绪论-《测量的不确定度与数据处理》
* N% s3 J5 P" D2 Y' F1、有效数字、有效数字的单位换算0 S9 u# Y8 c- S; R& M/ T
有效数字:测量结果中所有可靠数字和一个欠准数统称为有效数字。8 s* K& w& U6 w# u) g
有效数字的单位换算:在单位换锁或变换小数点位置时,不能改变有效数字位数,而是应运用科学计数法,把不同单位用10的不同次幂表示。
2 g1 B& D" V& @% }3 x3 @2、测量不确定度:测量不确定度是与测量结果相关联的参数,表征测量值的分散性、准确性和可靠程度,或者说它是被测量值在某一范围内的一个评定。; K8 J: }7 v) Z$ o) f5 b- ~- ^
测量结果的最佳估计值
+ o1 I _8 N( Z4 K- M# I119 b! e$ \' M- B6 q
n i i x x n ==∑5 q4 c- V8 c6 i+ E1 M' }
A 类不确定度 211()=()n i i A x x
3 X# y+ T8 Q. q: n8 hx U n n σ=-=?-∑# O( p0 w! [9 P4 k# X8 M1 {6 x- u( s
B 类不确定度, v b# P# _# R0 @ T( N
3B U ?=仪 合成不确定度 22A B U U U =+. b. ]7 A" z3 A2 R& C
测量结果的表示 x x U =±
% Y1 _' e! ~/ N7 C; W( D3、数据处理方法:作图法、逐差法0 s- M, `9 j* e# d% i
作图法:1):图示法:选取合适的坐标纸,把两组互相关联的物理量的每一对测量值标记成坐标纸上的一个点,用符号“+”表示,叫做数据点,然后根据实验的性质,把这些点连成折线,或拟合成直线或曲线,这就是图示法。
( j* a4 A% F6 }) H. a7 Q2):图解法解实验方程:线性方程,Y=mx+b# D8 k8 O ~; g" d; F" S4 I
其参数的误差与所有测量数据的误差都有关,也与坐标纸的种类、大小以及作图者自身的因素有关。
/ i0 C# u+ }$ E% Z! [0 j3):曲线的改直
8 W+ h" i/ e7 g % L& Q& {. V& H
逐差法:自变量等间隔变化,而两物理量之间又呈现线性关系时,我们除了采用图解法,最小二乘法以外,还可采用逐差法。
) ^$ J+ k b8 }' G, Q1 i逐差法要求自变量等间隔变化而函数关系为线性。( a6 X4 f& a& p. g* p' v
实验一 长度和固体密度的测量
, ?# D0 M) h; z1、 物理天平的调节过程及注意事项/ N6 j7 E7 t4 X2 f6 g% `
调平:1)转动调平螺丝,使水准的水泡剧中。; n0 r) t. A Y3 p7 ~
2)调零:天平空载,游码置于横梁上的零位置,指针应在标尺中央或在中央附近对称摆动。0 X" f" \3 t) U( k; }0 j1 r) A
3)称横:观察天平是否平衡,若不平衡,适当增减砝码或移动游码,直至平衡。
+ L& `" _- z3 x" w注意事项:
8 m. b/ U# ^) J$ qA 、常止动:为避免道口受冲击损坏,取放物体、砝码,调节平衡螺母以及不是# f) ^# s2 _- W% y1 M5 Q. ~
用天平时,都必须放下横梁,止动天平。只有在判别天平是否平衡时才启动天平。
$ }9 T0 A" [9 t' ~4 V( BB、轻操作:启动、止动天平时,动作务须轻且慢,以使天平刀口不受撞击。最
. l1 K# H. ]3 X7 H* K好在天平指针摆到刻度尺中央时止动天平。
% H& ] Z0 B7 QC、必须用镊子搬动砝码和拨动游码,不许用手直接抓取或拨动。称横完毕,砝
. h! V; U6 ]) m9 |码必须放回盒中原位,不许放在秤盘及砝码盒以外的其他地方。6 c' E) |5 z% t9 a) H
D、天平的负载不得超过其最大称量,以防损坏刀口或压弯横梁。也不应将高温( w* n1 n: x1 ]( S' e. A f
物体、酸、碱等腐蚀性物品直接放在秤盘中称横,以防被腐蚀。8 r- \8 k) I4 x5 ?9 b. {1 b/ M+ ^: F
2、螺旋测微器的读数% B$ S! M. i9 _ M. z5 e1 y
答案一:读数=固定刻度+可动刻度+估读值, v1 T) m( \' d3 f
(1) 读数时,要注意固定刻度尺上表示半毫米刻线是否已经露出。
9 P% |$ y0 ?1 t' n8 Y. r(2)读数时,千分位有一位估读数字,即使固定刻度的零点正好与可动刻度的某一刻度线对齐,千分位上也应读为“0”。" s$ N! G& N. K% N
答案二:测量物体长度时,应先将微动螺杆推开,将待测物体放在测砧和螺杆之间,然后轻轻转动棘轮旋柄,使测砧和螺旋侧面刚好与待测物体接触。读数时应从固定套管的标尺上读出整数格值,而0.5MM以下的读数时由微分筒上的刻度读出,可估读到千分之一毫米。3、千分尺的零点读数:千分尺的测量面密合时,微分筒零线一般不和固定套管
0 p# s( y e5 m* r2 j6 @1 X的横线对齐,而显示某一读数,这个读数叫做零点读数。+ o9 f9 c" g7 F/ w5 a \- u
实验二伸长法测量扬氏弹性模量
/ y/ H$ t3 E) D$ A; n: p- ~1、光杠杆原理测量微小长度变化量,其原理图,及测量公式的推导
0 t1 f' \, E+ a0 I原理图为讲义二P14-15 的2-4-1和2-4-2图5 u; j" d9 Z# \! e
测量公式的推导:被测微小长度变化量ΔL=bN/2D5 M! }3 I) r+ K1 D
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