物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法?物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的基本方法:在物理實(shí)驗(yàn)中常用的數(shù)據(jù)處理方法有列表法、作圖法、圖解法、逐差法和最小二乘法(直線擬合)等。1. 列表法 列表法是將實(shí)驗(yàn)所獲得的數(shù)據(jù)用表格的形式進(jìn)行排列的數(shù)據(jù)處 理方法。那么,物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法?一起來了解一下吧。
物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的基本方法:在物理實(shí)驗(yàn)中常用的數(shù)據(jù)處理方法有列表法、作圖法、圖解法、逐差法和最小二乘法(直線擬合)等。
1. 列表法 列表法是將實(shí)驗(yàn)所獲得的數(shù)據(jù)用表格的形式進(jìn)行排列的數(shù)據(jù)處 理方法。
2. 圖示法 圖示法就是用圖象來表示物理規(guī)律的一種實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法。
3. 圖解法 圖解法是在圖示法的根底上,利用已經(jīng)作好的圖線,定量地求出 待測(cè)量或某些參數(shù)或經(jīng)驗(yàn)公式的方法。
4.逐差法 逐差法是為提高實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的利用率,減小了隨機(jī)誤差的影響,另外也可減小了實(shí)驗(yàn)中儀器誤差分量,因此是一種常用的數(shù)據(jù)處理方法。
數(shù)據(jù)處理是物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告的重要組成部分,其包含的內(nèi)容十分豐富,例如數(shù)據(jù)的記錄、函數(shù)圖線的描繪,從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中提取測(cè)量結(jié)果的不確定度信息,驗(yàn)證和尋找物理規(guī)律等。
1、列表法
將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)按一定規(guī)律用列表方式表達(dá)出來是記錄和處理實(shí)驗(yàn) 數(shù)據(jù)最常用的方法。表格的設(shè)計(jì)要求對(duì)應(yīng)關(guān)系清楚、簡單明了、有利于發(fā)現(xiàn)相關(guān)量之間的物理關(guān)系;此外還要求在標(biāo)題欄中注明物理量名稱、符號(hào)、數(shù)量級(jí)和單位 等;根據(jù)需要還可以列出除原始數(shù)據(jù)以外的計(jì)算欄目和統(tǒng)計(jì)欄目等。最后還要求寫明表格名稱、主要測(cè)量儀器的型號(hào)、量程和準(zhǔn)確度等級(jí)、有關(guān)環(huán)境條件參數(shù)如溫 度、濕度等。
2、作圖法
作圖法可以最醒目地表達(dá)物理量間的變化關(guān)系。從圖線上還可 以簡便求出實(shí)驗(yàn)需要的某些結(jié)果(如直線的斜率和截距值等),讀出沒有進(jìn)行觀測(cè)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)(內(nèi)插法),或在一定條件下從圖線的延伸部分讀到測(cè)量范圍以外的對(duì)應(yīng) 點(diǎn)(外推法)。此外,還可以把某些復(fù)雜的函數(shù)關(guān)系,通過一定的變換用直線圖表示出來。例如半導(dǎo)體熱敏電阻的電阻與溫度關(guān)系為,取對(duì)數(shù)后得到,若用半對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙,以lgR為縱軸,以1/T為橫軸畫圖,則為一條直線。要特別注意的是,實(shí)驗(yàn)作圖不是示意圖,而是用圖來表達(dá)實(shí)驗(yàn)中得到的物理量間的關(guān)系,同時(shí)還要反映出測(cè)量的準(zhǔn)確程度,所以必須滿足一定的作圖要求。
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的幾種方法
物理實(shí)驗(yàn)中測(cè)量得到的許多數(shù)據(jù)需要處理后才能表示測(cè)量的最終結(jié)果。對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄、整理、計(jì)算、分析、擬合等,從中獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)果和尋找物理量變化規(guī)律或經(jīng)驗(yàn)公式的過程就是數(shù)據(jù)處理。它是實(shí)驗(yàn)方法的一個(gè)重要組成部分,是實(shí)驗(yàn)課的基本訓(xùn)練內(nèi)容。本章主要介紹列表法、作圖法、圖解法、逐差法和最小二乘法。
1.4.1 列表法
列表法就是將一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和計(jì)算的中間數(shù)據(jù)依據(jù)一定的形式和順序列成表格。列表法可以簡單明確地表示出物理量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,便于分析和發(fā)現(xiàn)資料的規(guī)律性,也有助于檢查和發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中的問題,這就是列表法的優(yōu)點(diǎn)。設(shè)計(jì)記錄表格時(shí)要做到:
(1)表格設(shè)計(jì)要合理,以利于記錄、檢查、運(yùn)算和分析。
(2)表格中涉及的各物理量,其符號(hào)、單位及量值的數(shù)量級(jí)均要表示清楚。但不要把單位寫在數(shù)字后。
(3)表中數(shù)據(jù)要正確反映測(cè)量結(jié)果的有效數(shù)字和不確定度。列入表中的除原始數(shù)據(jù)外,計(jì)算過程中的一些中間結(jié)果和最后結(jié)果也可以列入表中。
(4)表格要加上必要的說明。實(shí)驗(yàn)室所給的數(shù)據(jù)或查得的單項(xiàng)數(shù)據(jù)應(yīng)列在表格的上部,說明寫在表格的下部。
1.4.2 作圖法
作圖法是在坐標(biāo)紙上用圖線表示物理量之間的關(guān)系,揭示物理量之間的聯(lián)系。
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法是指對(duì)實(shí)驗(yàn)所獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的方法。常用的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法有列表法、圖示法、圖解法、逐差法和最小二乘法。