大学物理实验报告数据处理及误差分析.docx
大学物理实验 常用的数据处理方法范文
1.7 常用的数据处理方法实验数据及其处理方法是分析和讨论实验结果的依据。
在物理实验中常用的数据处理方法有列表法、作图法、逐差法和最小二乘法（直线拟合）等。
1.7.1 列表法在记录和处理数据时，常常将所得数据列成表。
数据列表后，可以简单明确、形式紧凑地表示出有关物理量之间的对应关系；便于随时检查结果是否合理，及时发现问题，减少和避免错误；有助于找出有关物理量之间规律性的联系，进而求出经验公式等。
列表的要求是：（1）要写出所列表的名称，列表要简单明了，便于看出有关量之间的关系，便于处理数据。
（2）列表要标明符号所代表物理量的意义（特别是自定的符号），并写明单位。
单位及量值的数量级写在该符号的标题栏中，不要重复记在各个数值上。
（3）列表的形式不限，根据具体情况，决定列出哪些项目。
有些个别的或与其他项目联系不大的数据可以不列入表内。
列入表中的除原始数据外，计算过程中的一些中间结果和最后结果也可以列入表中。
（4）表中所列数据要正确反映测量结果的有效数字。
列表举例如表1-2所示。
表1-2铜丝电阻与温度关系1.7.2 作图法作图法是将两列数据之间的关系用图线表示出来。
用作图法处理实验数据是数据处理的常用方法之一，它能直观地显示物理量之间的对应关系，揭示物理量之间的联系。
1．作图规则为了使图线能够清楚地反映出物理现象的变化规律，并能比较准确地确定有关物理量的量值或求出有关常数，在作图时必须遵守以下规则。
（1）作图必须用坐标纸。
当决定了作图的参量以后，根据情况选用直角坐标纸、极坐标纸或其他坐标纸。
（2）坐标纸的大小及坐标轴的比例，要根据测得值的有效数字和结果的需要来定。
原则上讲，数据中的可靠数字在图中应为可靠的。
我们常以坐标纸中小格对应可靠数字最后一位的一个单位，有时对应比例也适当放大些，但对应比例的选择要有利于标实验点和读数。
最小坐标值不必都从零开始，以便做出的图线大体上能充满全图，使布局美观、合理。
（3）标明坐标轴。
[大学物理实验报告范文范例单摆法测重力加速度]单摆实验误差分析
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[大学物理实验报告范文范例单摆法测重力加速度]单摆实验误差分析院学怀化实验报告验大学物理实年级班级专业系别班1202209物信系电信电信组别实验日期学号姓名02022-10-209104010某某张三1:实验工程单摆法测重力加速度6-【实验工程】单摆法重力加速度【实验目的】1.掌握用单摆法测本地生力加速度的方法。
2.研究单摆的系统误差对测量结果的影响。
3.掌握不确定度传递公式在数据处理中的应用。
【实验仪器】FB327型单摆实验仪、FB321型数显计时记数毫秒仪、钢卷尺、游标卡尺【实验原理】如果在一固定点上悬挂一根不能伸长、无质量的细线，并在线的末端悬挂一质量为m的质点，这就构成了一个单摆。
在单摆的幅角θ很小〔<5°〕时，单摆的振动周期T和摆长L有如下关系：l2(1)g单摆是一种理想模型。
为减小系统误差，悬线的长度要远大于小球直径，同时摆角要小于5°，并保证在同一竖直平面内摆动。
固定摆长，测量T和摆长即可求出g。
24gl211dlldll()或悬点到小球底式中：(线长加半径22)端距离减半径tT次全振动时间测周期，即：为减小周期测量误差，通过测量nn2ln24g(3)重力加速度测量计算公式：2t【实验内容与步骤】l，重复测量6次。
1.调整摆长并固定，用钢卷尺测摆线长度2.用游标卡尺测摆球直径d，重复测量6次。
