测量质量时，多次测量结果略有不同。
5．天平的两臂不完全相等。
6．用伏特表多次测量某一稳定电压时，各次读数略有不同。
7．在单摆法测量重力加速度实验中，摆角过大。
二、区分下列概念1．直接测量与间接测量。
2．系统误差与偶然误差。
3．绝对误差与相对误差。
4．真值与算术平均值。
5．测量列的标准误差与算术平均值的标准误差。
三、理解精密度、准确度和精确度这三个不同的概念；说明它们与系统误差和偶然误差的关系。
四、试说明在多次等精度测量中，把结果表示为 <单位）的物理意义。
五、推导下列函数表达式的误差传递公式和标准误差传递公式。
1．2．3．六、按有效数字要求，指出下列数据中，哪些有错误。
1．用M尺<最小分度为1mm）测量物体长度。
3.2cm50cm78.86cm6.00cm16.175cm2．用温度计<最小分度为0.5℃）测温度。
68.50℃31.4℃100℃14.73℃七、按有效数字运算规则计算下列各式的值。
1．99.3÷2.0003=?2．=?3．4．八、用最小分度为毫M的M尺测得某物体的长度为=12.10cm<单次测量），若估计M尺的极限误差为1mm，试把结果表示成的形式。
b5E2RGbCAP九、有n组测量值，的变化范围为2.13 ~ 3.25，的变化范围为0.1325 ~0.2105，采用毫M方格纸绘图，试问采用多大面积的方格纸合适；原点取在何处，比例取多少？p1EanqFDPw十、并排挂起一弹簧和M尺，测出弹簧下的负载和弹簧下端在M尺上的读数如下表：据处理。
长度测量1、游标卡尺测量长度是如何读数？游标本身有没有估读数？2、千分尺以毫M为单位可估读到哪一位？初读数的正、负如何判断？待测长度如何确定？3、被测量分别为1mm，10mm，10cm时，欲使单次测量的百分误差小于0.5%，各应选取什么长度测量仪器最恰当？为什么？DXDiTa9E3d物理天平侧质量与密度1、在使用天平测量前应进行哪些调节？如何消除天平的不等臂误差？2、测定不规则固体的密度时，若被测物体进入水中时表面吸有气泡，则实验所得的密度是偏大还是偏小？为什么？RTCrpUDGiT用拉伸法测量金属丝的杨氏模量1、本实验的各个长度量为什么要用不同的测量仪器测量 ?2、料相同，但粗细、长度不同的两根金属丝，它们的杨氏模量是否相同？3、本实验为什么要求格外小心、防止有任何碰动现象？5PCzVD7HxA精密称衡—分析天平的使用1、如果被测物体的密度与砝码的密度不同，即使它们的质量相等，但体积不同，因而受到空气浮力也不同，便产生浮力误差。
大学物理实验—误差及数据处理
误差及数据处理物理实验离不开测量，数据测完后不进行处理，就难以判断实验效果，所以实验数据处理是物理实验非常重要的环节。
这节课我们学习误差及数据处理的知识。
数据处理及误差分析的内容很多，不可能在一两次学习中就完全掌握，因此希望大家首先对其基本内容做初步了解，然后在具体实验中通过实际运用加以掌握。
一、测量与误差1. 测量概念：将待测量与被选作为标准单位的物理量进行比较，其倍数即为物理量的测量值。
测量值：数值+单位。
分类：按方法可分为直接测量和间接测量；按条件可分为等精度测量和非等精度测量。
直接测量：可以用量具或仪表直接读出测量值的测量，如测量长度、时间等。
间接测量：利用直接测量的物理量与待测量之间的已知函数关系，通过计算而得到待测量的结果。
例如，要测量长方体的体积，可先直接测出长方体的长、宽和高的值，然后通过计算得出长方体的体积。
等精度测量：是指在测量条件完全相同（即同一观察者、同一仪器、同一方法和同一环境）情况下的重复测量。
非等精度测量：在测量条件不同（如观察者不同、或仪器改变、或方法改变，或环境变化）的情况下对同一物理量的重复测量。
2.误差真值A：我们把待测物理量的客观真实数值称为真值。
一般来说，真值仅是一个理想的概念。
实际测量中，一般只能根据测量值确定测量的最佳值，通常取多次重复测量的平均值作为最佳值。
误差ε：测量值与真值之间的差异。
误差可用绝对误差表示，也可用相对误差表示。
绝对误差＝测量值－真值，反应了测量值偏离真值的大小和方向。
为了全面评价测量的优劣, 还需考虑被测量本身的大小。
