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物理实验数据处理方法有哪些

发布时间:2023-04-28 19:00:15

❶ 作图法处理物理化学实验数据的主要应用有哪些

实验数据是对实验定量分析的依据,是探索、验证物理规律的第一手资料。在系统误差一定的情况下,实验数据处理得恰当与否,会直接影响偶然误差的大小。所以对实验数据的处理是实验复习的重要内容之一。本文结合一些实例来简单介绍实验数据的处理方法。

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。

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。

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

❸ 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。

❹ 表差法与逐差法分别是怎样处理实验数据的他们有什么特点分别适合处理什么样的数据

表差法与逐差法:

1、表差法: 是对表格数据中相邻两行数据不断做差计算,再对差值进行做差求值,直到N次差值相等为止。

2、逐差法: 就是把测量数据中的因变量进行逐项相减或按顺序分为两组进行对应项相减,然后将所得差值作为因变量的多次测量值进行数据处理的方法。

【区别】

1、表差法的优点在于数据利用充分,能够求的公式,缺点在于结果容易受到单一数据影响,并且比较麻烦。

2、逐差法优点是充分利用了测量数据,具有对数据取平均的效果,可及时发现差错或数据的分布规律,及时纠正或及时总结数据规律。

(4)物理实验数据处理方法有哪些扩展阅读:

常用的数据处理方法:

1、列表法:

在记录和处理数据时,将所得数据列成表。数据列表后,可以简单明确、形式紧凑地表示出有关物理量之间的对应关系;便于随时检查结果是否合理,及时发现问题,减少和避免错误;有助于找出有关物理量之间规律性的联系,进而求出经验公式等。

2、作图法:

作图法是将两列数据之间的关系用图线表示出来。用作图法处理实验数据是数据处理的
常用方法之一,它能直观地显示物理量之间的对应关系,揭示物理量之间的联系。

❺ 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。

❻ 物理化学中数据的处理

呵呵,你发了几个问题啊?
《Mathematica编程技术在相图绘制中的应用》

摘要: 基于M athemat ica 系统研发了三元及四元水盐体系相平衡溶度图的计算机辅助绘制程序, 介
绍了程序的设计思想、编制方法及功能与特色。应用该程序绘制了三元体系RbCl2SbCl3
2HOA c
(25℃)、四元水盐体系CsCl2P rCl3
242%HA c2H2O (30℃) 及CsB r2N dB r3
213%HB r2H2O (25℃) 的溶
度图。该程序操作便捷, 绘制相图准确、美观, 且易于编辑排版, 同时有助于相化学数据库的建立。
关键词: 相平衡; 相图绘制;M athemat ica; 坐标转换

“相平衡”是在Gibb s 相律指导下研究物质系统的强度性质(温度、压力或浓度) 与状态之间关系的规律。由于我们面对的绝大多数系统是实际系统, 不能像理想系统那样利用数学模型来论述系统的状态与强度性质之间的关系, 因而研究实际系统“相平衡”的方法就是直接通过实验测定的数据, 用图形来表示相平衡系统的组成与温度、压力之间的关系。这种图即为相图。
根据相律: 对于单元体系, 用双坐标(以温度为横坐标, 压力为纵坐标) 的平面图就能表示出单元体系的相图; 对于二元体系, 一般我们只需知道某一温度或某一压力下的相图, 用二维平面图就可以表示出二组分系统的压力2组成图或沸点2组成图; 对于三元水盐体系, 由于压力变化对系统状态影响较小,若温度再保持恒定则可忽略压力和温度的变量, 最常用的描述三元体系组成的方法是三角形表示法;对于四元体系, 要描述其组成必须指出3 个组分的质量(或体积) 分数, 简单四元体系的组成常用正四面体表示。本文所涉及的四元水盐体系相图, 是通过固定溶液的酸度而得到的正四面体的一个截面在其底面三角形上的投影图。所以, 也可以用三角形表示法描述四元水盐体系的相化学行为。
传统的相图绘制是利用一种三角坐标纸手工绘制(见图1) , 等边三角形的每条边均被等分为100,
再从所得的点做各边的平行线, 组成了规则的网…………

❼ 物理实验处理数据有哪些常见方法和巧妙方法 概括的说一下思路和步骤.多多益善,答案好的酌情加赏.