3．调单摆仪底座水平及光电门上下，使摆球静止时处于光电门中央5(n=20)次测量单摆在摆角4．时〕的情况下，单摆连续摆动n〔振幅小于摆长的1/12t。
要保证单摆在竖起平面内摆动，防止形成圆锥摆，等摆动稳定后开始计时。
的时间g．计算的平均值，并作不确定度评定。
5【数据处理】由原始数据记录表，各直接测量量结果如下：USU22平均值被测量UUUB仪ABAl0.11360.990.1020.05(cm)d0.0030.0021.3970.002(cm)t()0.010631.5680.0010.011612)某S(某其中：i61i11dll＝60.99＋故：0.699＝61.69(cm)2l61.6922222)8120(cmg4n97743.142.2231.568t1122220..0030.113U(l113)0U(d)U(cm)摆长不确定度：l44U0.113l100%0.18U(l)%100%摆长相对不确定度：r61.69lU0.011t100%0.035%U(t)100%时间相对不确定度：r56831.t重力加速度不确定度：22UU222tl)1.89(cm281977.0.001840.00035gUgtl1.92g).9%U(1100% 9)81.g977.(cm故：，r8.977【实验结果与分析】测量结果：用单摆法测得实验所在地点重力加速度为：2) (cm98g977.1.U(g)1.9%r实验分析：怀化学院实验数据记录纸实验名称：单摆法测重力加速度实验时间：2022年9月20日___物信系___系09级电信专业1班教师签名：某学号三姓名张数据记录：数据记录表用钢卷尺测摆线长度表1.l()0.05mm钢卷尺仪12345661.1160.8861.0060.9260.9061.10(cml)表2.用游标卡尺测摆球直径d数据记录表()0.02mm游标卡尺仪123456d(cm)1.3941.4001.3961.3961.3981.398t数据记录表测摆动次的时间3.表20n()0.001秒数字毫秒仪仪123456 t()31.54931.57831.57631.57231.5731.564。
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。
实验误差理论实验报告物理
实验误差理论实验报告物理实验误差理论实验报告引言：实验误差是科学实验中不可避免的现象，它由于各种因素的干扰而导致实验结果与理论值之间的差异。
在物理学中，误差的存在会对实验结果的可靠性和准确性产生影响。
本次实验旨在通过测量重力加速度的实验，探讨实验误差的产生原因，并提出相应的误差分析方法。
实验步骤：1. 实验仪器准备：准备一根长直的细线、一个小铅球、一个支架和一个计时器。
2. 实验装置搭建：将细线固定在支架上，将小铅球系在细线的下端。
3. 实验测量：将小铅球释放，用计时器记录它从静止到下落经过的时间。
4. 实验重复：重复上述步骤多次，取平均值。
实验数据：通过多次实验测量，我们得到了如下数据：第一次实验：t1 = 1.23s第二次实验：t2 = 1.25s第三次实验：t3 = 1.24s......数据处理：1. 计算平均值：将所有测量结果相加，再除以实验次数，得到平均值。
平均值 = (t1 + t2 + t3 + ... + tn) / n2. 计算标准偏差：标准偏差是用来衡量一组数据的离散程度的指标，它表示测量值与平均值之间的差异。
标准偏差= √((Σ(xi - x)^2) / (n-1))3. 计算相对误差：相对误差是用来衡量测量结果与理论值之间差异的指标。
相对误差 = (平均值 - 理论值) / 理论值 * 100%结果分析：通过上述数据处理步骤，我们得到了实验重力加速度的平均值和相对误差。
