⑴ 物理实验数据处理的方法有哪些
实验数据的处理方法
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。把实验结果用函数图形表示出来,在实验工作中也有普遍的实用价值。它有明显的直观性,能清楚的反映出实验过程中变量之间的变化进程和连续变化的趋势。精确地描制图线,在具体数学关系式为未知的情况下还可进行图解,并可借助图形来选择经验公式的数学模型。因此用图形来表示实验的结果是每个中学生必须掌握的。
图解法主要问题是拟合面线,一般可分五步来进行。
①整理数据,即取合理的有效数字表示测得值,剔除可疑数据,给出相应的测量误差。
②选择坐标纸,坐标纸的选择应为便于作图或更能方使地反映变量之间的相互关系为原则。可根据需要和方便选择不同的坐标纸,原来为曲线关系的两个变量经过坐标变换利用对数坐标就要能变成直线关系。常用的有直角坐标纸、单对数坐标纸和双对数坐标纸。
③坐标分度,在坐标纸选定以后,就要合理的确定图纸上每一小格的距离所代表的数值,但起码应注意下面两个原则:
a.格值的大小应当与测量得值所表达的精确度相适应。
b.为便于制图和利用图形查找数据每个格值代表的有效数字尽量采用1、2、4、5避免使用3、6、7、9等数字。
④作散点图,根据确定的坐标分度值将数据作为点的坐标在坐标纸中标出,考虑到数据的分类及测量的数据组先后顺序等,应采用不同符号标出点的坐标。常用的符号有:×○●△■等,规定标记的中心为数据的坐标。
⑤拟合曲线,拟合曲线是用图形表示实验结果的主要目的,也是培养学生作图方法和技巧的关键一环,拟合曲线时应注意以下几点:
a.转折点尽量要少,更不能出现人为折曲。
b.曲线走向应尽量靠近各坐标点,而不是通过所有点。
c.除曲线通过的点以外,处于曲线两侧的点数应当相近。
⑥注解说明,规范的作图法表示实验结果要对得到的图形作必要的说明,其内容包括图形所代表的物理定义、查阅和使用图形的方法,制图时间、地点、条件,制图数据的来源等。
(2)实验结果的方程表示法。方程式是中学生应用较多的一种数学形式,利用方程式表示实验结果。不仅在形式上紧凑,并且也便于作数学上的进一步处理。实验结果的方程表示法一般可分以下四步进行。
①确立数学模型,对于只研究两个变量相互关系的实验,其数学模型可借助于图解法来确定,首先根据实验数据在直角坐标系中作出相应图线,看其图线是否是直线,反比关系曲线,幂函数曲线,指数曲线等,就可确定出经验方程的数学模型分别为:
Y=a+bx,Y=a+b/x,Y=a\b,Y=aexp(bx)
②改直,为方便的求出曲线关系方程的未定系数,在精度要求不太高的情况下,在确定的数学模型的基础上,通过对数学模型求对数方法,变换成为直线方程,并根据实验数据用单对数(或双对数)坐标系作出对应的直线图形。
③求出直线方程未定系数,根据改直后直线图形,通过学生已经掌握的解析几何的原理,就可根据坐标系内的直线找出其斜率和截距,确定出直线方程的两个未定系数。
④求出经验方程,将确定的两个未定系数代入数学模型,即得到中学生比较习惯的直角坐标系的经验方程。
中学物理实验有它一套实验知识、方法、习惯和技能,要学好这套系统的实验知识、方法、习惯和技能,需要教师在教学过程中作科学的安排,由浅入深,由简到繁加以培养和锻炼。逐步掌握探索未知物理规律的基本方法。
⑵ 大学物理实验作图五要素
大学物理实验作图五要素:做图纸的选择、坐标比例的选取和标度、数据点的标出、曲线的描绘、注解和说明。
大学物理,是大学理工科类的一门基础课程,通过课程的学习,使学生熟悉自然界物质的结构,性质,相互作用及其运动的基本规律;
为后继专业基础与专业课程的学习及进一步获取有关知识奠定必要的物理基础。但工科专业以力学基础和电磁学为主要授课。
基本概要:
通过课程的学习,使学生逐步掌握物理学研究问题的思路和方法,在获取知识的同时,使学生拥有建立物理模型的能力,定性分析、估算与定量计算的能力,独立获取知识的能力,理论联系实际的能力都获得同步提高与发展。
开阔思路,激发探索和创新精神,增强适应能力,提升其科学技术的整体素养。通过课程的学习,使学生掌握科学的学习方法和形成良好的学习习惯,形成辩证唯物主义的世界观和方法论。
⑶ 实验方法和数据分析方法,看看其中数据情况,怎么处理的
实验数据处理的几种方法