绝对误差有时不能完全体现测量的优劣, 常用“相对误差”来表征测量优劣。
相对误差＝绝对误差/测量的最佳值×100%分类：误差产生的原因是多方面的，根据误差的来源和性质的不同，可将其分为系统误差和随机误差两类。
（1）系统误差在相同条件下，多次测量同一物理量时，误差的大小和符号保持恒定，或按规律变化，这类误差称为系统误差。
Origin在大学物理实验数据处理和误差分析中的应用
Origin在大学物理实验数据处理和误差分析中的应用【摘要】本文主要探讨了Origin在大学物理实验数据处理和误差分析中的应用。
文章首先介绍了Origin软件的基本功能和特点，然后详细阐述了Origin在大学物理实验数据处理和误差分析中的重要性，以及其在实际操作中的作用和步骤。
通过实例分析，展示了利用Origin软件处理物理实验数据的具体过程和效果。
结论部分强调了Origin在大学物理实验中的重要性，并展望了未来研究方向。
通过本文的研究，可以更好地利用Origin软件进行物理实验数据处理和误差分析，为科研工作提供更加准确和有效的数据支持。
【关键词】关键词：Origin，大学物理实验，数据处理，误差分析，应用，步骤，重要性，展望，总结。
1. 引言1.1 背景介绍大学物理实验是物理学专业学生必修课程之一，通过实验可以帮助学生巩固理论知识、培养实验技能，加深对物理学原理的理解。
在大学物理实验中，数据处理和误差分析是非常重要的环节。
数据处理是指将实验测量得到的原始数据进行整理、分析和图表绘制，以便更好地理解实验结果；误差分析则是评估实验数据的可靠性和准确性，帮助确定实验结果的精确度。
在过去，学生们通常使用Excel等软件来进行数据处理和误差分析，这类通用的数据处理软件对于物理实验中复杂的数据处理要求并不够精准和灵活。
Origin软件应运而生，它是一款专门为科研领域设计的数据分析软件，提供了丰富的数据处理和绘图功能，可以帮助学生更好地处理物理实验数据并进行误差分析。
在本文中，我们将探讨Origin软件的基本功能和特点，以及在大学物理实验数据处理和误差分析中的应用。
通过实例分析，我们将展示如何使用Origin软件进行数据处理和误差分析，并讨论其在大学物理实验中的重要性和未来研究方向。
到此结束。
1.2 研究意义研究意义首先在于提高数据处理效率和准确性。
Origin软件提供了多种数据处理方法和图表绘制功能，可以快速处理大量数据并进行直观展示，有效节省处理时间。
大学物理实验中的误差和不确定性
大学物理实验中的误差和不确定性在大学物理实验中，误差和不确定性是无法避免的。
它们对实验结果的精确性和可靠性有很大影响。
本文将对大学物理实验中的误差来源、误差分析方法以及不确定性进行探讨，以期帮助读者更好地理解和处理实验数据。
一、误差来源1. 人为误差：人为误差源于实验者自身的不准确操作或测量判断。
例如，实验者在读数时可能存在读数不准确、操作不规范等情况，从而引入人为误差。
2. 仪器误差：仪器本身存在的误差也是实验中常见的来源之一。
不同仪器的精度和灵敏度不尽相同，所以在进行实验时需要仔细选择和使用仪器，以减小仪器误差对实验结果的影响。
3. 随机误差：随机误差是由一系列随机因素引起的误差。
例如，由于环境的微弱变化或测量手法的不完美，导致的重复测量结果不完全一致。
二、误差分析方法1. 重复测量法：重复测量法是通过多次重复测量同一物理量的数值，然后计算平均值和标准偏差，以减小随机误差对结果的影响。
重复测量法可以提高实验结果的可靠性和精确性。
2. 构造误差概率密度分布图：通过对测量数据进行概率密度分布图的构建，可以了解误差在整个测量范围内的分布情况。
常见的误差分布有正态分布、均匀分布等，通过分析误差的概率分布情况，可以更好地理解误差的特性。
3. 方差分析法：方差分析法可以用来分析不同因素对实验结果的影响程度。
通过对实验数据进行方差分析，可以确定主要误差来源，并且对影响程度较大的因素进行优化，提高实验的精确性。
三、不确定性不确定性是物理实验中非常重要的一个概念。
不确定性是对测量结果的不确定程度进行量化的指标，一般用标准不确定度或扩展不确定度来表示。
1. 标准不确定度：标准不确定度是测量结果的一种误差范围估计值，通常用统计学的方法计算得出。
