绪论-《测量的不确定度与数据处理》1 N2 s" l" W# q; U
1、有效数字、有效数字的单位换算9 z2 t1 G& N8 p3 }
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。
! H2 U. G3 E8 s0 f$ J8 e8 {8 j# z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。
% l( G4 ~1 ^0 l3 Z2、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。
* R7 {9 ~7 Y& N: j. p8 {) q测量结果的最佳估计值8 M! r& W' i! g `( p" u5 Z- P: O
11+ u" X! i: e k( C7 z- t2 ^
n i i x x n ==∑
6 o S Z3 H# h* L: r8 [A 类不确定度 211()=()n i i A x x
; M# S( K) ~5 T2 Wx U n n σ=-=?-∑ g5 r+ Y- i2 z
B 类不确定度
. e* y5 `" T0 b5 A; O: H+ e3B U ?=仪 合成不确定度 22A B U U U =+
* d* D L9 j8 ] w测量结果的表示 x x U =±
0 f- |: [0 y1 q2 h3、数据处理方法:作图法、逐差法) b8 J5 l) p! ~7 c& K" C0 z! i% w4 E
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。
( o9 ~) \0 u$ X1 D$ [( u2):图解法解实验方程:线性方程,Y=mx+b
+ @/ j8 o; ^$ B+ U0 E2 o' d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。
0 a ~& b( f( K5 T3 B1 N3):曲线的改直
5 o$ m& g4 T+ s5 u+ E9 U g" g' d + c2 h& u" N# ]& K, C, a* m4 l
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。
2 Y* E& p* b/ J逐差法要求自变量等间隔变化而函数关系为线性。/ f/ ]* e& v. C
实验一 长度和固体密度的测量
+ E$ D' ]9 |) d; n, [1、 物理天平的调节过程及注意事项2 `$ s9 J6 j, ~3 s& |
调平:1)转动调平螺丝,使水准的水泡剧中。
% I/ Z, {- g. L1 i2)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。5 m0 R+ f5 C- Y$ \5 a6 n) {
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。/ E- N* x) s/ v k% g2 U4 o$ A
注意事项:
R2 S5 n! l6 j& r3 `" _A 、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! C3 m% v* R, ~) L* z
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。
0 e9 M9 m8 v* uB、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8 Y, A' e5 w8 \. r; ]
好在天平指针摆到刻度尺中央时止动天平。
$ @6 C0 K4 j0 o8 B$ TC、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
3 d; l. U. r# i! U" w, P) ~- A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。
2 h0 M; i1 O8 j. }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
& @3 B; F6 K D& A物体、酸、碱等腐蚀性物品直接放在秤盘中称横,以防被腐蚀。) p8 z2 H0 T; @6 F9 S) b
2、螺旋测微器的读数
! A1 Y+ P! S4 f) G0 y( b答案一:读数=固定刻度+可动刻度+估读值% \7 w) w* r3 K' d- |! P8 Y2 d
(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。% P2 [% ]( Z' [& G# \
(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/ u2 E) q$ P7 [! x4 K3 A- @, F3 O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
3 M. F7 D/ T) v+ @0 p8 F ~* d7 R的横线对齐,而显示某一读数,这个读数叫做零点读数。1 C$ j9 ?( g R; L; M1 j
实验二伸长法测量扬氏弹性模量
; ~8 r* s I# ~; o1、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
" J0 m4 _. p. q3 F5 N原理图为讲义二P14-15 的2-4-1和2-4-2图/ I7 Q1 X+ n6 v" g; U. G
测量公式的推导:被测微小长度变化量ΔL=bN/2D
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