測量誤差及數(shù)據(jù)處理ppt教學(xué)提綱.ppt

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1、測量誤差及數(shù)據(jù)處理ppt丁肇中教授從事科研工作以來，幾乎１００％的時(shí)間都用來做實(shí)驗(yàn)。曾獲得1976年諾貝爾獎(jiǎng)。發(fā)現(xiàn)一種新的基本粒子，命名為“J粒子”。發(fā)現(xiàn)了暗物質(zhì)的存在證據(jù)可能第二次獲得諾獎(jiǎng)丁肇中教授說“自然科學(xué)理論不能離開實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，特別是，物理學(xué)是從實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的,我希望由于我這次得獎(jiǎng)，能夠喚起學(xué)生們對實(shí)驗(yàn)的興趣”１４０?位諾貝爾物理獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)?wù)?1901—90年)，其中通過實(shí)驗(yàn)獲獎(jiǎng)的共?９４?人，占?６７．１％。這一數(shù)字從另一個(gè)側(cè)面說明了實(shí)驗(yàn)的重要地位。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:1、基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)2、必選實(shí)驗(yàn)3、演示實(shí)驗(yàn)4、綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)---

2、---寫小論文5、探索實(shí)驗(yàn)------寫小論文6、開發(fā)實(shí)驗(yàn)-----工作實(shí)戰(zhàn)：裝拆產(chǎn)品、開發(fā)新品7、專利與發(fā)明創(chuàng)造申請專利、寫論文公選課：專利與發(fā)明創(chuàng)造知識(shí)經(jīng)濟(jì)呼喚專利本課內(nèi)容：建立專利意識(shí)探尋創(chuàng)意來源掌握申請方法1.預(yù)習(xí)簡述主要內(nèi)容、過程及注意事項(xiàng)；推導(dǎo)相關(guān)公式；畫出流程圖、線路圖、光路圖及裝置示意圖等專欄專用，可附頁設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)記錄表（其中一份為草稿）實(shí)驗(yàn)三環(huán)節(jié)預(yù)習(xí)--操作--數(shù)據(jù)處理（報(bào)告樣本）2.操作理解原理、熟悉儀器、明確步驟、注意安全、精心操作、仔細(xì)觀察、準(zhǔn)確記錄遇異常，多分析有問題，多提問數(shù)據(jù)先記草稿上,驗(yàn)證

3、后抄正（不得用鉛筆抄）關(guān)心預(yù)習(xí)登記和實(shí)驗(yàn)登記3.數(shù)據(jù)處理（原始數(shù)據(jù)不能丟）、整理數(shù)據(jù)填表數(shù)據(jù)處理：計(jì)算平均值、不確定度、寫出結(jié)果表達(dá)式原公式—原始數(shù)據(jù)—關(guān)鍵步驟—結(jié)果分析討論鼓勵(lì)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，鼓勵(lì)創(chuàng)新安全操作規(guī)程1.安全用電:?36V.大電容.短路.漏電2.安全使用機(jī)械：大擠壓力旋轉(zhuǎn)體、尖角銳邊3.安全使用有害物易燃易爆、有毒、有放射性等4弄清每個(gè)實(shí)驗(yàn)的具體安全注意事項(xiàng)成績考核辦法1.成績由每次的預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)和報(bào)告三部分成2.實(shí)驗(yàn)總分?jǐn)?shù)除以應(yīng)做實(shí)驗(yàn)數(shù)（包括誤差處理.每人做一套習(xí)題）為最后成績3.實(shí)驗(yàn)名稱及教室請上網(wǎng)查出并記在

