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物理竞赛实验数据如何处理

发布时间:2022-12-30 12:18:04

大学物理实验中有哪几种数据处理的方法

列表法、图解法、最小二乘法、逐差法

❷ 为了减少实验误差应对数据做怎样的处理

一、实验目的 二、实验仪器和器材(要求标明各仪器的规格型号) 三、实验原理:简明扼要地阐述实验的理论依据、计算公式、画出电路图或光路图 四、实验步骤或内容:要求步骤或内容简单明了 五、数据记录:实验中测得的原始数据和一些简单的结果尽可能用表格形式列出,并要求正确表示有效数字和单位 六、数据处理:根据实验目的对测量结果进行计算或作图表示,并对测量结果进行评定,计算误差或不确定度. 七、实验结果:扼要地写出实验结论 八、误差分析:当实验数据的误差达到一定程度后,要求对误差进行分析,找出产生误差的原因. 九、问题讨论:讨论实验中观察到的异常现象及可能的解释,分析实验误差的主要来源,对实验仪器的选择和实验方法的改进提出建议,简述自己做实验的心得体会,回答实验思考题.

❸ 实验数据处理包括哪些内容

实验数据的处理方法:
1. 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。
2. 列表法
实验中将数据列成表格,可以简明地表示出有关物理量之间的关系,便于检查测量结果和运算是否合理,有助于发现和分析问题,而且列表法还是图象法的基础。
列表时应注意:
①表格要直接地反映有关物理量之间的关系,一般把自变量写在前边,因变量紧接着写在后面,便于分析。
②表格要清楚地反映测量的次数,测得的物理量的名称及单位,计算的物理量的名称及单位。物理量的单位可写在标题栏内,一般不在数值栏内重复出现。
③表中所列数据要正确反映测量值的有效数字。
3. 作图法
选取适当的自变量,通过作图可以找到或反映物理量之间的变化关系,并便于找出其中的规律,确定对应量的函数关系。作图法是最常用的实验数据处理方法之一。
描绘图象的要求是:
①根据测量的要求选定坐标轴,一般以横轴为自变量,纵轴为因变量。坐标轴要标明所代表的物理量的名称及单位。
②坐标轴标度的选择应合适,使测量数据能在坐标轴上得到准确的反映。为避免图纸上出现大片空白,坐标原点可以是零,也可以不是零。坐标轴的分度的估读数,应与测量值的估读数(即有效数字的末位)相对应。

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。

❺ 大学物理实验中如何处理数据..规则是什么啊..如何取位.

一般读数为分度值以下一位估读。
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。
我比较推荐高中物理竞赛那本全国委员会的书,因为考虑到高中的接受能力,编的很简单。大学生看应该也有帮助。

物理化学中数据处理的方法详谈

Origin 软件在物理化学实验数据处理中的应用
物理化学实验中常见的数据处理有: ①公式计算; ②用实验数据作图或对实验数据计算
后作图; ③线性拟合,求截距或斜率; ④非线性曲线拟合; ⑤作切线,求截距或斜率。
目前学生多用坐标纸手工作图;手工拟合直线,求斜率或截距;手工作曲线和切线,求斜率
或截距。这种手工作图的方法不仅费时费力,而且误差较大。本来实验数据就有一定的误差,
加上数据处理带来的较大误差,可想而知,所得结果的误差就更大。
随着计算机应用的深入发展,计算机作图软件越来越多。利用Origin 软件可方便地进行
作图、线性拟合、非线性曲线拟合等数据处理,能够满足物化实验数据处理的要求。下面介绍
用Origin 软件对物化实验数据处理的方法。
1 Origin 软件的一般用法
1. 1 数据作图
Origin 可绘制散点图、点线图、柱形图、条形图或饼图以及双Y轴图形等,在物化实验中通
常使用散点图或点线图。
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。
1. 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。结果记录中显示拟合直线的公式、斜率和截距的值及其误差,相关
系数和标准偏差等数据。在线性拟合时,可屏蔽某些偏差较大的数据点,以降低拟合直线的偏
差。
1. 3 非线性曲线拟合
Origin 提供了多种非线性曲线拟合方式: ①在Analysis 菜单中提供了如下拟合函数:多项
式拟合、指数衰减拟合、指数增长拟合、S 形拟合、Gaussian 拟合、Lorentzian 拟合和多峰拟合;在
Tools 菜单中提供了多项式拟合和S 形拟合。②在Analysis 菜单中的Non2linear Curve Fit 选项
提供了许多拟合函数的公式和图形。③Analysis 菜单中的Non2linear Curve Fit 选项可让用户自
定义函数。
在处理实验数据时,可根据数据图形的形状和趋势选择合适的函数和参数,以达到最佳拟
合效果。多项式拟合适用于多种曲线,且方便易行,操作如下:
(1) 对数据作散点图或点线图。
(2) 选择Analysis 菜单中的Fit Polynomial 或Tools 菜单中的Polynomial Fit ,打开多项式拟合
对话框,设定多项式的级数、拟合曲线的点数、拟合曲线中X 的范围。
(3) 点击OK或Fit 即可完成多项式拟合。结果记录中显示:拟合的多项式公式、参数的值
及其误差, R2 (相关系数的平方) 、SD (标准偏差) 、N (曲线数据的点数) 、P 值( R2 = 0 的概率)
等。

❼ 物理实验的逐差法处理数据是怎么搞的

个人意见,仅供参考。
1.逐差法求加速度,适合于打点计时器打出来的纸带上有偶数段数据。
2.以6段数据为例:S1,S2,S3……S6,表示相等时间间隔T内对应的连续的位移,则加速度a=(S6+S5+S4)-(S3+S2+S1)整体除以(3T)²
3.若是8段数据则加速度a=(S8+S7+S6+S5)-(S4+S3+S2+S1)整体除以(4T)²
4.其他情况可以根据上面以此类推。

❽ 物理实验数据如何收集

你所说的实验是中学生实验还是大学研究生等科研方面的实验。一般的方法是列表格,将实验数据如实记录,再分析,得出结论。如果是科研性质的,往往数据量会大的惊人,所以这是必须是使用计算机进行记录和演算。数据处理过程,可以使用自己电脑上的软件,常用的是matlab,它具有庞大的函数库,对于处理数据和编程是很合适的。如果不需要繁琐的编程,只是大型数据的计算,mathematic软件很直接,而且迅速快捷。如果是大量数据进行统计运算,我推荐SAS软件,它本来就是一款很实用的统计软件。(但是自己电脑上的软件大多是盗版的,往往函数库很不全,补丁漏洞很多),所以正规的科研单位是配有这些软件的计算机的,所以实验数据也是在模拟实验时,就将数据传输到计算机设备中,再利用已经编号的程序进行计算,所以在实验前的准备工作量是很大的,甚至很多程序要自己编辑,当然这类实验一旦成功,发表的论文档次也是比较高的。如果是在前人已做好的实验上进行检验,充实数据等,级别就比较低了。

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