物理实验中多次试验的目的是为了确保结果更精确,减少误差。物理实验是科学实验的一种,在实验活动中,隔离、介入、追迹、仪器操作,对象形态改造,实验条件控制以及资源利用等,都表明实验者是自然和社会的参与者。科学实验的范围和深度,随着科学技术的发展和社会的进步而不断扩大和深化。
多次实验可以用来验证实验设计的合理性和有效性。通过多次实验可以检查实验条件、仪器设备以及实验方法是否能够稳定的重复试验结果。多次实验还可以用于发现实验中的异常情况和系统误差。通过对多组数据的比较和分析,可以确定是否存在非预期的影响因素或误差,并进一步改进实验设计和方法。
在测量数值(电阻等)时多次测量是为了减小误差;在探究规律(电流与电压、电阻的关系等)时是为了使数据具有代表性,得出普遍规律。
光的反射规律、平面镜成像、光的折射规律、凸透镜成像、力的合成、二力平衡、探究杠杆平衡条件,探究液体内部压强,等等 多次测量取平均值的实验---测量值波动范围不大,基本是不变的。
不够,测量多组求平均目的有二:减少偶然误差。发现偏差大的数据可以及时剔除 计算标准差的要求,误差理论(一门课程)要求一组数据至少7个以上,计算出的标准误差才科学。当然,中学不要求懂这么多,但数据一定是多一点更好。
如用刻度尺测物体的长度,就要多次测量,目的就是求平均值,而比如在研究杠杆平衡条件条件时要多次测量,目的就是寻找普遍规律。
列表法:是将实验所获得的数据用表格的形式进行排列的数据处理方法。列表法的作用有两种:一是记录实验数据,二是能显示出物理量间的对应关系。图示法:是用图象来表示物理规律的一种实验数据处理方法。一般来讲,一个物理规律可以用三种方式来表述:文字表述、解析函数关系表述、图象表示。
物理实验数据处理的基本方法:在物理实验中常用的数据处理方法有列表法、作图法、图解法、逐差法和最小二乘法(直线拟合)等。 列表法 列表法是将实验所获得的数据用表格的形式进行排列的数据处 理方法。 图示法 图示法就是用图象来表示物理规律的一种实验数据处理方法。
列表法 将实验数据按一定规律用列表方式表达出来是记录和处理实验 数据最常用的方法。表格的设计要求对应关系清楚、简单明了、有利于发现相关量之间的物理关系;此外还要求在标题栏中注明物理量名称、符号、数量级和单位 等;根据需要还可以列出除原始数据以外的计算栏目和统计栏目等。
实验结果的表示,首先取决于实验的物理模式,通过被测量之间的相互关系,考虑实验结果的表示方法。常见的实验结果的表示方法是有图解法和方程表示法。在处理数据时可根据需要和方便选择任何一种方法表示实验的最后结果。(1)实验结果的图形表示法。
Origin 有如下基本功能: ①输入数据并作图, ②将数据计算后作图, ③数据排序, ④选择 需要的数据范围作图, ⑤数据点屏蔽。 2 线性拟合 当绘出散点图或点线图后,选择Analysis 菜单中的Fit Linear 或Tools 菜单中的Linear Fit ,即可对图形进行线性拟合。
平均值法:取算术平均值是为减小偶然误差而常用的一种数据处理方法。通常在同样的测量条件下,对于某一物理量进行多次测量的结果不会完全一样,用多次测量的算术平均值作为测量结果,是真实值的最好近似。
比如:选择数值合计到的“表格框—B7”,这个表格框可以任意选择,以下是在数列下面的情况。选择”开始—求和“。求和点”反3图标“不要点到下面的”倒三角形”点“求和”图标后,出现如图画面。
在基础实验例析部分,我们精心编排了8组训练基本技能的实验,采用一对一模式。每个实验如A,我们会详细解说实验的技术要求,明确实验目标,阐述设计原理,指导数据记录和处理,以及实验结果的报告方法。同时,每个实验后都会配备一个相似但稍有提升的B实验,供读者自我实践和提升。
列表法 将实验数据按一定规律用列表方式表达出来是记录和处理实验 数据最常用的方法。表格的设计要求对应关系清楚、简单明了、有利于发现相关量之间的物理关系;此外还要求在标题栏中注明物理量名称、符号、数量级和单位 等;根据需要还可以列出除原始数据以外的计算栏目和统计栏目等。
逐差法 逐差法适用于两组数据的差值分析。通过分组取平均值,可以更容易地发现数据的规律,并减小系统误差的影响。无论是偶数组数据还是奇数组数据,都需要注意有效利用数据。优点:简便快捷,能充分利用数据,减小误差的影响。掌握这些数据处理方法,将有助于在高中物理实验中获得更精确的结果。
摘要:实验结果的表示,首先取决于实验的物理模式,通过被测量之间的相互关系,考虑实验结果的表示方法。常用到数据处理方法有作图法,列表法,平均值法,最小二乘法等。在处理数据时可根据需要和方便选择任何一种方法表示实验的最后结果。(1)实验结果的图形表示法。
大学物理试验中分组求差法,也就是逐差法处理数据,需要将数据对称的分成两组,用第二组数据减去第一组相同位置的数据,将几组差值相加,再除以每组数据数目的平方即可。逐差法是为提高实验数据的利用率,减小了随机误差的影响,另外也可减小了实验中仪器误差分量,因此是一种常用的数据处理方法。
逐差法是针对自变量等量变化,因变量也做等量变化时,所测得有序数据等间隔相减后取其逐差平均值得到的结果。其优点是充分利用了测量数据,具有对数据取平均的效果,可及时发现差错或数据的分布规律,及时纠正或及时总结数据规律。它也是物理实验中处理数据常用的一种方法。
数据处理时要考虑精度,经计算后,根据该值在公式中的运算,相对误差的计算有合成法则的(很多,指望我打出来不可能,请自行查找大学物理教材),如果要求不高,高中物理竞赛就有一本书上有。处理方法有直线拟合的最小二乘法(计算器可以计算)、化曲为直的对数处理等等。