⑴ 物理實驗數據處理的方法有哪些
實驗數據的處理方法
實驗結果的表示,首先取決於實驗的物理模式,通過被測量之間的相互關系,考慮實驗結果的表示方法。常見的實驗結果的表示方法是有圖解法和方程表示法。在處理數據時可根據需要和方便選擇任何一種方法表示實驗的最後結果。
(1)實驗結果的圖形表示法。把實驗結果用函數圖形表示出來,在實驗工作中也有普遍的實用價值。它有明顯的直觀性,能清楚的反映出實驗過程中變數之間的變化進程和連續變化的趨勢。精確地描制圖線,在具體數學關系式為未知的情況下還可進行圖解,並可藉助圖形來選擇經驗公式的數學模型。因此用圖形來表示實驗的結果是每個中學生必須掌握的。
圖解法主要問題是擬合面線,一般可分五步來進行。
①整理數據,即取合理的有效數字表示測得值,剔除可疑數據,給出相應的測量誤差。
②選擇坐標紙,坐標紙的選擇應為便於作圖或更能方使地反映變數之間的相互關系為原則。可根據需要和方便選擇不同的坐標紙,原來為曲線關系的兩個變數經過坐標變換利用對數坐標就要能變成直線關系。常用的有直角坐標紙、單對數坐標紙和雙對數坐標紙。
③坐標分度,在坐標紙選定以後,就要合理的確定圖紙上每一小格的距離所代表的數值,但起碼應注意下面兩個原則:
a.格值的大小應當與測量得值所表達的精確度相適應。
b.為便於制圖和利用圖形查找數據每個格值代表的有效數字盡量採用1、2、4、5避免使用3、6、7、9等數字。
④作散點圖,根據確定的坐標分度值將數據作為點的坐標在坐標紙中標出,考慮到數據的分類及測量的數據組先後順序等,應採用不同符號標出點的坐標。常用的符號有:×○●△■等,規定標記的中心為數據的坐標。
⑤擬合曲線,擬合曲線是用圖形表示實驗結果的主要目的,也是培養學生作圖方法和技巧的關鍵一環,擬合曲線時應注意以下幾點:
a.轉折點盡量要少,更不能出現人為折曲。
b.曲線走向應盡量靠近各坐標點,而不是通過所有點。
c.除曲線通過的點以外,處於曲線兩側的點數應當相近。
⑥註解說明,規范的作圖法表示實驗結果要對得到的圖形作必要的說明,其內容包括圖形所代表的物理定義、查閱和使用圖形的方法,制圖時間、地點、條件,制圖數據的來源等。
(2)實驗結果的方程表示法。方程式是中學生應用較多的一種數學形式,利用方程式表示實驗結果。不僅在形式上緊湊,並且也便於作數學上的進一步處理。實驗結果的方程表示法一般可分以下四步進行。
①確立數學模型,對於只研究兩個變數相互關系的實驗,其數學模型可藉助於圖解法來確定,首先根據實驗數據在直角坐標系中作出相應圖線,看其圖線是否是直線,反比關系曲線,冪函數曲線,指數曲線等,就可確定出經驗方程的數學模型分別為:
Y=a+bx,Y=a+b/x,Y=a\b,Y=aexp(bx)
②改直,為方便的求出曲線關系方程的未定系數,在精度要求不太高的情況下,在確定的數學模型的基礎上,通過對數學模型求對數方法,變換成為直線方程,並根據實驗數據用單對數(或雙對數)坐標系作出對應的直線圖形。
③求出直線方程未定系數,根據改直後直線圖形,通過學生已經掌握的解析幾何的原理,就可根據坐標系內的直線找出其斜率和截距,確定出直線方程的兩個未定系數。
④求出經驗方程,將確定的兩個未定系數代入數學模型,即得到中學生比較習慣的直角坐標系的經驗方程。
中學物理實驗有它一套實驗知識、方法、習慣和技能,要學好這套系統的實驗知識、方法、習慣和技能,需要教師在教學過程中作科學的安排,由淺入深,由簡到繁加以培養和鍛煉。逐步掌握探索未知物理規律的基本方法。
⑵ 大學物理實驗作圖五要素
大學物理實驗作圖五要素:做圖紙的選擇、坐標比例的選取和標度、數據點的標出、曲線的描繪、註解和說明。
大學物理,是大學理工科類的一門基礎課程,通過課程的學習,使學生熟悉自然界物質的結構,性質,相互作用及其運動的基本規律;
為後繼專業基礎與專業課程的學習及進一步獲取有關知識奠定必要的物理基礎。但工科專業以力學基礎和電磁學為主要授課。
基本概要:
通過課程的學習,使學生逐步掌握物理學研究問題的思路和方法,在獲取知識的同時,使學生擁有建立物理模型的能力,定性分析、估算與定量計算的能力,獨立獲取知識的能力,理論聯系實際的能力都獲得同步提高與發展。
開闊思路,激發探索和創新精神,增強適應能力,提升其科學技術的整體素養。通過課程的學習,使學生掌握科學的學習方法和形成良好的學習習慣,形成辯證唯物主義的世界觀和方法論。
⑶ 實驗方法和數據分析方法,看看其中數據情況,怎麼處理的
實驗數據處理的幾種方法
