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《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)測(cè)量誤差及數(shù)據(jù)處理》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、二、實(shí)驗(yàn)物理課程基本訓(xùn)練的有關(guān)程序 1、實(shí)驗(yàn)前預(yù)習(xí)預(yù)習(xí)內(nèi)容包括： （1）實(shí)驗(yàn)名稱； （2）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?（3）儀器設(shè)備； （4）基本原理，包括重要的計(jì)算公式、 電路圖、光路圖及簡(jiǎn)要的文字說明； （5）數(shù)據(jù)表格。3、寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告一份完整的實(shí)驗(yàn)報(bào)告通常包括以下內(nèi)容： （1）實(shí)驗(yàn)名稱； （2）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?（3）儀器設(shè)備； （4）基本原理，包括重要的計(jì)算公式、電路圖、 光路圖及簡(jiǎn)要的文字說明； （5）數(shù)據(jù)表格及處理（包括計(jì)算和作圖），這里的“數(shù)據(jù)表格”不同與預(yù)習(xí)報(bào)告中的“數(shù)據(jù)草表”，應(yīng)該另行正規(guī)畫出，并把草
2、表記錄的原始數(shù)據(jù)填入數(shù)據(jù)表格中。 （6）實(shí)驗(yàn)結(jié)果； （7）思考與創(chuàng)意； 預(yù)習(xí)報(bào)告中的“數(shù)據(jù)草表”，應(yīng)作為附件，附于實(shí)驗(yàn)報(bào)告中。第一章測(cè)量誤差及數(shù)據(jù)處理方法§1.1測(cè)量與誤差關(guān)系§1.2測(cè)量結(jié)果誤差估算及評(píng)定方法§1.3直接測(cè)量結(jié)果誤差估算及評(píng)定方法§1.4間接測(cè)量結(jié)果誤差估算及評(píng)定方法§1.5有效數(shù)字及其運(yùn)算§1.6常用數(shù)據(jù)處理方法測(cè)量：就是用一定的測(cè)量工具或儀器，通過一定的方法，直接或間接地得到所需要的量值。一、測(cè)量測(cè)量直接測(cè)量間接測(cè)量直接測(cè)量—是將待測(cè)量與預(yù)先標(biāo)定好的儀器、量具進(jìn)行比較，直接
3、從儀器或量具上讀出量值大小的測(cè)量；間接測(cè)量—由直接測(cè)量量獲得數(shù)據(jù)，利用已知的函數(shù)關(guān)系進(jìn)行運(yùn)算，間接得到被測(cè)量。Q:我們接觸過哪些測(cè)量？哪些是直接測(cè)量？哪些是間接測(cè)量？二、誤差2、誤差來源（1）儀器誤差 （2）環(huán)境誤差 （3）測(cè)量方法誤差 （4）人員誤差1、誤差的定義測(cè)量誤差=測(cè)量值-真值N真是客觀存在的但無法測(cè)得，因?yàn)闇y(cè)量與誤差是形影不離的。3、誤差分類（系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差、粗大誤差）（1）系統(tǒng)誤差—同一被測(cè)量的多次測(cè)量過程中，保持恒定或以可預(yù)知方式變化的測(cè)量誤差的分量特點(diǎn)：確定性產(chǎn)生原因：儀器