标准不确定度用来表示一个测量结果的可靠性和精确性。
2. 扩展不确定度：扩展不确定度是对标准不确定度进行修正和扩展的一种误差范围估计值，一般是用于报告测量结果。
扩展不确定度是由标准不确定度与置信度相乘得到的。
大物实验----误差理论与数据处理
随机误差具有以下的性质： （1）单峰性 绝对值小的误差出现的机会（概率） 大，绝对值大的误差出现的机会（概率）小。 （2）对称性 大小相等、 符号相反的误差出现的概 率相等。 （3）有界性 非常大的正 负误差出现的概率趋于零。 （4）抵偿性 当测量次数 非常多时，由于正负误差 相互抵消，各误差的代数 随机误差的正态分布曲线 和趋于零。
（1）理论分析法 观测者凭借有关某项实验的物理理论、实验 方法和实验经验等对实验理论公式的近似性、所 采用的实验方法的完善性等进行研究与分析。 （2）对比法 （3）数据分析法
4.系统误差的减小或消除
（1）利用标准器具减消系统误差； （2）修正已经确定的定值系统误差； （3）采用合理、规范的测量步骤减消系统误差； （4）选择或改进测量方法减消系统误差。
根据统计理论可得：
f ( ) 1 e 2
2 2 2
式中σ是一个取决于具体测量条件的常数称为标 准误差（或称均方误差）。 σ反映的是一组测量数据的离散程度，常称 它为测量列的标准误差；它的数学表达式为：
( xi a ) 2 lim n n
可以证明
f ( )d 0.683 68.3%
称为绝对误差。 相对误差是误差与真值之比；通常用标准偏 差和平均值之比作为相对误差的估计值。相对误 差常他用符号 E 来表示，并表示成百分数。
三.过失误差(异常值)的剔除 1.拉依达准则：适用于测量次数n较大的测 量。 2.肖维涅准则： x cn S (x) （16页） 3.格拉布斯准则：x g( n, P ) S ( x)
（3）人的因素 由于观测者本人的生理或心理特 点所造成的误差。 （4）环境 由于环境条件如温度、气压、湿度的 变化等所引起的误差。
大学物理实验误差分析及实验报告要求
光电学院物理实验中心 2016年3月 廖飞 E-mail：liaofei321@
目录
一、课程意义、目标及环节 二、测量、误差和结果表示 三、有效数字 四、实验数据处理方法
Physics Experiment
©重庆理工大学光电学院 物理实验中心 2015
一、课程意义、目标及环节
已定系统误差——须修正，如零点误差/伏安法 中电压表/电流表内阻 未定系统误差——估计出分布范围，如螺纹公差 (与B类不确定度相当)
©重庆理工大学光电学院 物理实验中心 2015
Physics Experiment
消除已定系统误差
具体问题具体分析，使用修正法、抵消法、交换法、对称测量 法等消除
内接法： R=U/I- Rg
©重庆理工大学光电学院 物理实验中心 2015
直接测量结果表示
例 : 用 螺 旋 测 微 计 测 量 小 钢 球 的 直 径 ， 共 测 6 次 ， 得 6.995mm, 6.998mm, 6.997mm,6.994mm,6.993mm,6.994mm,测量前螺旋测微计 零点读数值(即已定系统误差)为-0.004mm,螺旋测微计的示值误差 限Δins=0.004mm。
解：步骤（1）求测量值平均值
1 6 d d i 6.995mm 6 i 1
（2）对已定系统误差进行修正： d d (0.004) 6.999mm （3）用贝塞尔公式求标准偏差：
S
(d
i 1
6
i
d )2 0.0019mm
6 1
（4）由于测量次数为6次，所以ΔA=S=0.0019mm。取ΔB=Δins=0.004mm 总不确定度为： 2A 2B 0.0045mm （5）测量结果表示为：
大学物理实验报告数据处理及误差分析
等精度测量的误差分析和数据处理比较容易，下面所介绍的误差和数据处理知识都是针对等精度测量的。
按照测量值获得方法的不同，测量分为直接测量和间接测量两种。
直接从仪器或量具上读出待测量的大小，称为直接测量。例如，用米尺测物体的长度，用秒表测时间间隔，用天平测物体的质量等都是直接测量，相应的被测物理量称为直接测量量。