4、可靠的地方4未預(yù)習(xí)（未寫好實(shí)驗(yàn)名稱、原理、主要步驟、主要儀器及記錄表等）記0分5.遲到15分鐘不準(zhǔn)做實(shí)驗(yàn)記0分6.報(bào)告次周1內(nèi)交A3大廳報(bào)告箱內(nèi)（名稱、時(shí)間）交報(bào)前寫清報(bào)告箱號(hào)及相關(guān)信息交報(bào)告后三周無消息可到A323查（85990273）取報(bào)告在4樓，每班一個(gè)報(bào)告箱7.請保存好報(bào)告?zhèn)洳椤y量不確定度及數(shù)據(jù)處理1、測量與有效數(shù)字的運(yùn)算1.1測量實(shí)驗(yàn)——再現(xiàn)物體運(yùn)動(dòng)形態(tài)、探索物理量間關(guān)系、驗(yàn)證理論、發(fā)現(xiàn)規(guī)律實(shí)驗(yàn)類型：(1)定性觀察：注重物理原理，如半定量演示實(shí)驗(yàn)(2)定量測量：既重原理又重?cái)?shù)據(jù)測量定量測量分類：——按方法分

5、直接測量；間接測量——按條件分重復(fù)性（等精度）測量；復(fù)現(xiàn)性（非等精度）測量——按次數(shù)分單次測量；多次測量1.2.有效數(shù)字1.2.1有效數(shù)字:表示測量結(jié)果的有意義的數(shù)字組成：可靠數(shù)+一位到兩位估計(jì)(欠準(zhǔn))數(shù).欠準(zhǔn)數(shù)有根據(jù)有意義，須保留欠準(zhǔn)數(shù)是零也須記入誤差發(fā)生在估計(jì)（欠準(zhǔn)）位1.2.2.有效位數(shù)：有效數(shù)字中數(shù)碼的個(gè)數(shù)即第一個(gè)非零數(shù)及其右邊的數(shù)位個(gè)數(shù)（包括零）零差+0.035mm使用測量儀器前必須檢查0差零差為0.00mm測量數(shù)據(jù)必須記錄到估計(jì)位是0也不能省99.0mm估計(jì)位95mm有些場合不能充分發(fā)揮儀器的精密性估計(jì)位1

6、.2.3測量值的欠準(zhǔn)位(估計(jì)位)應(yīng)與儀器誤差位對齊例：米尺(1mm)25.4mm,儀器誤差位在4游標(biāo)尺(0.01mm)25.40mm,儀器誤差位在01.2.4凡是儀器上讀出的數(shù)(中間0或末尾0)都是有效數(shù)字如：20.40(4位),102.500(6位)1.2.5.第一個(gè)非零數(shù)字左邊的0不是有效數(shù)字如：0.0335（3位非5位）1.2.6比較25.4mm與25.40mm的異同數(shù)量相等：25.4—25.4mm有效數(shù)字不同：25.4—25.40有效位數(shù)不同：3位—4位來源不同：米尺—游標(biāo)卡尺1.2.7由有效數(shù)字可判斷所用儀器

7、的精度等1.2.8在十進(jìn)制單位換算中測量數(shù)據(jù)的有效位數(shù)不變，如：56.3mm=0.0563m=5.63×um(3位)6.002mm=6.002×m=0.6002Cm(4位)1.2.9.科學(xué)計(jì)數(shù)法很重要，有時(shí)非用不可。1.2.10.直接測量結(jié)果的有效位數(shù)的多少取決于：▲被測物的大小，▲所用儀器的精度（誤差位）1.2.3有效數(shù)字的運(yùn)算法則1.2.3.1基本原則：有效數(shù)字只能保留一位欠準(zhǔn)數(shù)；與欠準(zhǔn)數(shù)運(yùn)算的結(jié)果也是欠準(zhǔn)數(shù)。1.2.3.2運(yùn)算法則：和、差欠準(zhǔn)位最高積、商有效位數(shù)最少冪、根有效位數(shù)常同底▲推論1.若干觀測量的加、減

8、選用精度相同的儀器最為合理▲推論2.若干觀測量的乘、除應(yīng)按使觀測量有效位數(shù)相同的原則來選用儀器自然數(shù)可視為無窮多位有效數(shù)無理常數(shù)可比運(yùn)算對象多取一位參與運(yùn)算（后消）如L=2R=2×3.142×2.35=14.7674=14.8（與2.35同）有效數(shù)字的修約（四舍六入五看右左）1.750011.8，1.1.750001.8，1.85