物理實驗中測量得到的許多數據需要處理後才能表示測量的最終結果。對實驗數據進行記錄、整理、計算、分析、擬合等,從中獲得實驗結果和尋找物理量變化規律或經驗公式的過程就是數據處理。它是實驗方法的一個重要組成部分,是實驗課的基本訓練內容。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驗數據和計算的中間數據依據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應關系,便於分析和發現資料的規律性,也有助於檢查和發現實驗中的問題,這就是列表法的優點。設計記錄表格時要做到:
(1)表格設計要合理,以利於記錄、檢查、運算和分析。
(2)表格中涉及的各物理量,其符號、單位及量值的數量級均要表示清楚。但不要把單位寫在數字後。
(3)表中數據要正確反映測量結果的有效數字和不確定度。列入表中的除原始數據外,計算過程中的一些中間結果和最後結果也可以列入表中。
(4)表格要加上必要的說明。實驗室所給的數據或查得的單項數據應列在表格的上部,說明寫在表格的下部。
1.4.2 作圖法
作圖法是在坐標紙上用圖線表示物理量之間的關系,揭示物理量之間的聯系。作圖法既有簡明、形象、直觀、便於比較研究實驗結果等優點,它是一種最常用的數據處理方法。
作圖法的基本規則是:
(1)根據函數關系選擇適當的坐標紙(如直角坐標紙,單對數坐標紙,雙對數坐標紙,極坐標紙等)和比例,畫出坐標軸,標明物理量符號、單位和刻度值,並寫明測試條件。
(2)坐標的原點不一定是變數的零點,可根據測試范圍加以選擇。,坐標分格最好使最低數字的一個單位可靠數與坐標最小分度相當。縱橫坐標比例要恰當,以使圖線居中。
(3)描點和連線。根據測量數據,用直尺和筆尖使其函數對應的實驗點准確地落在相應的位置。一張圖紙上畫上幾條實驗曲線時,每條圖線應用不同的標記如「+」、「×」、「·」、「Δ」等符號標出,以免混淆。連線時,要顧及到數據點,使曲線呈光滑曲線(含直線),並使數據點均勻分布在曲線(直線)的兩側,且盡量貼近曲線。個別偏離過大的點要重新審核,屬過失誤差的應剔去。
⑷ 怎麼算一組數據的比例系數
將數據中的表徵值與實際值相除,就得到比例系數了。下面以一組學生成績數據為例:
學生姓名 實考成績 記分成績
張xx 540 54
劉xx 598 59.8
孫xx 621 62.1
可見其表徵值(記分成績)與實際值(實考成績)之比為1:10,即比例系數為1:10。
⑸ 判斷兩個物理量成正比例的依據是什麼
一個物理量增加幾倍,另一個物理量也增加幾倍,或者是一個物理量減少幾倍,另一個物理量也減少幾倍,這樣才是成正比的關系.
⑹ 比例尺如何換算。如何確定數據比例
圖中即為比例尺,就是上邊兩條豎線間的距離就代表20m,下邊兩條豎線間的距離就代表100英尺,其實兩個比例是相同的,只是適用於不同的長度單位,比如你用米的單位,那就用上邊的比例尺,你用英尺的單位,那就用下邊的比例尺。
該比例尺的使用,就是你先用手頭上的尺子量一下圖上邊兩條豎線間的距離假設為a mm,然後換算成比例尺就是1:20000/a,然後你在用這個比例尺數據,測量圖中相關距離乘以比例尺(1:20000/a)=a/20000,所代表實際距離就是實際距離。
建三維模型時,首先要確定你的模型要做多大的,才能確定比例啊,比如你的學校佔地200m×500m,但你要做一個1m×2.5m的模型,則模型比例就是1:200
再用你測量的教學樓長度為換算為實際長度等於80m,那麼在模型中的樓長就為80/200=0.4m。
⑺ 初中物理實驗中成反比需要幾組數據
兩組只能說「有關或無關」,正常要成得到成比例的結論,圖像要清晰,數據應該是6組。
⑻ 物理實驗題幾組數據時寫..與..成正/反比幾組數據時寫...越大小/...也越大/小
一般要三組以上的、能得出正比(反比)的數據,一定說……成正比(反比)
也要三組,沒有具體數據的值,但有大小關系的,說……越大……越大(小)
僅供參考!有疑再問!
⑼ 初中物理實驗怎麼才能得出正反比例關系
如果兩個變數乘積一定這兩個量就成反比
如果兩個變數比值一定這兩個量就成正比
⑽ 如何判斷一組數據能否成為比例
判斷兩種量成正比例、反比例或不成比例的方法:
(1)找出兩種相關聯的量。
(2)根據兩種相關聯的量之間的關系列出數量關系式。
(3)如果兩種量中相對應的兩個數的比值(也就是商)一定,就是成正比例的量;若積一定,就是反比例的量。