物理实验误差省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx
《物理实验误差省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《物理实验误差省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx(76页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、大学物理试验内蒙古大学理工学院大学物理试验中心内蒙古大学理工学院大学物理试验中心33第1页第2页试验选课该试验课实施网上选课:网址:202.207.14.87或从理工学院“试验选课系统”进入首先认真阅读选课必读选课必读,然后把最近预备试验选完;以后再选其它试验。第3页试验纪律1、试验前必须认真预习,阅读仪器使用说明,网上查看课件,写出预习汇报,经教师检验同意后方可进行试验,无预习汇报者取消试验资格无预习汇报者取消试验资格。2、迟到超出超出15分钟分钟者教师有权取消其此次试验资格;3、禁止伪造和剽窃数据伪造和剽窃数据,一经发觉,取消试验资格。4、爱护仪器设备,禁止偷窃试验仪器,一经发觉,并上报学
2、校给予对应处罚。5、做完试验,学生应将仪器整理还原,将桌面和凳子收拾整齐,经教师审查测量数据并签字后,方可离开试验室。6、试验汇报应在试验后一周内一周内交试验室信箱。7、请假必须有院办假条院办假条,无故旷课在最终平均成绩里扣1.5分。第4页一一.测量测量1.1.1.1.测量含义测量含义测量含义测量含义2.2.2.2.测量分类测量分类测量分类测量分类二二二二.误差误差误差误差1.1.1.1.绝对误差与相对误差绝对误差与相对误差绝对误差与相对误差绝对误差与相对误差3 3 3 3误差分类误差分类误差分类误差分类2 2 2 2误差起源误差起源误差起源误差起源第5页1.1.1.1.测量含义测量含义测量含
3、义测量含义 测量就是把待测物理量测量就是把待测物理量与作为计量单位同类已知量与作为计量单位同类已知量相比较,找出被测量是单位相比较,找出被测量是单位多少倍过程。多少倍过程。一一.测量测量第6页2.2.2.2.测量分类测量分类测量分类测量分类按方法分类:按方法分类:1.1.直接测量直接测量 2.2.间接测量间接测量第7页 先直接测量一些其它相关量,再用物先直接测量一些其它相关量,再用物理公式计算出结果,这称为理公式计算出结果,这称为间接测量间接测量。用量具或仪表直接读出测量值,称用量具或仪表直接读出测量值,称为为直接测量。直接测量。比如:用刻度尺测长度、用电流表测电流等。比如:在测电阻R时,可用
4、电压表直接测电阻两端电压U值、用电流表直接测电阻上经过电流I值,再用公式R=U/I计算出电阻R值,对电阻测量就属于间接测量。第8页2.2.2.2.测量分类测量分类测量分类测量分类按条件分类:按条件分类:1.1.等精度测量等精度测量 2.2.非等精度测量非等精度测量第9页 假如对某一物理量重复地测量了屡次假如对某一物理量重复地测量了屡次,而且每次测量都是在而且每次测量都是在相同条件相同条件下下(同一仪器、同一仪器、同一方法、同一环境、同一观察者同一方法、同一环境、同一观察者)进行,进行,这时我们没有依据指出某一次测量比另一这时我们没有依据指出某一次测量比另一次更准确些,认为每次测量都是在相同精次
5、更准确些,认为每次测量都是在相同精度下测得,这称为度下测得,这称为等精度测量等精度测量。假如在屡次测量中,其中每次假如在屡次测量中,其中每次条件有条件有了改变了改变,那么在条件改变下测量就是,那么在条件改变下测量就是非等非等精度测量精度测量。大学物理试验中重复测量都认为大学物理试验中重复测量都认为是在相同条件下等精度测量。是在相同条件下等精度测量。第10页二二.误差误差1.1.1.1.绝对误差与相对误差绝对误差与相对误差绝对误差与相对误差绝对误差与相对误差3 3 3 3误差分类误差分类误差分类误差分类2 2 2 2误差起源误差起源误差起源误差起源第11页1.1.1.1.绝对误差与相对误差绝对误
6、差与相对误差绝对误差与相对误差绝对误差与相对误差.绝对误差绝对误差.相对误差相对误差第12页.仪器仪器 2.2.2.2.误差起源误差起源误差起源误差起源.方法方法.环境环境.人员人员第13页3.3.误差分类误差分类.系统误差系统误差特点:特点:确定性确定性.随机误差随机误差随机性随机性特点:特点:可经过屡次测量来减小可经过屡次测量来减小可用特定方法来消除可用特定方法来消除替换法抵消法交换法半周期偶数观察法对称观察法第14页一、不确定度概念一、不确定度概念二、不确定度分类二、不确定度分类三、直接测量不确定度计算三、直接测量不确定度计算四、不确定度传递公式四、不确定度传递公式第15页 因为误差存在