物理实验中测量得到的许多数据需要处理后才能表示测量的最终结果。对实验数据进行记录、整理、计算、分析、拟合等,从中获得实验结果和寻找物理量变化规律或经验公式的过程就是数据处理。它是实验方法的一个重要组成部分,是实验课的基本训练内容。本章主要介绍列表法、作图法、图解法、逐差法和最小二乘法。
1.4.1 列表法
列表法就是将一组实验数据和计算的中间数据依据一定的形式和顺序列成表格。列表法可以简单明确地表示出物理量之间的对应关系,便于分析和发现资料的规律性,也有助于检查和发现实验中的问题,这就是列表法的优点。设计记录表格时要做到:
(1)表格设计要合理,以利于记录、检查、运算和分析。
(2)表格中涉及的各物理量,其符号、单位及量值的数量级均要表示清楚。但不要把单位写在数字后。
(3)表中数据要正确反映测量结果的有效数字和不确定度。列入表中的除原始数据外,计算过程中的一些中间结果和最后结果也可以列入表中。
(4)表格要加上必要的说明。实验室所给的数据或查得的单项数据应列在表格的上部,说明写在表格的下部。
1.4.2 作图法
作图法是在坐标纸上用图线表示物理量之间的关系,揭示物理量之间的联系。作图法既有简明、形象、直观、便于比较研究实验结果等优点,它是一种最常用的数据处理方法。
作图法的基本规则是:
(1)根据函数关系选择适当的坐标纸(如直角坐标纸,单对数坐标纸,双对数坐标纸,极坐标纸等)和比例,画出坐标轴,标明物理量符号、单位和刻度值,并写明测试条件。
(2)坐标的原点不一定是变量的零点,可根据测试范围加以选择。,坐标分格最好使最低数字的一个单位可靠数与坐标最小分度相当。纵横坐标比例要恰当,以使图线居中。
(3)描点和连线。根据测量数据,用直尺和笔尖使其函数对应的实验点准确地落在相应的位置。一张图纸上画上几条实验曲线时,每条图线应用不同的标记如“+”、“×”、“·”、“Δ”等符号标出,以免混淆。连线时,要顾及到数据点,使曲线呈光滑曲线(含直线),并使数据点均匀分布在曲线(直线)的两侧,且尽量贴近曲线。个别偏离过大的点要重新审核,属过失误差的应剔去。
⑷ 怎么算一组数据的比例系数
将数据中的表征值与实际值相除,就得到比例系数了。下面以一组学生成绩数据为例:
学生姓名 实考成绩 记分成绩
张xx 540 54
刘xx 598 59.8
孙xx 621 62.1
可见其表征值(记分成绩)与实际值(实考成绩)之比为1:10,即比例系数为1:10。
⑸ 判断两个物理量成正比例的依据是什么
一个物理量增加几倍,另一个物理量也增加几倍,或者是一个物理量减少几倍,另一个物理量也减少几倍,这样才是成正比的关系.
⑹ 比例尺如何换算。如何确定数据比例
图中即为比例尺,就是上边两条竖线间的距离就代表20m,下边两条竖线间的距离就代表100英尺,其实两个比例是相同的,只是适用于不同的长度单位,比如你用米的单位,那就用上边的比例尺,你用英尺的单位,那就用下边的比例尺。
该比例尺的使用,就是你先用手头上的尺子量一下图上边两条竖线间的距离假设为a mm,然后换算成比例尺就是1:20000/a,然后你在用这个比例尺数据,测量图中相关距离乘以比例尺(1:20000/a)=a/20000,所代表实际距离就是实际距离。
建三维模型时,首先要确定你的模型要做多大的,才能确定比例啊,比如你的学校占地200m×500m,但你要做一个1m×2.5m的模型,则模型比例就是1:200
再用你测量的教学楼长度为换算为实际长度等于80m,那么在模型中的楼长就为80/200=0.4m。
⑺ 初中物理实验中成反比需要几组数据
两组只能说“有关或无关”,正常要成得到成比例的结论,图像要清晰,数据应该是6组。
⑻ 物理实验题几组数据时写..与..成正/反比几组数据时写...越大小/...也越大/小
一般要三组以上的、能得出正比(反比)的数据,一定说……成正比(反比)
也要三组,没有具体数据的值,但有大小关系的,说……越大……越大(小)
仅供参考!有疑再问!
⑼ 初中物理实验怎么才能得出正反比例关系
如果两个变量乘积一定这两个量就成反比
如果两个变量比值一定这两个量就成正比
⑽ 如何判断一组数据能否成为比例
判断两种量成正比例、反比例或不成比例的方法:
(1)找出两种相关联的量。
(2)根据两种相关联的量之间的关系列出数量关系式。
(3)如果两种量中相对应的两个数的比值(也就是商)一定,就是成正比例的量;若积一定,就是反比例的量。