用公式推导
步骤是研究每一个物理量,也就是把公式分解到你从试验中得到的数据为止,然后就是计算,不光是实验,做题也一样

❽ 数据处理的常用方法有

1、列表法:是将实验所获得的数据用表格的形式进行排列的数据处理方法。列表法的作用有两种:一是记录实验数据,二是能显示出物理量间的对应关系。
2、图示法:是用图象来表示物理规律的一种实验数据处理方法。一般来讲,一个物理规律可以用三种方式来表述:文字表述、解析函数关系表述、图象表示。
3、图解法:是在图示法的基础上,利用已经作好的图线,定量地求出待测量或某些参数或经验公式的方法。
4、逐差法:由于随机误差具有抵偿性,对于多次测量的结果,常用平均值来估计最佳值,以消除随机误差的影响。
5、最小二乘法:通过实验获得测量数据后,可确定假定函数关系中的各项系数,这一过程就是求取有关物理量之间关系的经验公式。从几何上看,就是要选择一条曲线,使之与所获得的实验数据更好地吻合。

❾ 实验数据处理方法

数据处理是物理实验报告的重要组成部分,其包含的内容十分丰富,例如数据的记录、函数图线的描绘,从实验数据中提取测量结果的不确定度信息,验证和寻找物理规律等。

3、最小二乘法

用作图法处理实验数据获得直线的斜率和截距等重要参数虽然 简单明了,但是存在相当大的主观成分,结果也往往因人而异。最小二乘法则是一种比较精确的直线拟合方法。它的依据是:对于等精度测量若存在一条最佳拟合直 线,那么各测量值与这条直线上的对应点值之差的平方和应为极小。这里只考虑最简单的直线拟合孝慎问题。假定每个数据点的测量都是等精度的,而且x的测量误差很小,可忽略,只有y的测量存在测量误差。

❿ 高考物理实验方法,七种主要方法

物理实验用“学过的实验方法”、“用过的仪器”进行新的实验,以考查其基本实验能力和理解、推理、迁移的能力。我整理了物理学习相关内容,希望能帮助到您。

高中物理实验七种主要方法

1、控制变量法

在实验中或实际问题中,常有多个因素在变化,造成规律不易表现出来,这时可以先控制一些物理量不变,依次研究某一个因素的影响和利用。

如气体的性质,压强、体积和温度通常是同时变化的,我们可以分别控制一个状态参量不变,寻找另外两个参量的关系,最后再进行统一。欧姆定律、牛顿第二定律等都是用这种方法研究的。

2、等效替代法

某些物理量不直观或不易测量,可以用较直观、较易测量而且又有等效效果的量代替,从而简化问题。

如在验证动量守恒实验中,发生碰撞的两个小球的速度不易直接测量,可用水平位移代替水平速度研究;在描绘电场中的等势线时,用电流场来模拟电场等都用了等效思想。

3、累积法

把某些难以用常规仪器直接准确测量的物理量用累积的方法,将小量变大量,不仅可以便于测量,而且还可以提高测量的准确程度,减小误差。

如测量均匀细金属丝直径时,可以采用密绕多匝的方法;测量单摆的周期时,可测30-50个全振动的时间;分析打点计时器打出的纸带时,可隔几个点找出计数点分析等。

4、留迹法

有些物理过程是瞬息即逝的,我们需要将其记录下来研究,如同摄像机一样拍摄下来分析。

如用沙摆描绘单摆的振动曲线;用打点计时器记录物体位置;用频闪照相机拍摄平抛的小球位置;用示波器观察交流信号的波形等。

5、外推法

有些物理量可以局部观察或测量,作为它的极端情况,不易直观观测,如果把这局部观察测量得到的规律外推到极端,可以达到目的。

例如在测电源电动势和内电阻的实验中,无法直接测量I=0(断路)时的路端电压(电动势)和短路(U=0)时的电流强度,通过一系列U、I对应值点画出直线并向两方延伸,交U轴点为电动势,交I轴点为短路电流。