7、而被测量值不能确定因为误差存在而被测量值不能确定程度,是被测量真值在某个量值范围内程度,是被测量真值在某个量值范围内评定。评定。一、不确定度概念一、不确定度概念不确定度用不确定度用S S表示。表示。误差以一定概率被包含在量值范围误差以一定概率被包含在量值范围 中。中。真值以一定概率被包含在量值范真值以一定概率被包含在量值范围围 中。中。第16页A A A A类不确定度:类不确定度:类不确定度:类不确定度:由观察数列用统计分析方法评定由观察数列用统计分析方法评定不确定度称不确定度称A A类不确定度。类不确定度。二、不确定度分类二、不确定度分类 能够经过统计方法来计算能够经过统计方法来计算(如随机
8、如随机误差误差)。第17页 由观察数列以外其它信息用非统由观察数列以外其它信息用非统计分析方法评定不确定度称计分析方法评定不确定度称B B类不确类不确定度。定度。B B B B类不确定度:类不确定度:类不确定度:类不确定度:不能用统计方法只能用其它方法不能用统计方法只能用其它方法估算估算(如仪器误差如仪器误差)。第18页三、直接测量不确定度计算三、直接测量不确定度计算A A A A类不确定度计算:类不确定度计算:类不确定度计算:类不确定度计算:测量结果写成:当测量次数极少时,将乘以一个t因子作为修正后不确定度。(P=68.3(P=68.3)第19页n234567t0.683l.841.321.
9、201.141.111.09t t 因子表因子表(表中表中n n表示测量次数表示测量次数)n89101520t0.6831.081.071.061.041.03l今后测量次数大于或等于今后测量次数大于或等于5 5次次t t因子均取为因子均取为1 1 第20页 K是一个系数,视误差限概率分布而定,能够计算,若为正态分布K=3,若为均匀分布,若为三角分布 。B2B2B2B2类不确定度预计类不确定度预计类不确定度预计类不确定度预计:通常级别较高仪器可视为正态分布,级别较低仪器可视为均匀分布。在我们物理试验中若不能确定在我们物理试验中若不能确定分布,分布,可视为是均匀分布。可视为是均匀分布。第21页仪
10、器误差 确定:A.由仪器准确度表示第22页B.由仪器准确度级别来计算第23页第24页C.未给出仪器误差时连续可读仪器:非连续可读仪器:最小分度/2最小分度第25页第26页仪器误差限(仪器误差限()举例)举例a:a:游标卡尺,仪器示值误差一律取卡尺分度游标卡尺,仪器示值误差一律取卡尺分度值。值。b:b:螺旋测微计,量程在螺旋测微计,量程在025mm025mm及及2550mm2550mm一级千分尺仪器示值误差均为一级千分尺仪器示值误差均为 mm mm。c:c:天平示值误差,本书约定天平标尺分度值天平示值误差,本书约定天平标尺分度值二分之一为仪器示值误差。二分之一为仪器示值误差。d:d:电表示值误差
11、,电表示值误差,量程量程 准确度等级准确度等级%。第27页e:e:数字式仪表,误差示值取其末位数最小分数字式仪表,误差示值取其末位数最小分度一个单位。度一个单位。f:f:仪器示值误差或准确度等级未知,可取其仪器示值误差或准确度等级未知,可取其最小分度值二分之一为示值误差(限)。最小分度值二分之一为示值误差(限)。g:g:电阻箱、电桥等,示值误差用专用公式计电阻箱、电桥等,示值误差用专用公式计算。算。第28页 对于单次测量得到数据,无统计可言,这种测量造成不确定度也是一个B类不确定度,称为B类测量不确定度,记作 单次测量不确定度单次测量不确定度单次测量不确定度单次测量不确定度 对于 能够取为最小
12、分度 1/10、1/5、1/2或更大,这需要视详细情况而定。比如:在透镜成像试验中,因为视觉分辨率较差,所以B类不确定度可取为最小分度值 。在本课程中,无尤其说明时均在本课程中,无尤其说明时均 。第29页当为单次测量时,上式中应换为合成不确定度合成不确定度合成不确定度合成不确定度S S S SA类不确定度分量B类不确定度分量第30页用用5050分度游标卡尺测一圆环宽度,其数据以下:分度游标卡尺测一圆环宽度,其数据以下:因为是屡次测量,存在因为是屡次测量,存在A A类不确定度:类不确定度:任何直接测量都存在任何直接测量都存在B B类不确定度:类不确定度:合成不确定度合成不确定度:m=15.272