然而，我们需要进一步分析误差的来源和影响因素。
1. 人为误差：实验者的操作技巧、观察精度等都会对实验结果产生影响。
为减小人为误差，我们应该提高实验技能，并进行多次实验取平均值。
2. 仪器误差：实验仪器的精度和灵敏度也会对实验结果产生影响。
为减小仪器误差，我们应该选择精度更高、质量更好的实验仪器。
3. 环境误差：实验环境的温度、湿度等因素也会对实验结果产生影响。
为减小环境误差，我们应该在恒定的实验环境中进行实验。
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。
大学物理实验报告示例(含数据处理)
【实验题目】长度和质量的测量 【实验目的】1. 掌握米尺、游标卡尺、螺旋测微计等几种常用测长仪器的读数原理和使用方法。
2. 学会物理天平的调节使用方法，掌握测质量的方法。
3. 学会直接测量和间接测量数据的处理，会对实验结果的不确定度进行估算和分析，能正确地表示测量结果。
【实验仪器】(应记录具体型号规格等，进实验室后按实填写)直尺(50cm)、游标卡尺(0.02mm)、螺旋测微计(0～25mm,0.01mm),物理天平(TW-1B 型，分度值0.1g ，灵敏度1div/100mg),被测物体【实验原理】(在理解基础上，简明扼要表述原理，主要公式、重要原理图等)一、游标卡尺 主尺分度值：x=1mm,游标卡尺分度数：n （游标的n 个小格宽度与主尺的n-1小格长度相等）,游标尺分度值：x nn 1-（50分度卡尺为0.98mm,20分度的为：0.95mm ）,主尺分度值与游标尺分度值的差值为：nxx n n x =--1,即为游标卡尺的分度值。
如50分度卡尺的分度值为：1/50=0.02mm,20分度的为：1/20=0.05mm 。
读数原理：如图，整毫米数L 0由主尺读取，不足1格的小数部分l ∆需根据游标尺与主尺对齐的刻线数k 和卡尺的分度值x/n 读取：nxk x n n kkx l =--=∆1 读数方法（分两步）：(1)从游标零线位置读出主尺的读数.(2)根据游标尺上与主尺对齐的刻线k 读出不足一分格的小数,二者相加即为测量值.即: nxkl l l l +=∆+=00,对于50分度卡尺：02.00⨯+=k l l ;对20分度：05.00⨯+=k l l 。
实际读数时采取直读法读数。
二、螺旋测微器原理：测微螺杆的螺距为0.5mm ，微分筒上的刻度通常为50分度。
当微分筒转一周时，测微螺杆前进或后退0.5mm ，而微分筒每转一格时，测微螺杆前进或后退0.5/50=0.01mm 。
可见该螺旋测微器的分度值为0.01mm ，即千分之一厘米，故亦称千分尺。
大学物理实验1-长度的测量报告的数据处理.doc
大学物理实验1-长度的测量报告的数据处理.doc
实验目的：使用卡尺和微量计测量不同物体的长度，并比较两种仪器的测量精度和误差大小。
实验器材：卡尺、微量计、铁丝、木条、钢尺、刻度尺等。
实验数据：
物体测量方法测量值（cm）
铁丝卡尺 10.52
微量计 10.50
木条卡尺 25.6
微量计 25.61
钢尺卡尺 19.38
微量计 19.37
实验结果分析：
1.卡尺和微量计都可以用于长度测量，但微量计的最小刻度值更小，因此测量精度更高。
2.从表格中可以看出，卡尺和微量计的测量值并不完全相同，说明仪器存在一定的误差。
3.在此次实验中，微量计的测量误差更小，说明微量计的测量精度更高。
4.物体的表面粗糙度、形状等因素也会影响测量结果，因此在实际应用中需要针对具体情况选用合适的测量仪器和方法。
通过本次实验可以得出结论：微量计具有更高的测量精度，但在实际应用中需要考虑多种因素对测量结果的影响，选用合适的测量仪器和方法。