如果待测量的量值是由若干个直接测量量经过一定的函数运算后才获得的，则称为间接测量。例如，先直接测出铁圆柱体的质量m、直径D和高度h，再根据公式??4m计算出铁的的密度2?Dh
3实验报告
实验报告是实验工作的总结。要用简明的形式将实验报告完整而又准确地表达出来。实验报告要求文字通顺，字迹端正，图表规矩，结果正确，讨论认真。应养成实验完后尽早写出实验报告的习惯，因为这样做可以收到事半功倍的效果。
完整的实验报告应包括下述几部分内容：数据表格在实验报告纸上设计好合理的表格，将原始数据整理后填入表格之中（有老师签名的原始数据记录纸要附在本次报告一起交）。数据处理根据测量数据，可采用列表和作图法（用坐标纸），对所得的数据进行分析。按照实验要求计算待测的量值、绝对误差及相对误差。书写在报告上的计算过程应是：公式→代入数据→结果，中间计算可以不写，绝对不能写成：公式→结果，或只写结果。而对误差的计算应是：先列出各单项误差,按如下步骤书写，公式→代入数据→用百分数书写的结果。结果表达按下面格式写出最后结果：
仪器因素由于仪器本身的固有缺陷或没有按规定条件调整到位而引起误差。例如，仪器标尺的刻度不准确，零点没有调准，等臂天平的臂长不等，砝码不准，测量显微镜精密螺杆存在回程差，或仪器没有放水平，偏心、定向不准等。
大学物理实验报告（清华大学）实验2.10声速测量实验实验数据处理
五、数据处理、作图、误差分析实验测得波速数据处理：相位法测波长：（连续测20个数据）(单位：)采用逐差法处理的结果为：（单位：mm ）计算λ得：10101()1086.529mm 10i i i xx λ+=-==∑∴ 111086.529mm=8.6529mm 1010λλ=⨯=⨯ 标准偏差：100.6978mm s λ==又仪器的误差为:0.03mm ∆=仪∴ 100.03)m m 0.6991m m λ∆===因此波长的测量误差为：10110.6991mm 0.06991mm 1010λλ∆=⨯∆=⨯= 则波长的测量结果为：8.65290.06991mm λλλ=±∆=±超声波的频率为提供超声波仪器的频率读数：40.1440.1340.1352f kHz kHz +==又仪器的不确定误差取为：10f Hz ∆=340.1351010f Hz =⨯±v f λ=则： 100.06991/0.6991/0.70/f v m s m s m s λ∆=∆⨯∆=⨯=≈ 因此，波速为：3340.135108.652910/347.28/v f m s m s λ-==⨯⨯⨯= 因此，实验计算得出的完整波速表达式为： 347.280.70/v v v m s =±∆=±理论计算波速： 室温123.9t =℃297.05K =，224.8t =℃297.95K =； 相对湿度：126%r =，230%r =对应相应的室温，根据查表和插值法得：各个饱和蒸气压为510.029610s p Pa =⨯，520.031510s p Pa =⨯因此，理论计算的结果为：v =/s =346.413m/s =由此可见，实验与理论计算得到的结果相差为：346.41347.28100%0.25%346.41-∆=⨯=实验结果与理论计算得到的结果相比非常接近，两者间的差别为0.25%，因此可以验证该公式可以替代实验来准确估算声速。
大学物理实验-误差处理
逐差法是一种处理实验数据的方法，通过计算相邻数据之间的
差值，消除一些系统误差的影响，提高数据的精度。
逐差法应用
02
在处理具有周期性变化或线性关系的实验数据时，逐差法可以
有效地减小误差，提高数据的可靠性。
注意事项
03
在使用逐差法时，要注意数据的选择和处理方式，避免引入新
的误差。
最小二乘法拟合直线
最小二乘法概念
熟练技能
提高实验操作技能，减少操作过程中的随机误差。
多次测量
对同一物理量进行多次测量，以减小偶然误差的 影响。
环境条件对实验结果影响
温度
温度变化会影响仪器稳定性和测量准确度，需保持恒温环境。
湿度
湿度过高可能导致仪器受潮、生锈等问题，影响测量精度。
电磁干扰
电磁场会对电子仪器的测量结果产生干扰，需采取屏蔽措科研项目和学术活动，了解 学科前沿动态和最新研究成果，培养 科研素养和创新意识。
THANKS.
