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物理競賽實驗數據如何處理

發布時間:2022-12-30 12:18:04

大學物理實驗中有哪幾種數據處理的方法

列表法、圖解法、最小二乘法、逐差法

❷ 為了減少實驗誤差應對數據做怎樣的處理

一、實驗目的 二、實驗儀器和器材(要求標明各儀器的規格型號) 三、實驗原理:簡明扼要地闡述實驗的理論依據、計算公式、畫出電路圖或光路圖 四、實驗步驟或內容:要求步驟或內容簡單明了 五、數據記錄:實驗中測得的原始數據和一些簡單的結果盡可能用表格形式列出,並要求正確表示有效數字和單位 六、數據處理:根據實驗目的對測量結果進行計算或作圖表示,並對測量結果進行評定,計算誤差或不確定度. 七、實驗結果:扼要地寫出實驗結論 八、誤差分析:當實驗數據的誤差達到一定程度後,要求對誤差進行分析,找出產生誤差的原因. 九、問題討論:討論實驗中觀察到的異常現象及可能的解釋,分析實驗誤差的主要來源,對實驗儀器的選擇和實驗方法的改進提出建議,簡述自己做實驗的心得體會,回答實驗思考題.

❸ 實驗數據處理包括哪些內容

實驗數據的處理方法:
1. 平均值法
取算術平均值是為減小偶然誤差而常用的一種數據處理方法。通常在同樣的測量條件下,對於某一物理量進行多次測量的結果不會完全一樣,用多次測量的算術平均值作為測量結果,是真實值的最好近似。
2. 列表法
實驗中將數據列成表格,可以簡明地表示出有關物理量之間的關系,便於檢查測量結果和運算是否合理,有助於發現和分析問題,而且列表法還是圖象法的基礎。
列表時應注意:
①表格要直接地反映有關物理量之間的關系,一般把自變數寫在前邊,因變數緊接著寫在後面,便於分析。
②表格要清楚地反映測量的次數,測得的物理量的名稱及單位,計算的物理量的名稱及單位。物理量的單位可寫在標題欄內,一般不在數值欄內重復出現。
③表中所列數據要正確反映測量值的有效數字。
3. 作圖法
選取適當的自變數,通過作圖可以找到或反映物理量之間的變化關系,並便於找出其中的規律,確定對應量的函數關系。作圖法是最常用的實驗數據處理方法之一。
描繪圖象的要求是:
①根據測量的要求選定坐標軸,一般以橫軸為自變數,縱軸為因變數。坐標軸要標明所代表的物理量的名稱及單位。
②坐標軸標度的選擇應合適,使測量數據能在坐標軸上得到准確的反映。為避免圖紙上出現大片空白,坐標原點可以是零,也可以不是零。坐標軸的分度的估讀數,應與測量值的估讀數(即有效數字的末位)相對應。

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。

❺ 大學物理實驗中如何處理數據..規則是什麼啊..如何取位.

一般讀數為分度值以下一位估讀。
數據處理時要考慮精度,經計算後,根據該值在公式中的運算,相對誤差的計算有合成法則的(很多,指望我打出來不可能,請自行查找大學物理教材),如果要求不高,高中物理競賽就有一本書上有。處理方法有直線擬合的最小二乘法(計算器可以計算)、化曲為直的對數處理等等。
我比較推薦高中物理競賽那本全國委員會的書,因為考慮到高中的接受能力,編的很簡單。大學生看應該也有幫助。