同时，对于需要高精度测量的实验和工作，微量计应当作为首选测量工具。
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。
大学物理一实验报告(共5篇)
篇一：大学物理实验报告模板.**学院物理系大学物理学生实验报告实验项目：实验地点：班级：姓名：座号：实验时间：月物理系编制一、实验目的：二、实验仪器设备：三、实验原理：四、实验步骤：教师签名：五、实验数据记录六、实验数据处理七、实验结论与分析及思考题解答1、对实验进行总结，写出结论：2、思考题解答：篇二：大学物理实验报告**学院物理系大学物理学生实验报告实验项目：空气比热容比测定实验实验地点：班级：姓名：座号：实验时间：月日物理系编制一、实验目的：①用绝热膨胀法测定空气的比热容比?。
②观察热力学过程中状态变化及基本物理规律。
③学习气体压力传感器和电流型集成温度传感器的原理及使用方法。
二、实验仪器设备：贮气瓶，温度计，空气比热容比测定仪。
数字电压表1-进气活塞；2-放气活塞；3-ad590； 4-气体压力传感器；5-704胶粘剂图4-4-1 实验装置简图三、实验原理：气体由于受热过程不同，有不同的比热容。
对应于气体受热的等容及等压过程，气体的比热容有定容比热容c和定压比热容c。
定vp容比热容是将1kg气体在保持体积不变的情况下加热，当其温度升高1?c时所需的热量；而定压比热容则是将1kg气体在保持压强不变的情?cv况下加热，当其温度升高1?c时所需的热量。
显然，后者由于要对外作功而大于前者，即c定容比热容c之比vp。
气体的比热容比?定义为定压比热容c和p??ccpv是一个重要的物理量，经常出现在热力学方程中。
2四、实验步骤：5（1）用气压计测量大气压强p0 设为（1.0248?10pa）；（2）开启电源，将电子仪器部分预热10分钟，然后用调零电位器调节零点；（3）关闭放气活塞2，打开进气活塞1，用充气球向瓶内打气，使瓶内压强升高（即数字电压表显示值升高120～140mv左右，关闭进气活塞1。
待瓶中气压强稳定时，瓶内气体状态为ⅰ。
记下p1； (4) 迅速打开放气活塞2，使瓶内气体与大气相通，由于瓶内气压高于大气压，瓶内部分气体将突然喷出，发出“嗤”的声音。
大学物理实验 报告测量不确定度与数据处理方法
j
4I d
（直
2
接测量量I，d）
U( j) jUr ( j)
ln j ln 4 ln I 2 ln d
U
2 r
(
j)
( ln I
j
)
2
uc2
(
I
)
(
ln d
j )uc2 (d )
ln j 1 ， ln J 2 ， I I d d
U
2 r
(
j
)
(
1 I
)
2
uc2
(
I
)
(
2 d
)2
uc2
物理量及单位
测量数据（有效数字）
作图法
作图规则
1、选取坐标纸 2、定坐标轴 横轴-自变量 纵轴-因变量 （用粗实线） 3、标注物理量名及
单位 4、坐标分度 便于读数 与测量仪器最
小刻度对应 5、描点连线 6、标注图名
50
物理量名 单位 40
30
20
10
00
正确分度
T（度）
图名
光滑曲线
测点均分曲线两侧
f x1
2
uc2
(x1)
f x2
2
uc2
( x2
)
2
Ur2 ( y)
m ln f
j1
x j
uc2 (x j )
2
2
Ur
ln x1
f
uc2
(
x2
)
ln x2
f
uc2(x2)
Y y U p Y y(1 U r )
有效数字及有关规定
▪ 有效数字 由测量（计算）结果中准确数字和最 后一位可疑数字构成
《大学物理实验》-绪论-误差数据处理 2015.5.
