绪论-《测量的不确定度与数据处理》
5 k8 [" W* r- g5 d, D1、有效数字、有效数字的单位换算
0 B0 z) `8 V! Y2 F/ G. [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。! p/ X Q: |! V, b! Z$ L/ 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。
* E7 W) r8 k6 m7 L) t4 N- d$ p, J2、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。
j1 j( Q% \7 Z. A% i( b% Y- O测量结果的最佳估计值
, O( _3 E1 i/ g( n+ s) R/ u- Q$ Z11
b4 A( U5 a6 |* I# u# l! J# Yn i i x x n ==∑
" w2 l- |* S1 q9 r5 M9 A2 E$ IA 类不确定度 211()=()n i i A x x% O( | P$ p7 P% A8 i
x U n n σ=-=?-∑
+ i7 }9 C% E6 X4 T! ~& CB 类不确定度
4 W5 ?1 \, y p( `6 H3B U ?=仪 合成不确定度 22A B U U U =+
" E6 w5 z$ W1 Q: k8 c% V' k测量结果的表示 x x U =±' Q' o- e- [: Y8 H5 k S& h( ^
3、数据处理方法:作图法、逐差法; ^3 M$ X0 k* P
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。$ \3 a( Y5 z7 z6 r4 K2 m
2):图解法解实验方程:线性方程,Y=mx+b
" q1 N( n% l" Z* Z6 W) {8 D& E3 g/ 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。+ I% M, X4 H* s* K# G
3):曲线的改直9 M/ A. F/ I+ a! p; _3 Y
& G* }+ q2 V) t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。
0 y R: _+ q: k3 ~- B5 Z逐差法要求自变量等间隔变化而函数关系为线性。! J2 u; ]3 Y2 ?
实验一 长度和固体密度的测量
2 r2 C1 J4 ~: {- z3 E4 o, y1、 物理天平的调节过程及注意事项
8 E4 ~3 b$ c- h- m调平:1)转动调平螺丝,使水准的水泡剧中。
# _1 q E/ ~1 @- p6 e! ?+ V2)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。( {$ L3 O3 X3 y" R' |2 b
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。5 R& _; _" a! j4 ?, ^
注意事项:1 Y, [* z4 a* h/ Z# E
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: D) z- L( W/ _9 [$ S! p
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。) ^' h# _4 @3 o# L4 m
B、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0 C( X: e' G6 u2 V
好在天平指针摆到刻度尺中央时止动天平。
- S' A8 l2 \ P6 F. J ?C、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
8 B! v! T2 K; E7 o* C+ E& m* _' G( D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。
, C8 Z2 c6 I' v4 ~% _& G' z( t4 m( YD、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
* X! y$ x1 i# Q2 B1 y物体、酸、碱等腐蚀性物品直接放在秤盘中称横,以防被腐蚀。9 b, V/ {+ ?- d2 o7 s; j
2、螺旋测微器的读数) X# ]" q2 P4 B- ?$ G1 e- P* X
答案一:读数=固定刻度+可动刻度+估读值$ R2 Y1 h6 i" w l( \# J
(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。- C+ U$ L; k3 h1 I
(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”。% ?4 ]" H- X. E+ n& e- q, X
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/ G! D. P' ^' K
的横线对齐,而显示某一读数,这个读数叫做零点读数。
$ t5 B q( J( i实验二伸长法测量扬氏弹性模量
+ U( Y6 p2 N F% I. B0 S1、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, c4 t) b: y+ a- ]$ S7 z: p7 z/ i
原理图为讲义二P14-15 的2-4-1和2-4-2图
% z2 @, s k$ ^测量公式的推导:被测微小长度变化量ΔL=bN/2D- i- i/ I7 ` {7 d1 x
) W/ x7 Y6 ^' ?1 U1 b2 d
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