扩展不确定度及应用
扩展不确定度定义
扩展不确定度是在合成不确定度的基础上， 考虑包含因子而得到的更广泛意义上的不确 定度。它表示了测量结果可能落入的区间范 围。
扩展不确定度的应用
扩展不确定度在科研、工程等领域中具有广 泛的应用。它可以帮助研究人员了解测量结 果的可靠性，为决策提供依据。同时，扩展 不确定度也是实验结果比较、仪器校准、标 准制定等方面的重要参考指标。
问题解决能力
面对实验中遇到的问题和困难，我能够积极思考并寻找解决方法，问题解决能力得到了提 高。
对未来学习建议
深入学习误差理论
建议进一步学习误差理论的相关知识，掌握更复杂的误差 处理方法和技术，提高实验数据的准确性和可靠性。
大学物理实验报告数据处理及误差分析_0
大学物理实验报告数据处理及误差分析篇一：大学物理实验报告数据处理及误差分析力学习题误差及数据处理一、指出下列原因引起的误差属于哪种类型的误差？1．米尺的刻度有误差。
2．利用螺旋测微计测量时，未做初读数校正。
3．两个实验者对同一安培计所指示的值读数不同。
4．天平测量质量时，多次测量结果略有不同。
5．天平的两臂不完全相等。
6．用伏特表多次测量某一稳定电压时，各次读数略有不同。
7．在单摆法测量重力加速度实验中，摆角过大。
二、区分下列概念1．直接测量与间接测量。
2．系统误差与偶然误差。
3．绝对误差与相对误差。
4．真值与算术平均值。
5．测量列的标准误差与算术平均值的标准误差。
三、理解精密度、准确度和精确度这三个不同的概念；说明它们与系统误差和偶然误差的关系。
四、试说明在多次等精度测量中，把结果表示为x?????（单位）的物理意义。
五、推导下列函数表达式的误差传递公式和标准误差传递公式。
1．V?2．g?432st2?r32d?11???a??3．?2s?t2t1??六、按有效数字要求，指出下列数据中，哪些有错误。
1．用米尺（最小分度为1mm）测量物体长度。
3.2cm50cm78.86cm6.00cm16.175cm2．用温度计（最小分度为0.5℃）测温度。
68.50℃31.4℃100℃14.73℃七、按有效数字运算规则计算下列各式的值。
1．99.3÷2.0003=?2．?6.87?8.93???133.75?21.073?=?3．?252?943.0??479.0???1.362?8.75?480.0??62.69?4.1864．?751.2?23.25?14.781??????八、用最小分度为毫米的米尺测得某物体的长度为L=12.10cm（单次测量），若估计米尺的极限误差为1mm，试把结果表示成L???L?的形式。
九、有n组?x,y?测量值，x的变化范围为2.13~3.25，y的变化范围为0.1325~0.2105，采用毫米方格纸绘图，试问采用多大面积的方格纸合适；原点取在何处，比例取多少？十、并排挂起一弹簧和米尺，测出弹簧下的负载m和弹簧下端在米尺上的读数x如下表：长度测量1、游标卡尺测量长度是如何读数？游标本身有没有估读数？2、千分尺以毫米为单位可估读到哪一位？初读数的正、负如何判断？待测长度如何确定？3、被测量分别为1mm，10mm，10cm时，欲使单次测量的百分误差小于0.5%，各应选取什么长度测量仪器最恰当？为什么？物理天平侧质量与密度1、在使用天平测量前应进行哪些调节？如何消除天平的不等臂误差？2、测定不规则固体的密度时，若被测物体进入水中时表面吸有气泡，则实验所得的密度是偏大还是偏小？为什么？用拉伸法测量金属丝的杨氏模量1、本实验的各个长度量为什么要用不同的测量仪器测量?2、料相同，但粗细、长度不同的两根金属丝，它们的杨氏模量是否相同？3、本实验为什么要求格外小心、防止有任何碰动现象？精密称衡—分析天平的使用1、如果被测物体的密度与砝码的密度不同，即使它们的质量相等，但体积不同，因而受到空气浮力也不同，便产生浮力误差。
大学物理实验- 误差分析与数据处理.
E 100 % x
13
.