4、本身的缺陷、環(huán)境因素、測(cè)量方法的不完備、測(cè)量者的不良習(xí)慣或動(dòng)態(tài)滯后等。（2）隨機(jī)誤差—同一量的多次測(cè)量過程中，以不可預(yù)知方式變化的測(cè)量誤差的分量特點(diǎn)（a）測(cè)量次數(shù)不多情況下隨機(jī)誤差沒有規(guī)律;（b）大量測(cè)量時(shí)隨機(jī)誤差服從統(tǒng)計(jì)規(guī)律，很多服從正態(tài)分布。正態(tài)分布特點(diǎn)：（1）絕對(duì)值小的誤差出現(xiàn)的概率大（2）絕對(duì)值相等的正負(fù)誤差出現(xiàn)的概率相等，所以用多次測(cè)量取平均的方法可以減小隨機(jī)誤差（3）絕對(duì)值很大的誤差出現(xiàn)的概率趨于零曲線下面積為1，曲線越窄，峰越高，隨機(jī)誤差越小。誤差來源：環(huán)境條件、測(cè)量?jī)x器、測(cè)量人員
5、等。正態(tài)分布曲線（3）粗大誤差—明顯超出規(guī)定條件下預(yù)期的誤差 特點(diǎn)：可以避免，處理數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)將其剔除。 產(chǎn)生原因：錯(cuò)誤讀數(shù)、使用有缺陷的器具、使用儀器方法不對(duì)等。（1）絕對(duì)誤差（2）相對(duì)誤差（百分誤差）4、測(cè)量結(jié)果表示結(jié)果表示：?jiǎn)?有了絕對(duì)誤差，為什么還要引入相對(duì)誤差呢？答:絕對(duì)誤差反映的是誤差本身的大小，但它不能反映誤差的嚴(yán)重程度。2m20m例:兩個(gè)絕對(duì)誤差如下，哪個(gè)大，哪個(gè)嚴(yán)重？我們不知道它們是在什么測(cè)量中產(chǎn)生的，所以難以回答。注意：絕對(duì)誤差大的，相對(duì)誤差不一定大如果它們分別對(duì)應(yīng)下面兩個(gè)測(cè)量，
6、情況又怎樣？100米跑道2m20m地月間距38.4萬公里5、精密度、正確度與準(zhǔn)確度（又稱精確度）精密度—反映隨機(jī)誤差（測(cè)量值離散程度）正確度—反映系統(tǒng)誤差（測(cè)量值偏離真值程度）準(zhǔn)確度—反映綜合誤差正確度較高、精密度低精密度高、正確度低準(zhǔn)確度高(a)(c)(b)§1.2測(cè)量結(jié)果誤差估算及評(píng)定方法對(duì)N進(jìn)行K次測(cè)量，得N1，N2……Nk．用算術(shù)平均值： 作為真值的最佳估計(jì)，評(píng)定其可靠性的方法有三種。1．算術(shù)平均偏差結(jié)果可表示為：（2）平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差：（1）測(cè)量列的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差：2．標(biāo)準(zhǔn)偏差（均方根
7、偏差）拓：標(biāo)準(zhǔn)偏差σ是一個(gè)描述測(cè)量結(jié)果離散程度的參量，反映了測(cè)量的精密度，只考慮隨機(jī)誤差。理解：若隨機(jī)誤差服從正態(tài)分布，在距平均值σ處，是概率密度曲線的拐點(diǎn)，曲線下總面積為1，σ越小，曲線越瘦，峰值越高，說明分布越集中，精密度越高；反之精密度越低。置信概率（包含真值的概率）范圍68.3%95.4%99.7%當(dāng)系統(tǒng)誤差、粗大誤差已消除，隨機(jī)誤差服從正態(tài)分布A類分量（用統(tǒng)計(jì)的方法計(jì)算）uＡ：B類分量（用其他方法計(jì)算）uＢ：合成不確定度測(cè)量結(jié)果表示為：相對(duì)不確定度：3．不確定度儀器的極限誤差置信系數(shù)§
8、1.3直接測(cè)量誤差估算及評(píng)定一、單次測(cè)量誤差估算及評(píng)定 單次測(cè)量結(jié)果的誤差估算常以測(cè)量?jī)x器誤差來評(píng)定。儀器誤差：△已標(biāo)明（或可明確知道）的誤差 △未標(biāo)明時(shí)，可取儀器及表盤上最小刻度的一半作誤差。 △電學(xué)儀器根據(jù)儀器的精度來考慮 如電表：例:如用一個(gè)精度為0.5級(jí)，量程為10μA的電流表，單次測(cè)量某一電流值為2.00μA，試用不確定度表示測(cè)量結(jié)果。解：u=10μA×0．5％=0．05μAI=（2．00±0．05）μA二、多次測(cè)量結(jié)果的誤差估算及評(píng)定程序： 1、求平均值。 2、求或或u。 3、表示結(jié)