物理化學中數據處理的方法詳談

Origin 軟體在物理化學實驗數據處理中的應用
物理化學實驗中常見的數據處理有: ①公式計算; ②用實驗數據作圖或對實驗數據計算
後作圖; ③線性擬合,求截距或斜率; ④非線性曲線擬合; ⑤作切線,求截距或斜率。
目前學生多用坐標紙手工作圖;手工擬合直線,求斜率或截距;手工作曲線和切線,求斜率
或截距。這種手工作圖的方法不僅費時費力,而且誤差較大。本來實驗數據就有一定的誤差,
加上數據處理帶來的較大誤差,可想而知,所得結果的誤差就更大。
隨著計算機應用的深入發展,計算機作圖軟體越來越多。利用Origin 軟體可方便地進行
作圖、線性擬合、非線性曲線擬合等數據處理,能夠滿足物化實驗數據處理的要求。下面介紹
用Origin 軟體對物化實驗數據處理的方法。
1 Origin 軟體的一般用法
1. 1 數據作圖
Origin 可繪制散點圖、點線圖、柱形圖、條形圖或餅圖以及雙Y軸圖形等,在物化實驗中通
常使用散點圖或點線圖。
Origin 有如下基本功能: ①輸入數據並作圖, ②將數據計算後作圖, ③數據排序, ④選擇
需要的數據范圍作圖, ⑤數據點屏蔽。
1. 2 線性擬合
當繪出散點圖或點線圖後,選擇Analysis 菜單中的Fit Linear 或Tools 菜單中的Linear Fit ,
即可對圖形進行線性擬合。結果記錄中顯示擬合直線的公式、斜率和截距的值及其誤差,相關
系數和標准偏差等數據。在線性擬合時,可屏蔽某些偏差較大的數據點,以降低擬合直線的偏
差。
1. 3 非線性曲線擬合
Origin 提供了多種非線性曲線擬合方式: ①在Analysis 菜單中提供了如下擬合函數:多項
式擬合、指數衰減擬合、指數增長擬合、S 形擬合、Gaussian 擬合、Lorentzian 擬合和多峰擬合;在
Tools 菜單中提供了多項式擬合和S 形擬合。②在Analysis 菜單中的Non2linear Curve Fit 選項
提供了許多擬合函數的公式和圖形。③Analysis 菜單中的Non2linear Curve Fit 選項可讓用戶自
定義函數。
在處理實驗數據時,可根據數據圖形的形狀和趨勢選擇合適的函數和參數,以達到最佳擬
合效果。多項式擬合適用於多種曲線,且方便易行,操作如下:
(1) 對數據作散點圖或點線圖。
(2) 選擇Analysis 菜單中的Fit Polynomial 或Tools 菜單中的Polynomial Fit ,打開多項式擬合
對話框,設定多項式的級數、擬合曲線的點數、擬合曲線中X 的范圍。
(3) 點擊OK或Fit 即可完成多項式擬合。結果記錄中顯示:擬合的多項式公式、參數的值
及其誤差, R2 (相關系數的平方) 、SD (標准偏差) 、N (曲線數據的點數) 、P 值( R2 = 0 的概率)
等。

❼ 物理實驗的逐差法處理數據是怎麼搞的

個人意見,僅供參考。
1.逐差法求加速度,適合於打點計時器打出來的紙帶上有偶數段數據。
2.以6段數據為例:S1,S2,S3……S6,表示相等時間間隔T內對應的連續的位移,則加速度a=(S6+S5+S4)-(S3+S2+S1)整體除以(3T)²
3.若是8段數據則加速度a=(S8+S7+S6+S5)-(S4+S3+S2+S1)整體除以(4T)²
4.其他情況可以根據上面以此類推。

❽ 物理實驗數據如何收集

你所說的實驗是中學生實驗還是大學研究生等科研方面的實驗。一般的方法是列表格,將實驗數據如實記錄,再分析,得出結論。如果是科研性質的,往往數據量會大的驚人,所以這是必須是使用計算機進行記錄和演算。數據處理過程,可以使用自己電腦上的軟體,常用的是matlab,它具有龐大的函數庫,對於處理數據和編程是很合適的。如果不需要繁瑣的編程,只是大型數據的計算,mathematic軟體很直接,而且迅速快捷。如果是大量數據進行統計運算,我推薦SAS軟體,它本來就是一款很實用的統計軟體。(但是自己電腦上的軟體大多是盜版的,往往函數庫很不全,補丁漏洞很多),所以正規的科研單位是配有這些軟體的計算機的,所以實驗數據也是在模擬實驗時,就將數據傳輸到計算機設備中,再利用已經編號的程序進行計算,所以在實驗前的准備工作量是很大的,甚至很多程序要自己編輯,當然這類實驗一旦成功,發表的論文檔次也是比較高的。如果是在前人已做好的實驗上進行檢驗,充實數據等,級別就比較低了。

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