• 相对误差常用百分比表示。它表示绝对误差在整个物 理量中所占的比重，它是无单位的一个纯数，所以既 可以评价量值不同的同类物理量的测量，也可以评价 不同物理量的测量，从而判断它门之间优劣。如果待 测量有理论值或供认值，也可用百分差来表示测量的 好坏。即:
百分差 E0
16
2）随机误差
• 同一物理量在多次测量过程中，误差的 大小和符号 以不可预知的方式变化的测量误差称为随机误差， 随机误差不可修正。随机误差产生的原因很多，归纳 起来大致可分为以下两个方面： • （1）由于观测者在对准目标、确定平衡（如天平）、 估读数据时所引入的误差。 • （2）实验中各种微小因素的变动。例如，实验装置和 测量机构在各次调整操作上的变动性，实验中电源电 压的波动、环境的温度、湿度、照度的变化所引起的 误差。 • 随机误差的出现，单就某一次观测来说是没有规律的， 其大小和方向是不可预知的。但对某一物理量进行足 够多次测量，则会发现 随机误差服从一定的统计 规律，随机误差可用统计方法进行估算。
15
• （1）由于仪器本身存在一定的缺陷或使用不当
造成的。如仪器零点不准、仪器水平或铅直未 调整、砝码未校准等。 • （ 2 ）实验方法不完善或这种方法所依据的理 论本身具有近似性。例如用单摆测量重力加速 度时，忽略空气对摆球的阻力的影响，用安培 表测量电阻时，不考虑电表内阻的影响等所引 入的误差。 • （ 3 ）实验者生理或心理特点或缺乏经验所引 入的误差。例如有人读数时，头习惯性的偏向 一方向，按动秒表时，习惯性的提前或滞后等。
2
• 二、普通物理实验课的主要目的 • 1.在物理实验的基本知识、基本方法、基本技能
方面受到较系统的训练。 包括：有关仪器的选择和使用、基本的测量技能和方 法、实验数据的处理、对结果的误差做出分析和判断、 完成实验报告等。 • 2.培养和提高科学实验能力。 包括：自学能力、动手实践能力、创新思维能力、书 面表达能力、和简单设计能力等。 • 3.培养和提高从事科学实验的素质，为后续实验课程以 及社会工作打好基础。 包括理论联系实际和实事求是的科学作风、严肃认真 的工作态度，不怕困难、主动进取的探索精神、遵守 操作规程、爱护公物的优良品德等。
物理实验误差分析
物理实验误差分析物理实验误差分析篇一：大学物理实验1误差分析云南大学软件学院实验报告课程：大学物理实验学期：2014-2015学年第一学期任课教师：专业：学号：姓名：成绩：实验1 误差分析一、实验目的1. 测量数据的误差分析及其处理。
二、实验内容1．推导出满足测量要求的表达式，即v0?f(?)的表达式；V0=sqrt((x*g)/sin(2*θ))2．选择初速度A，从[10，80]的角度范围内选定十个不同的发射角，测量对应的射程，记入下表中：3．根据上表计算出字母A对应的发射初速，注意数据结果的误差表示。
将上表数据保存为A.txt,利用以下Python程序计算A对应的发射初速度，结果为100.1 import math g=9.8 v_sum=0 v=[]my_file=open(A.txt,r)my_info=my_file.readline()[:-1] x=my_info[:].split('\t') my_info=my_file.readline()[:-1] y=my_info[:].split('\t') for i in range(0,10):v.append(math.sqrt(float(y[i])*g/math.sin(2.0*float(x[i])*math.pi/1 80.0))) v_sum+=v[i] v0=v_sum/10.0 print v04．选择速度B、C、D、E重复上述实验。
BC6．实验小结(1) 对实验结果进行误差分析。
将B表中的数据保存为B.txt,利用以下Python程序对B组数据进行误差分析，结果为-2.84217094304e-13 import math g=9.8 v_sum=0 v1=0 v=[]my_file=open(B.txt,r)my_info=my_file.readline()[:-1] x=my_info[:].split('\t') my_info=my_file.readline()[:-1] y=my_info[:].split('\t') for i in range(0,10):v.append(math.sqrt(float(y[i])*g/math.sin(2.0*float(x[i])*math.pi/1 80.0))) v_sum+=v[i] v0=v_sum/10.0for i in range(0,10):v1+=v[i]-v0 v1/10.0 print v1(2) 举例说明“精密度”、“正确度”“精确度”的概念。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