t＝10.13 0.02s t＝ 10.12 0.02s t＝ 10.14 0.02s
例： 算得R＝910.12Ω,ΔR＝1.234Ω
算得t ＝10.126 s, Δt＝0.0123s 算得t ＝10.125 s, Δt＝0.0123s 算得t ＝10.135 s, Δt＝0.0113s
0 5 10 15 20mm
测量分：
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
直接测量
间接测量
直接测量：无需对被测量与其他实测量进行一定函 数关系的辅助计算而直接得到被测量值得测量。 也就是不用通过计算就可以得到被测量值的测量。 例：
0 5 10 15 20mm
间接测量： 通过直接测量与被测参数有已知函数关系的其他 量而得到该被测参数量值的测量。也就是必须通 过计算才能得到被测量值的测量。 例：
有效数字位数的多少不仅与被测对象本 身的大小有关，而且还与所选用的测量仪器 的精度有关。
通常情况下，仪器的精度越高，对于同一被 测对象，所得结果的有效数字位数越多。 米尺读到：0.1mm 50分度游标卡尺：0.02mm
请注意：
1) 有效数字的位数从第一个不是“0”的数字开始 算起，末位为“0”和数字中间出现“0”都属于 有效数字。
0 5 10 15 20mm
2) 有效数字的位数与小数点位置或单位换算无关。
例： 1.28m =128cm， 1.28m ≠ 1280mm，
因为前面的是三位有效数字，而后面的是四 位有效数字，它们表示的测量精度不相同。 它可以写成 1.28m = 1.28×103mm， 用科学记数法表示
3）自然数 1, 2, 3, …不是测量而得，可以视为无穷多
（2）将 m＝1.750±0.001（kg）的单位变换成 g , mg , t 。
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。
物理实验中的测量误差和处理方法
物理实验中的测量误差和处理方法一、测量误差的概念1.测量误差：在物理实验中，由于测量工具、测量方法、测量者等因素的限制，导致测量值与真实值之间存在差异，这种差异称为测量误差。
2.误差与错误：误差是指测量值与真实值之间的差异，而错误是指在实验过程中由于操作不规范、判断失误等原因导致的偏离真实值的结果。
误差是不可避免的，而错误是可以避免的。
二、测量误差的分类1.系统误差：由于实验仪器、测量方法等原因导致的误差，具有规律性和稳定性。
2.随机误差：由于测量过程中各种偶然因素的影响导致的误差，具有不确定性。
3.粗大误差：由于操作不规范、读数不准确等原因导致的明显偏离真实值的误差。
三、测量误差的减小方法1.选择合适的测量工具：选用精确度较高的测量工具，以减小测量误差。
2.改进测量方法：采用合适的测量方案，减小实验操作对测量结果的影响。
3.多次测量求平均值：进行多次测量，求得平均值，可以减小随机误差的影响。
4.误差分析：对实验数据进行误差分析，找出误差来源，有针对性地采取减小误差的措施。
5.数据处理：合理处理实验数据，如插值、外推等方法，以减小误差对实验结果的影响。
四、测量误差的评价1.绝对误差：测量值与真实值之间的差的绝对值。
2.相对误差：绝对误差与真实值的比值，用于评价测量精度。
3.误差限：在一定概率水平下，测量值与真实值之间的最大可能的差值。
4.置信区间：在一定概率水平下，真实值落在测量值附近的范围。
五、实验数据处理方法1.列表法：将实验数据进行整理，制作成表格，便于分析和处理。
2.描点法：在坐标系中，将实验数据对应的坐标点连接起来，形成曲线，分析数据规律。
3.图像法：利用数学软件或绘图工具，绘制实验数据的图像，分析数据特征。
4.数学模型法：根据实验数据，建立合适的数学模型，对实验结果进行预测和分析。
六、实验报告的撰写1.实验目的：明确实验的目的和意义。
2.实验原理：介绍实验原理和相关的物理概念。
3.实验器材：列出实验中使用的器材和仪器。
误差理论与数据处理实验报告
误差理论与数据处理实验报告误差理论与数据处理实验报告引言在科学研究和实验中，数据处理是一个非常重要的环节。
无论是物理实验、化学实验还是生物实验，准确地处理和分析数据都是确保实验结果可靠性的关键。
而误差理论则是帮助我们理解和评估实验数据误差的重要工具。
本实验旨在通过实际测量和数据处理，探讨误差理论在实验中的应用。
实验方法本实验选取了一个简单的物理实验——测量金属丝的长度。
实验仪器包括一个卷尺和一根金属丝。
实验步骤如下：1. 将金属丝拉直并固定在水平桌面上，确保其两端与桌面平行。
2. 使用卷尺测量金属丝的长度，并记录下测量值。
实验数据我们进行了多次测量，得到了如下的数据：1. 0.98 m2. 0.99 m3. 0.97 m4. 0.96 m5. 0.99 m数据处理在进行数据处理之前，我们首先需要了解误差的来源和分类。
误差可以分为系统误差和随机误差。
系统误差是由于测量仪器、实验条件等固有因素引起的，它会使所有测量结果偏离真实值。
而随机误差则是由于实验操作、环境因素等不可控制的因素引起的，它会导致多次测量结果的离散程度。
在本实验中，由于卷尺的精确度限制和实验操作的不确定性，我们可以认为测量结果中包含了一定的系统误差和随机误差。
接下来，我们需要计算平均值和标准偏差来评估数据的准确性和可靠性。
