绪论-《测量的不确定度与数据处理》
' X I! ?# l& f# ]5 B7 T1、有效数字、有效数字的单位换算1 r& }! u6 Q, {* c( h) [
有效数字:测量结果中所有可靠数字和一个欠准数统称为有效数字。; a" a( R: p1 `9 c
有效数字的单位换算:在单位换锁或变换小数点位置时,不能改变有效数字位数,而是应运用科学计数法,把不同单位用10的不同次幂表示。
) F4 O5 Q7 Q0 H* F2、测量不确定度:测量不确定度是与测量结果相关联的参数,表征测量值的分散性、准确性和可靠程度,或者说它是被测量值在某一范围内的一个评定。$ K* I9 \- |" n: D: X( Y% @1 a
测量结果的最佳估计值1 N& D% K" ]9 ~, N$ `/ K: R( p |
11; B4 V' n$ ~2 n2 G) i
n i i x x n ==∑
) S5 C9 m. O% e1 }+ ^4 @8 E, R" W8 rA 类不确定度 211()=()n i i A x x
+ [# i# X2 `1 l2 A8 M+ O$ s8 n$ dx U n n σ=-=?-∑
% u' O& [/ b I8 bB 类不确定度
M3 \$ t( b9 d. w7 V3 A3B U ?=仪 合成不确定度 22A B U U U =+- l. y% I2 n0 g2 R, z+ P$ Y( T
测量结果的表示 x x U =±% Z' V9 u9 s4 t5 O8 M. ^
3、数据处理方法:作图法、逐差法
! R2 _4 i9 U; h, q+ n9 J# {0 }作图法:1):图示法:选取合适的坐标纸,把两组互相关联的物理量的每一对测量值标记成坐标纸上的一个点,用符号“+”表示,叫做数据点,然后根据实验的性质,把这些点连成折线,或拟合成直线或曲线,这就是图示法。
. Y7 b) |+ U" k* L) i2 n% W# R2):图解法解实验方程:线性方程,Y=mx+b
$ m2 d. _1 m2 u( A8 \: A& [% n其参数的误差与所有测量数据的误差都有关,也与坐标纸的种类、大小以及作图者自身的因素有关。
% ?' h% A) G. G% `6 N7 E5 C& V3):曲线的改直
3 q/ D( u- e2 @5 ^5 q& w) W% o* u1 l
3 N* }% f( r0 J. x逐差法:自变量等间隔变化,而两物理量之间又呈现线性关系时,我们除了采用图解法,最小二乘法以外,还可采用逐差法。' K2 i: U1 q% p g5 k) b
逐差法要求自变量等间隔变化而函数关系为线性。' h5 W% v6 m- a' o' \2 ?
实验一 长度和固体密度的测量
* ?0 F, J& k- c# h1、 物理天平的调节过程及注意事项
6 ]3 V# W `7 C! X- p' `9 d调平:1)转动调平螺丝,使水准的水泡剧中。
9 e9 u& K9 |+ @8 q l2)调零:天平空载,游码置于横梁上的零位置,指针应在标尺中央或在中央附近对称摆动。
0 K, p1 ? C6 V) r4 H) {) G3)称横:观察天平是否平衡,若不平衡,适当增减砝码或移动游码,直至平衡。 n# @! H/ a) X. ^) n
注意事项:
- d: |. I5 d/ p7 y: mA 、常止动:为避免道口受冲击损坏,取放物体、砝码,调节平衡螺母以及不是
+ M; ]: I) F: a& l0 X- D 用天平时,都必须放下横梁,止动天平。只有在判别天平是否平衡时才启动天平。) N8 s+ T* n9 X0 X$ L
B、轻操作:启动、止动天平时,动作务须轻且慢,以使天平刀口不受撞击。最' e# S9 ^/ }' U" h# L
好在天平指针摆到刻度尺中央时止动天平。
0 X) `3 w7 X8 a8 F- yC、必须用镊子搬动砝码和拨动游码,不许用手直接抓取或拨动。称横完毕,砝5 M6 W; i4 z% \
码必须放回盒中原位,不许放在秤盘及砝码盒以外的其他地方。2 w" _2 r. @) |' I
D、天平的负载不得超过其最大称量,以防损坏刀口或压弯横梁。也不应将高温
! c" O" k8 W/ f+ E+ T4 e物体、酸、碱等腐蚀性物品直接放在秤盘中称横,以防被腐蚀。
, j1 w/ c# e+ S8 s+ e8 @$ j" n e* B2、螺旋测微器的读数
# p; I2 }0 k: B. N% Z答案一:读数=固定刻度+可动刻度+估读值
. |% V9 ?+ v; `+ u& l(1) 读数时,要注意固定刻度尺上表示半毫米刻线是否已经露出。
" j) E% c( Q2 @% { [(2)读数时,千分位有一位估读数字,即使固定刻度的零点正好与可动刻度的某一刻度线对齐,千分位上也应读为“0”。
8 X/ x5 u2 E6 h4 @% X- R& I+ s答案二:测量物体长度时,应先将微动螺杆推开,将待测物体放在测砧和螺杆之间,然后轻轻转动棘轮旋柄,使测砧和螺旋侧面刚好与待测物体接触。读数时应从固定套管的标尺上读出整数格值,而0.5MM以下的读数时由微分筒上的刻度读出,可估读到千分之一毫米。3、千分尺的零点读数:千分尺的测量面密合时,微分筒零线一般不和固定套管2 z1 ?: b. N( ]- s
的横线对齐,而显示某一读数,这个读数叫做零点读数。" \1 Q9 n7 \4 o% e& t
实验二伸长法测量扬氏弹性模量
8 O- [' X6 _3 F6 }/ T1、光杠杆原理测量微小长度变化量,其原理图,及测量公式的推导
* S3 H3 }3 T% E9 h# o原理图为讲义二P14-15 的2-4-1和2-4-2图
" w, |, [$ j( @8 d2 M测量公式的推导:被测微小长度变化量ΔL=bN/2D9 J( P( ?! T+ i0 r, L( B; a) d% Q
* E E; p) L! a( zΔL |