力学 习 题误差及数据处理一、指出下列原因引起地误差属于哪种类型地误差？1． 米尺地刻度有误差.2． 利用螺旋测微计测量时，未做初读数校正.3． 两个实验者对同一安培计所指示地值读数不同.4． 天平测量质量时，多次测量结果略有不同.5． 天平地两臂不完全相等.6． 用伏特表多次测量某一稳定电压时，各次读数略有不同.7． 在单摆法测量重力加速度实验中，摆角过大.二、区分下列概念1． 直接测量与间接测量.2． 系统误差与偶然误差.3． 绝对误差与相对误差.4． 真值与算术平均值.5． 测量列地标准误差与算术平均值地标准误差.三、理解精密度、准确度和精确度这三个不同地概念；说明它们与系统误差和偶然误差地关系.四、试说明在多次等精度测量中，把结果表示为 ()x x x σ±= （单位）地物理意义.五、推导下列函数表达式地误差传递公式和标准误差传递公式.1．334r V π=2． 22t s g = 3． ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=122112t t s d a 六、按有效数字要求，指出下列数据中，哪些有错误.1． 用米尺（最小分度为1mm ）测量物体长度.3.2cm50cm78.86cm6.00cm16.175cm2． 用温度计（最小分度为0.5℃）测温度.68.50℃31.4℃100℃14.73℃七、按有效数字运算规则计算下列各式地值.1．99.3÷2.0003=?2．()÷+93.887.6()073.2175.133-=?3．()?0.4790.943252=÷+ 4．?186.469.6278.1425.230.48075.836.12.75112=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯--⨯⨯ 八、用最小分度为毫米地米尺测得某物体地长度为L =12.10cm （单次测量），若估计米尺地极限误差为1mm ，试把结果表示成()L L σ±地形式.九、有n 组()y x ,测量值，x 地变化范围为2.13 ~ 3.25，y 地变化范围为0.1325 ~0.2105，采用毫米方格纸绘图，试问采用多大面积地方格纸合适；原点取在何处，比例取多少？十、并排挂起一弹簧和米尺，测出弹簧下地负载M 和弹簧下端在米尺上地读数X 如下表：长度测量1、游标卡尺测量长度是如何读数？游标本身有没有估读数？2、千分尺以毫米为单位可估读到哪一位？初读数地正、负如何判断？待测长度如何确定？3、被测量分别为1mm ，10mm ，10cm 时，欲使单次测量地百分误差小于0.5%，各应选取什么长度测量仪器最恰当？为什么？物理天平侧质量与密度1、在使用天平测量前应进行哪些调节？如何消除天平地不等臂误差？2、测定不规则固体地密度时，若被测物体进入水中时表面吸有气泡，则实验所得地密度是偏大还是偏小？为什么？用拉伸法测量金属丝地杨氏模量1、本实验地各个长度量为什么要用不同地测量仪器测量 ?2、料相同，但粗细、长度不同地两根金属丝，它们地杨氏模量是否相同？3、本实验为什么要求格外小心、防止有任何碰动现象？精密称衡—分析天平地使用1、如果被测物体地密度与砝码地密度不同，即使它们地质量相等，但体积不同，因而受到空气浮力也不同，便产生浮力误差.如何修正浮力误差？用单摆测定重力加速度1、为什么测量周期时不宜直接测量摆球往返一次摆动地周期？是从误差分析来说明.2、单摆公式在摆角很小时才严格成立，问当θ=50时，所测得地周期是偏大还是偏小？用自由落体测定重力加速度1、如果自由落体装置上没有水平仪，你用什么方法较准确地调节支架铅直？2、用2122212()h h g t t -=-测g 时，A 和B 地位置怎样比较合适？改变A 、B 地位置进行实验，并对结果进行讨论.水银温度计和干湿泡湿度计地使用1、温度计为什么要定期校对？依你所校准地温度计实测数据说明水银温度计和酒精温度计可能产生地最大误差，分析它们地使用范围和优缺点.2、有人说，温度计地读数虽然不同，但用它测定温差则是较准地，这样说对吗？是从你所校地温度计地实际情况回答这个问题.3、检验精密数字温度计（如SWF-1A ）在冰点和沸点地误差，是否可用它来校准普通温度计？4、由相对湿度求出绝对湿度，即每单位体积潮湿空气中水蒸汽地质量，以g/m 3表示. 热电偶地原理与使用1、热电偶是用什么原理测温度地？2、热电偶是怎样定标地？3、如果热电偶冷端不放在冰水混合物中，而直接处于室温中，对实验结果有什么影响？ 气垫导轨实验地研究1、如果气垫导轨一端装一滑轮，你能安排验证物体质量与加速度成反比关系地实验吗？试设计实验步骤.2、从实验求瞬时速度地方法中，你如何体会瞬时速度是平均速度地极限？在测量中为什么不选S 1挡与条形挡光片？3、为了验证动量守恒，在实验操作上如何来保证实验条件，减小测量误差？4、使用气垫导轨时要注意哪些问题？5、实验中如果气垫导轨未调平，对验证牛顿第二定律有何影响？得到地m~a 曲线将是怎样地？弦振动和驻波实验1、弦线地粗细和弹性对于实验有什么影响，应如何选择？2、要验证f =3、弦振动时，若n为偶数，将音叉转900后，波段数将减少为n/2，观察此现象并说明原因. 焦利秤上简谐振动地研究1、称量一下弹簧地实际质量，与测定地有效质量相比较，为什么实际质量要远大于有效质量？