平均值（x̄）的计算公式为：x̄ = (x₁ + x₂ + ... + xn) / n其中，x₁、x₂、...、xn为测量结果，n为测量次数。
标准偏差（σ）的计算公式为：σ = √[(1/(n-1)) * ((x₁-x̄)² + (x₂-x̄)² + ... + (xn-x̄)²)]其中，x₁、x₂、...、xn为测量结果，x̄为平均值，n为测量次数。
根据实验数据，我们可以计算得到金属丝长度的平均值和标准偏差。
结果与讨论根据实验数据的计算，我们得到金属丝长度的平均值为0.978 m，标准偏差为0.015 m。
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。
基本物理量的测量与误差分析实验报告
二、验证单摆摆长与振动周期平方成正比的关系。
1、设置摆长为 50 cm，每次增加摆长 5 cm 直至 80 cm，用秒表测量单摆摆动 50 个周期的
时间。
摆长与摆动周期关系
摆长 l(cm)
50
55
60
65
70
75
80
周期 T(s) 1.4182
1.4840
1.5538
1.6170
1.6748
1.7354
+
K I0
Φ
=
0
(18)
此方程是一个常见的简谐振动微分方程，它的振动周期应是
T0 = 2π
I0 K
(19)
（19）式中钢丝的扭转系数 K 和摆动物体绕轴的转动惯量 I0 可以通过实验测得，方法如下。
首先测得转动系统本身（爪手）绕轴摆动的周期 T0，这时转动系统的转动惯量为 I0，如图 4，
再将一个已知内外直径、高度和质量的圆环水平放在爪手上，测得爪手与圆环一起绕钢丝转动的
n i=1
⎛∂ln f ⎜ ⎝ ∂xi
⎞⎟2uc2 ⎠
(xi )
= 0.002
∑ U(I) =
n ⎛ ∂ln f ⎜
i=1 ⎝ ∂xi
⎞⎟2uc2 (xi )
⎠
= 0.002
四、用扭摆法测量钢丝的切变模量 G。 计算钢丝或铜丝的切变模量 G 和不确定度，写出结果表达式。
G=
8π L R4
.
T12
I1
L
UL <
×1%, 2
T
UT < 2
×1% 2
（8）
（8）式指明：若要求 Ur (y) < 1 %，摆长的测量误差要小于 UL，周期的测量误差要小于 UT。 若单摆摆长 L≈50cm，周期 T≈1.4s，由（8）式得
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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?r 32d?11? a3． ?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?943.0479.01.3628.75480.062.694.1864．?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。
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的周期？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?=5时，所测得的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的调节支架铅直？2、用g?2(h2?h1)t?t22210测g时，a和b的位置怎样比较合适？改变a、b的位置进行实验，并对结果进行讨论。
水银温度计和干湿泡湿度计的使用1、温度计为什么要定期校对？依你所校准的温度计实测数据说明水银温度计和酒精温度计可能产生的最大误差，分析它们的使用范围和优缺点。
2、有人说，温度计的读数虽然不同，但用它测定温差则是较准的，这样说对吗？是从你所校的温度计的实际情况回答这个问题。
3、检验精密数字温度计（如swf-1a）在冰点和沸点的误差，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的质量，以g/m 表示。
热电偶的原理与使用1、热电偶是用什么原理测温度的？2、热电偶是怎样定标的？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？气垫导轨实验的研究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的实验吗？试实验步骤。
2、从实验求瞬时速度的方法中，你如何体会瞬时速度是平均速度的极限？在测量中为什么不选s1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？得到的m~a 曲线将是怎样的？弦振动和驻波实验1、弦线的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关系，实验应如何安排？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。