6、近似法

在复杂的物理现象和物体运动中,影响物理量的因素较多,有时为了突出主要矛盾,可以有意识的设计实验条件、忽略次要因素的影响,用近似量当成真实量进行测量。

7、放大法

对于物理实验中微小量或小变化的观察,可采用放大的方法。例如游标卡尺、放大镜、显微镜等仪器都是按放大原理制成的。

高考物理实验题提分技巧

提分技巧一 明确一个实验的三大知识主干

在新课程高考形式下,不能认为一个实验只不过是读数或实验原理的理解或实验的操作,更不能认为就是数据的处理与结果分析,而应该认识到一个实验是基本仪器的使用、实验的设计、实验数据的处理与实验结构的分析三个有机体的合成.这三大部分便构成了一个实验的三大知识主干.主干知识向来是高考大舞台中的重要角色,一直受到命题专家的青睐.对于一个实验的三大知识主干要有明确的认识:

1.基本仪器的使用

基本仪器的使用是实验考查的基础内容,无论是实验的设计还是实验结果的分析,往往都涉及基本仪器的使用,所以一些基本仪器的原理、使用方法、注意事项和读数等,在近几年的高考中不断出现,长度和各电学参量的测量及相关仪器的使用是考查的热点,在复习时一定要注意.高考中出题频率较高的基本实验仪器有刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、打点计时器、秒表、电压表、电流表、多用电表以及传感器等.

2.实验的设计

近几年来,高考物理实验的考查已经由原来单一的、基本的形式向综合的、高层的方向发展,表现之一是加强了对同学们动手能力的考查.试题往往从实验原理、器材的选择和使用、实验步骤和现象的观察等方面进行全面的考查,表现在设计型实验题频频出现,设计型实验题一般是以规定的实验原理、方法和器材为基础编制出来的.这些实验可以有效地培养同学们的观察能力和激发同学们的学习兴趣.

3.实验数据的处理与实验结构的分析

对考生能力的考查是历年高考的一个主题,对实验数据的处理、实验结果的分析能力的要求越来越高.试题往往要求同学们通过研究题给电路、图表和数据,运用物理知识和数据推出正确结果,并能就实验装置、操作以及数据处理等方面分析产生误差的原因,这就要求同学们在平时学习中慢慢培养这方面的能力.

提分技巧二 把握好处理实验数据的两把利剑

1.列表法:把被测物理量分类列表表示出来.表中对各物理量的排列习惯上是先记录原始数据,后计算结果.列表法可大体反映某些因素对结果的影响,常用作其他数据处理方法的一种辅助手段.

2.图像法:把实验测得的量按自变量和因变量的函数关系用图像直观地显示出来.根据实验数据在坐标纸上画出图像.若是反比关系一般改画成正比图线,同时注意图像斜率、图像在坐标轴上截距的物理意义.值得提醒的是,创新实验的落脚点几乎都是图像,故备考时一定要将图像法处理数据作为重中之重

.提分技巧三 要善于提取一个实验的精髓

俗话说“擒贼先擒王,打蛇打七寸”.同样对于一个实验,复习时必须抓住其精髓部分,然后以该实验的精髓部分为核心进行拓展,这样才能真正起到事半功倍的效果.很多同学学习实验一直很努力,也在不断地做练习题,可是同一个实验,换一种考查方式就不会了,更不要说触类旁通了.纵观近几年的高考创新实验发现:实验题一年比一年“新”,年年都在“变”,但是这种“变”只不过是实验命题的形式在变,所谓的“新”,只不过是实验的环境新了,知识点是不会新的,更不会变的,所以复习一个实验我们要抓住其精髓部分.

提分技巧四 如何与命题专家想到一块儿

高考物理实验是“年年有花开,年年花不同”,这说明每年的高考结束后命题专家都在思考一个问题,那就是“下一次命题该如何出题呢?”因此我们在备考的同时也应该跟着命题人一块儿想,那么如何做才能使我们与命题专家想到一块儿呢?对于这一点,我们可以按以下方案去做,那就是:

1.稳端“碗里”的——弄透教材中的基础实验

其含义是:熟悉教材中的每一个实验的基本原理、实验的基本器材、实验的过程,也就是说要熟悉每一个实验的“源”与“理”.

