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物理实验之实验数据的处理

来源:网络资源 2009-09-01 15:43:28

[标签:物理]

实验工作中,不可缺少的环节之一是记录和整理观测数据,从而对实验进行全面的分析和讨论,从中找出所研究问题的规律和结论,这就是实验数据处理的目的。在记录和整理实验数据时,常用列表片和作图法。
  
  一、列表法
  
  在记录和整理数据时,常常把数据列成表格,可以简明地表示有关物理量之间的对应关系,以便得出正确的结论或获得经验公式。在列表处理实验数据时应做到:
  
  (1)简单明了,便于看出有关量之间的关系。
  
  (2)表明所列表格中各符号所代表的物理量,写明其单位。物理量的单位应写在标题栏目中,不要重复地写在各个数值的后面。
  
  (3)表格中的数据要正确反映被测物理量的有效数字。
  
  (4)必要时可以加注说明所列表中数据的其它情况。
  
  (5)写清表名、实验日期。
  
  二、作图法
  
  物理实验中得出的一系列数据,若用图线来表示,可以比较直观地表达所测物理量之间的关系。有时还可以不通过计算读得某种情况下各物理量的对应关系值。如果图线是根据许多数据点描出的光滑曲线,则作图法具有求出多次测量值平均效果的作用,并能对平均值进行修正。图线还可以帮助发现个别观测量的错误,并可通过图线对系统误差进行分析。有的情况下,能简便地从图线中求出实验所需的某些结论。
  
  用图示法表达物理量之间的关系,要注意以下作图方法。
  
  (1)要作好一张实验图线,首先要选择合适的图纸,最常用的图纸是直角坐标纸。图纸的大小,原则上以不损失实验数据的有效数字和能包括所有的实验点为最低限度,即图纸上最小分格至少应与实验数据中最后一位准确数相当。
  
  (2)合理选轴,正确分度。一般以自变量为横轴、因变量为纵轴,并且顺轴的方向注明该轴所代表的物理量和单位。
  
  坐标轴确定以后,还要在轴上均匀地标明坐标分度,分度应使每一个点的坐标值能迅速方便地读出,并应使作出的图线比较对称地充满整个图纸而不偏于一边或一角。坐标的起点可以不从零开始,两轴的比例也可以不同。
  
  (3)正确标出实验数据的坐标点。测量数据点常用“+”符号标出,并使交*处正好落在数据点上。如果在同一坐标纸上要画几条图线时,
  
  4)连接实验图线。连接实验图线有两种方法:一种是直接将各点用直线连接起来,成为一条折线。这一般在数据点过少,并且自变量和因变量的关系难以确定时采用。多数情况下,由于物理量之间的关系在某一定范围内是连续的,因此应根据图上各数据点的分布和趋势,作出一条连续且光滑的曲线或直线。由于实验有一定的误差,所以图线不一定要通过每一个数据点,只要求它们离图线很近且匀称,合理地分布在图线两侧。
  
  (5)图注和说明。作完图后,在图纸上明显的位置标明图名、作者和作图日期。有时还可附上简要的说明,如实验条件、数据来源等。

 

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