13、;15.276;15.268;15.274;15.270;15.274;15.268;15.274;15.272cm.求合成不确定度。求合成不确定度。解解:例例:330.0020.001160.0012()SB2(m)D=仪=cm第31页四、不确定度传递公式四、不确定度传递公式设N为待测物理量,X、Y、Z为直接测量量(间接测量不确定度由传递公式计算)第32页五、测量结果表示式:五、测量结果表示式:第33页一、有效数字普通概念一、有效数字普通概念二、有效数字位数确定三、直接测量有效数字确定 如何读数四、间接测量量有效数字确实定四、间接测量量有效数字确实定 有效数字运算法则有效数字运算法则五、在处
14、理有效数字时几点注意五、在处理有效数字时几点注意第34页一、有效数字普通概念一、有效数字普通概念定义:在测量结果数字表示中,由若干位可靠数字加一位可疑数字,便组成了有效数字。L1=L2=3.4 3.45 6 第35页二、有效数字位数确定2.002.00 10104 4 12.04cm (4位)20.60m22.00A0.0123dm(4位)(3位)(3位)(3位)第36页三、直接测量有效数字确定 如何读数读数普通规则:读至仪器误差所在位置读至仪器误差所在位置(1)用米尺测长度:0.1mm例例:(2)用0.1级量程为100mA电流表测电流:1000.1%=0.1mA,读至0.01mA第37页四、
15、间接测量量有效数字确实定四、间接测量量有效数字确实定 有效数字运算法则有效数字运算法则1.加减法有效数字运算法则:有效数字运算法则:有效数字运算法则:有效数字运算法则:运算后有效数字,取到运算后有效数字,取到最靠前出现可疑数那一最靠前出现可疑数那一位。位。尾数对齐尾数对齐:结果应保留小数位数与诸量中小数位小数位数数最少一个相同。第38页2.乘除法3.乘方与开方有效数字运算法则:有效数字运算法则:有效数字运算法则:有效数字运算法则:运算后有效数字,取到运算后有效数字,取到最靠前出现可疑数那一最靠前出现可疑数那一位。位。位数取齐位数取齐:诸量相乘除,结果有效数字位数,普通与各个量中有效数字有效数字
16、位数最少一个相同。第39页(1)对数函数 y=lnx,y=logx计算结果尾数尾数位数取得与真数真数位数相同;(2)指数函数 y=ax 结果有效数字,可与指数小数点后位小数点后位数数相同;(3)三角函数按角度有效位数角度有效位数来定;(4)常数有效位数能够认为是无限,运算中应多取多取1 1位位;4、一些常见函数运算有效位数第40页 当进行加减乘除混合运算时,应按加减规则、乘除规则和函数运算规则逐步计逐步计算算,最终得到计算结果。5、混合运算规则第41页6、不确定度和测量结果修约规则(1)不确定度尾数采取采取“全入”方法 3.53483.53 3.54513.54 3.53503.540.004
17、80.005 0.0410.05(2)测量值尾数采取“四舍、六入、五凑偶”。第42页(1)在试验中,测量分量不确定度取2位有效数字;最终止果不确定度保留1位有效数字,截断时采取“全入”方法;(2)最终止果写成:(单位)(P=68.3)形式,结果和不确定度末位对齐,截断采取“4舍6入5凑偶”方法;五、在处理有效数字时几点注意:五、在处理有效数字时几点注意:第43页(3)数据处理过程中,假如没要求不确定度,按运算规则处理,即中间数据要保留2位存疑数字,即比运算规则多取即比运算规则多取1 1位,最终止果保位,最终止果保留留1 1位存疑数字位存疑数字;(4)常数、e等位数可与参加运算量中有效数字位数最
18、多位数相同或多取几位。第44页惯用数据处理方法惯用数据处理方法1.列表法2.作图法3.数学方法(逐差法、最小二乘法等)数据处理是一个对数据进行加工过程。惯用数据处理方法有以下三类:第45页列表法列表法例:用读书显微镜测量圆环直径测量圆环直径D仪器:读数显微镜 ins=0.004mm测量次序i左读数/mm右读数/mm直径Di/mm112.76418.7625.998210.84316.8385.995311.98717.9785.996411.58817.5845.996512.34618.3385.992611.01517.0105.994712.34118.3355.994直径平均值D/mm
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 物理 实验 误差 公共课 一等奖 全国 获奖 课件
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,个别因单元格分列造成显示页码不一将协商解决,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【精***】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【精***】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。