近年来高考实验题已由侧重于考查实验仪器的使用、基本操作等最基础的实验能力,向着侧重于考查对实验原理的理解、实验方法的灵活运用等更高层次的能力转变,要求考生运用学过的实验原理和方法,选择合适的仪器,设计出合理的方案去解决新的实验问题.纵观近几年的高考实验题,几乎都是教材中内容的改编、重组,教材实验的延伸,或者是教材实验的重新设计,通过这样做来鉴别考生独立解决新问题的能力和知识的迁移能力,也体现了新课程改革对学生实践能力和创新精神的要求.可见教材中的实验永远是高考创新实验的命题根源,如果将高考创新实验比作“天空中的风筝”,那么教材中的基本实验就是“风筝的线”.这就要求我们在高考实验备考中要紧扣教材中的实验,弄清楚教材中每一个实验的基本原理、实验步骤、实验的操作过程、实验数据的处理,不要将理解实验变成“背”实验,更不要对原理的理解和方法的掌握只是“纸上谈兵”,否则高考实验稍作一些变形,我们就会感到无从下手.只有将课本上的实验复习好了,才能举一反三,触类旁通.

2.盯住“盘里” 的——分析透近几年的高考实验记录

其含义是:在复习完一个实验的时候,我们应该查阅该实验在近几年高考中命题的情况,根据命题中“稳中求变”的特点,命题人在下一次对该实验进行考查时是不可能有很大变动的.很多考生在实验复习中花了不少时间,但是在复习的过程中却很少去做一件很重要的事情,那就是查阅《考试大纲》中的实验在历年高考中曾经考查过的方式.在查阅的时候我们要做好以下规律的总结:

(1)归纳出近几年实验试题的命题规律①题型特点

规律一:“一小题”.该小题命题立足教材,侧重考查完成实验的能力.涉及基本仪器的使用(含读数)、实验原理和测量方法的理解、实验条件的控制、实验步骤的编排、实验数据的处理、实验误差的分析.

规律二:“一大题”.该大题命题立足迁移,侧重考查设计简单实验方案的能力.突出实验原理的迁移、测量方法的迁移、数据处理方法的迁移(图像法和平均值法)等.

规律三:“大题新”. “新”可以更加有效地考查考生分析问题的能力,区分度也很明显.其实这类题依然是以实验基础为依据,只不过在新的背景、新的命题方式下进行考查,说到底物理实验的考查是对思维的一种检验,因此在复习时要努力培养分析问题、解决问题的思维习惯,这样做才能应对层出不穷的“新”题.

②难点设置

实验的难点设置主要有:a.器材的选取和电路的选择;b.实验原理、方法的理解和实验方案的设计;c.实验数据的分析和处理.

(2)查看某一实验的历年高考记录

在查看近几年的高考实验时还要注意总结同一实验在近几年的命题规律,找出同一实验在不同时间命题的共同规律、不同规律,然后作出一些新的动态分析.如对于纸带问题,通过近几年的高考命题我们发现关于纸带问题中的“黄金命题热点”有:①纸带上某点瞬时速度的计算;②计数点之间的时间间隔的计算;③加速度的计算;④纸带上两计数点之间距离的测量.其中涉及的方法主要有“逐差法”和利用v-t图像求加速度法.

以上规律的总结,能使我们对实验的复习做到有的放矢,确定自己的复习方向,找出自己的不足之处,以便取得最佳的复习效果.

3.想到“锅里” 的——猜想命题专家下一次可能的考查方式

其含义是:新课程高考的命题要求是要具有一定的创新度,当然实验的命题也不例外,也就是说命题专家会不断地思考对于某一个实验在下一届的高考中该如何去命题,因此作为一个高考备考的考生,最重要的一步是当你看到某一个实验的时候,要想想本实验还可以用什么方法来处理?下一次可能会怎样出题?一个优秀的考生不在于他做了多少题,而在于他悟出了多少题以及对于一个实验可以采用多少种实验方法和实验数据的处理方法!那么我们该如何去悟才能与命题专家想到一起呢?通过对近几年高考的分析来看,可以从以下两个角度着手:

(1)当见到一个实验图像或处理方法后,要试着想想还有哪些可用于处理本实验的图像或方法.

(2)要从多个角度去思考实验方案、物理量的测量.

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