测量误差及数据处理-理论课ppt课件.ppt

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1、大学物理实验基本要求预习实验实验报告态度决定一切：attitudeAttitude20209202145=100100%1.实验预习看懂教材、明确目的、写出预习报告。预习报告要求：①写实验目的、主要公式、线路图或光路图。②画好原始数据表格。上课教师要检查预习情况。即预习报告作正式报告的前半部分。要用正式报告纸写2.实验操作①对号入座，等老师讲完要求和注意事项后才动手；②珍惜独立操作的机会，完成基本内容，争取做选做内容；③认真记录数据；④仪器还原(归整）；⑤教师在预习报告和原始数据上签字；⑥学生在实验室的登记本上签名。才离开实验室要求如下：①不迟到②正确连接实验仪或实验装置。③按仪器操

2、作规程调整仪器，合理选择量程。④细心操作—观察实验现象-记录数据（正确表示有效数字和单位）。⑤分析数据和结果。实验数据与标准数据有差别，不能笼统说实验结果不好。误差在允许范围内，就正常。误差太大，要分析原因，解决。遇到问题及时举手，不能拼凑数据。3.实验报告①实验报告要用正式报告纸。②报告内容：见绪论要求（其中实验原理可根据预习要点来写）。数据处理时必须先重新整理原始记录，然后进行计算（应包含主要过程）、作图。③交报告的时间：实验报告是实验工作的总结实验报告必须要有实验结果的分析讨论：讨论是实验的升华分析讨论：分析实验结果和现象；讨论实验误差的大小和原因；有何体会实验报告不能互相抄袭

3、，凑数据，要实事求是，未达到期望值可以重做。实验安全人身安全：用电安全、激光使用安全等仪器安全：操作规范、爱护实验仪器大学物理实验理论—误差与数据处理测量与误差不确定度有效数字数据处理测量与误差§1.1测量定义：把待测量与作为标准的量（仪器）进行比较，确定出待测量是标准量的多少倍的过程就叫做测量。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。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。一个被测物理量，除了用数值和单位来表征它外，还有一个很重要的表征它的参数，这便是对测量结果可靠性的定量估计。对测量结果可靠性的定量估计与其数值和单位至

4、少具有同等的重要意义，三者是缺一不可的。测量与误差§1.2测量分类按照得到测量结果的方式分按照测量条件分直接测量间接测量等精度测量不等精度测量直接测量：由仪器直接得到测量值举例：VRAE测量电流I为测量？测量电阻R为测量？测量电压V为测量？注：直接还是间接测量取决于所用仪器，例如电桥测电阻为直接测量。直接直接间接间接测量：由仪器间接得到测量值测量与误差等精度测量不等精度测量对同一物理量在相同条件（指测量仪器、方法、环境、观测者等）下进行的多次测量；在不同测量条件下进行的多次测量。例如：用多档位电流表测电流时，为防止烧坏电表，总是先用大档位粗测电流后，在用小档位细测，这种测量便是不等精

5、度测量。测量与误差§1.3仪器性能基本概念仪器精密度：是指仪器的最小分度相当的物理量。仪器最小的分度越小，所测量物理量的位数就越多，仪器精密度就越高。对测量读数最小一位的取值，一般在仪器最小分度范围内再进行估计读出一位数字。如螺旋测微器的精密度为0.01毫米，应估读出到毫米的千分位。仪器准确度：是指仪器测量读数的可靠程度。一般标在仪器上或写在仪器说明书上。如电学仪表所标示的级别就是该仪器的准确度。对于没有标明准确度的仪器，可粗略地取仪器最小的分度数值或最小分度数值的一半，一般对连续读数的仪器取最小分度数值的一半，对非连续读数的仪器取最小的分度数值。对不同的仪器准确度是不一样的，对测量

6、长度的常用仪器米尺、游标卡尺和螺旋测微器它们的仪器准确度依次提高。两者的关系精密度是保证准确度的先决条件；精密度高不一定准确度高；两者的差别主要是由于系统误差的存在量程：是指仪器所能测量的物理量最大值和最小值之差，即仪器的测量范围（有时也将所能测量的最大值称量程）。测量过程中，超过仪器量程使用仪器是不允许的，轻则仪器准确度降低，使用寿命缩短，重则损坏仪器。§1.4误差误差定义：指测量值x与真值a之间的差异误差ε＝测量值x－真值a误差表示方式有两种：（1）绝对误差：ε=x-a；有单位，可正可负，不能反映准确度。注意，绝对误差不是误差的绝对值！（2）相对误差：,无单位，可正可负，能反映准

7、确度。例如：两电阻，绝对误差均为，无法判断哪一个测量更准确。但从相对误差便可判断准确度。由于真值的不可知，误差实际上很难计算§1.5误差分类根据误差的性质和产生的原因，可分为系统误差：在相同条件下多次测量同一物理量时，误差的大小、符号恒定；或在测量条件改变时，误差的大小和符号按一定规律变化。随机误差：在相同条件下多次测量同一物理量时，由于不可预知的随机因素，出现时大时小、时正时负的误差。系统误差的来源：由于测量仪器、测量方法、环境带入①仪器误差：仪器本身的