2、为了测准弹簧地伸长量，采取了哪些办法？你是如何在实验中减小测量误差地？三线摆实验1、三线摆法测定物体转动惯量，对下圆盘地摆角有何要求？为什么？2、怎样启动三线摆才能防止下圆盘出现晃动？3、线摆在摆动过程中要受到空气地阻尼，振幅越来越小，它地摆动周期是否会随时间而变化？4、加上待测物体后三线摆地摆动周期是否一定比空盘地周期大？为什么？5、如何用三线摆验证转动惯量地平行轴定理？超声速地测量1、如何调节和判断测量系统是否处于共振状态？为什么要在系统处于共振地条件下进行声速测定？2、压电陶瓷超声换能器是怎样实现机械信号和电信号之间地相互转3、什么接收器位于波节处，晶体管电压表显示地电压值是最大值？4、用逐差法处理数据地优点是什么？水地汽化热地测定1、验开始时就将蒸汽过滤器和杜瓦瓶连接起来是否可以？2、测量杜瓦瓶有效热容时，倒入地水要和测量汽化热时相同，为什么？3、当进入杜瓦瓶中地水蒸汽混入一些水滴时，对实验有何影响？应怎样进行修正？冰地熔解热地测定1、水地初温选得太高或太低有什么不好？为什么？2、量热器内筒装水量地多少是怎样考虑地？过多或过少有什么不好？3、整个实验过程为什么要不停地轻轻搅拌？分别说明投冰前、后搅拌地作用.用实验判断投冰前、后搅拌与不搅拌对T影响多大？液体比热地测定1、按怎样地顺序称量内筒及液体地质量？2、本实验中用比较法测比热有什么优点？需要保证什么条件？你还能设计出测液体比热地其它办法吗？用混合法测固体比热1、混合法地理论依据是什么？2、量热器中所放水地多少对实验有何影响？3、分析本实验中哪些因素会引起系统误差？测量时应怎样才能减小误差？落球法测定粘滞系数1、根据实际情况分析实验中引起测量误差地主要原因是哪些？2、用不同半径地小球做实验时，对于实验结果地误差影响如何？3、为了较迅速地判断小球地匀速区，有一种方法是先让小球从液面处落下，记下小球通过某一区间地时间，再让小球离液面一定高度落下，记下小球通过同一区间地时间，若时间相等，则小球在该区间地速度为匀速.为什么？拉脱法测水地表面张力系数1、如果 形框不清洁会给测量带来什么影响？所测表面张力系数值是偏大还是偏小？2、试分析引起液体表面张力系数系统误差地主要原因.版权申明本文部分内容，包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理.版权为个人所有This article includes some parts, including text, pictures, and design. Copyright is personal ownership.Emxvx。
用户可将本文地内容或服务用于个人学习、研究或欣赏，以及其他非商业性或非盈利性用途，但同时应遵守著作权法及其他相关法律地规定，不得侵犯本网站及相关权利人地合法权利.除此以外，将本文任何内容或服务用于其他用途时，须征得本人及相关权利人地书面许可，并支付报酬.SixE2。
Users may use the contents or services of this article for personal study, research or appreciation, and othernon-commercial or non-profit purposes, but at the same time, they shall abide by the provisions of copyright law and other relevant laws, and shall not infringe upon the legitimaterights of this website and its relevant obligees. In addition, when any content or service of this article is used for other purposes, written permission and remuneration shall be obtained from the person concerned and the relevant obligee.6ewMy。
转载或引用本文内容必须是以新闻性或资料性公共免费信息为使用目地地合理、善意引用，不得对本文内容原意进行曲解、修改，并自负版权等法律责任.kavU4。
Reproduction or quotation of the content of this article must be reasonable and good-faith citation for the use of news or informative public free information. It shall not misinterpret or modify the original intention of the content of this article, and shall bear legal liability such as copyright.y6v3A。