焦利秤上简谐振动的研究1、称量一下弹簧的实际质量，与测定的有效质量相比较，为什么实际质量要远大于有效质量？2、为了测准弹簧的伸长量，采取了哪些办法？你是如何在实验中减小测量误差的？三线摆实验1、三线摆法测定物体转动惯量，对下圆盘的摆角有何要求？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的阻尼，振幅越来越小，它的摆动周期是否会随时间而变化？4、加上待测物体后三线摆的摆动周期是否一定比空盘的周期大？为什么？5、如何用三线摆验证转动惯量的平行轴定理？超声速的测量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的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的相互转3、什么接收器位于波节处，晶体管电压表显示的电压值是最大值？4、用逐差法处理数据的优点是什么？水的汽化热的测定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，倒入的水要和测量汽化热时相同，为什么？3、当进入杜瓦瓶中的水蒸汽混入一些水滴时，对实验有何影响？应怎样进行修正？冰的熔解热的测定1、水的初温选得太高或太低有什么不好？为什么？2、量热器内筒装水量的多少是怎样考虑的？过多或过少有什么不好？3、整个实验过程为什么要不停的轻轻搅拌？分别说明投冰前、后搅拌的作用。
用实验判断投冰前、后搅拌与不搅拌对t影响多大？液体比热的测定1、按怎样的顺序称量内筒及液体的质量？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？你还能出测液体比热的其它办法吗？用混合法测固体比热1、混合法的理论依据是什么？2、量热器中所放水的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的主要原因是哪些？2、用不同半径的小球做实验时，对于实验结果的误差影响如何？3、为了较迅速的判断小球的匀速区，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的时间，再让小球离液面一定高度落下，记下小球通过同一区间的时间，若时间相等，则小球在该区间的速度为匀速。
为什么？拉脱法测水的表面张力系数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的主要原因。
篇二：物理实验误差分析与数据处理目录实验误差分析与数据处理 .................................................................. (2)1 测量与误差 .................................................................. (2)2 误差的处理 .................................................................. (6)3 不确定度与测量结果的表示 .................................................................. (10)4 实验中的错误与错误数据的剔除 .................................................................. . (13)5 有效数字及其运算规则 .................................................................. .. (15)6 实验数据的处理方法 .................................................................. (17)习题 .................................................................. .. (25)实验误差分析与数据处理1 测量与误差1.1 测量及测量的分类物理实验是以测量为基础的。
在实验中，研究物理现象、物质特性、验证物理原理都需要进行测量。
所谓测量，就是将待测的物理量与一个选来作为标准的同类量进行比较，得出．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．它们的倍数关系的过程。
选来作为标准的同类量称之为单位，倍数称为测量数值。
一个物理．．．．．．．．．．量的测量值等于测量数值与单位的乘积。
在人类的发展历史上，不同时期，不同的国家，乃至不同的地区，同一种物理量有着许多不同的计量单位。
如长度单位就分别有码、英尺、市尺和米等。
为了便于国际交流，国际计量大会于1990年确定了国际单位制（si），它规定了以米、千克、秒、安培、开尔文、摩尔、坎德拉作为基本单位，其他物理量（如力、能量、电压、磁感应强度等）均作为这些基本单位的导出单位。
1．直接测量与间接测量测量可分为两类。
一类是直接测量，是指直接将待测物理量与选定的同类物理量的标准单位相比较直接得到测量值的一种测量。
它无须进行任何函数关系的辅助运算。
如用尺测量长度、以秒表计时间、天平称质量、安培表测电流等。
另一类是间接测量，是指被测量与直接测量的量之间需要通过一定的函数关系的辅助运算，才能得到被测量物理量的量值的测4?2l量。
如单摆测量重力加速度时，需先直接测量单摆长l和单摆的周期t，再应用公式g?2，t求得重力加速度g。
物理量的测量中，绝大部分是间接测量。
但直接测量是一切测量的基础。
不论是直接测量，还是间接测量，都需要满足一定的实验条件，按照严格的方法及正确地使用仪器，才能得出应有的结果。