《物理竞赛基础知识实验中学数学竞赛.pptx》由会员分享,可以在线阅读。 更多《物理竞赛基础知识实验中学数学竞赛.pptx(38页珍藏版)》请到得力图书馆-共享文献赚钱网站搜索。
1. 演出结束 12 检测与偏差 11 化学实验课程基本程序及要求 化学实验课程基本程序及要求 13 系统偏差 14 符合偏差 15 实验中的错误及错误数据 16 测试结果的不确定度 17 有效数字 18 基本方法数据处理 目录 74 第1页/共38页 实验前需要预习,明确实验的原理和内容,对测试仪器和测试方法有一个了解。在这个环节,重点关注解决三个问题:拍摄实验流程的三个环节结束(1)实验预演预览报告(2)实验操作实验数据(3)实验报告撰写报告11化学实验课程的基本程序和要求化学的基本程序和实验课程要求(1)做什么(这个实验的最终目的是什么); (2)做什么(理论基础和
2、实验方法); (3)怎么做(实验方案、条件、步骤和实验要点) (1,2)共2/38页 (1)正确安装、调试和使用仪器; (2)仔细观察化学现象,正确检测化学量; (3)正确记录实验条件和原始实验数据。 几点说明 (1)“三先三后”原则:先观察后测试、先练习后测试、先粗测后细测。 (2)实验数据必须经过班主任审核同意; (3)实验结束后,整理仪器、用具。实验结束操作视频内容第3页/共38页(1)实验项目(2)实验目的(3)仪器(4)实验原理(5)实验原理目录 (6) 数据处理与分析 (7) 实验结果 偏差讨论与分析结束 视频目录 实验报告 (1, 2) 第 4/38 页 2. 真值与偏差检测 偏差检测值 真值 12 检测与偏差结束
3.筛选 1.检测 1)直接检测 2)间接检测 h=25.96mm 检测值包括两部分:数值和单位。 目录 共 5/38 页 1) 系统偏差 2) 巧合偏差(随机偏差) 3) 粗略偏差(检测误差)最终投影 4. 偏差的分类 3. 检测任务 1) 给出检测到的真实值最大可能的价值; 2)尽量减少检测中的偏差,并对唯一偏差的大小给出可能的值; 3) 给出真值的最佳可能值的可靠性概率。 目录 第6/38 页 13 系统偏差 1. 系统偏差的特点:偏差的绝对值和符号(正或负)始终保持不变或始终按一定规律变化。 2、系统偏差原因: 1)实验原理和实验方法不完善。 结束电影 a) 使用简单的摆周期公式求出重力加速度。 b) 伏安法检测内阻目录第7页/共38页结束视频3
4、研究系统偏差的目的: (1)找出系统偏差的根源,设计消除或减少偏差的实验方案; (2)系统偏差恐怕只有可能的范围。 2) 仪器结构不健全。 3) 未按规定条件使用仪器。 4)环境条件的变化。 5)测试者生理和心理诱因的影响。 目录第 8/38 页 1) 单峰性; 2)对称性; 3)有界性; 4)补偿。 14 重合偏差 1、重合偏差的特点:偏差时大时小,时正时负,随机变化,不可预测。 完结目录 2.重合偏差(正态分布)的统计规律及重合偏差服从正态分布(高斯分布)的特点:共9/38页 3.测试结果最佳值的算术平均值 4多次检测的重合偏差可能是检测列的标准误。 投影实验中通常取算术平均值的标准误差:6n
5、标准误差N为10的含义是:任意一项测试,测试值的偏差落在N和N之间的概率为68.3。 显着性标准差所代表的统计显着性是对化学量AA进行任意一项检测时,检测偏差落在-到+之间的概率。 68.3% 68.3%,落在-2-2到+2+2之间的概率为95.5% 95.5%物理竞赛实验,落在-3-3到+3+3之间的概率为99.7%.99.7%。 目录 第11页/共38页 15 实验中的误差和错误 数据分析是发现误差的重要途径,例如检测单个摆锤的摆动 50个周期的时间t50T:9
6. 8.4秒; 96.7秒; 97.7s.T2s98.4-96.7=1.7s; 97.7-96.7=1.0s 偏差超过半个周期。 这实际上是一个错误检查。 节目结束 * (2. , 3. Robus ) 1. 消除错误数据 Raida () 目录 第 12/38 页 共 16 测试结果的不确定性 所谓的不确定性,可以简单地理解为理解为检测值的不确定程度,是检测偏差值的度量。 它合理地解释了检测值的离散程度和真值范围的可靠性。 不确定性也可以理解为一定置信概率下偏差极限的绝对值。 检测不确定度是检测质量的指标,是对检测结果唯一偏差的评价。 演示结束 1. 不确定度检测结果是什么? Y代表待测数学量,N为化学量的检测值。 N 是一个正数常数,代表
7.测量值的不确定度N。目录第13/38页总尾显示2.测试结果e的含义是极限不确定度。 表示真值必须在Ne、N+e中。 为检测柱算术平均值的标准差。 化学实验目录第14页/共38页尾部化学量的三元数值单位不确定度 3. 无确定性的近似方法 (1) 相同条件下多次检验 1) 直接检验结果的不确定度检验结果算术平均值的最佳值 检验系列标准不确定度算术平均值的标准不确定度(A类成分) 检验结果报告目录共15/38页 结束 * 标准不确定度(B类成分)成分) * 组合标准不确定度 (2) 可能单个测试(B 类成分)的偏差就是极限不确定度。 e的获取通常有两种方法:一是取仪器出厂时的公差;二是取仪器出厂时的公差。 另一种是根据仪器的结构来取
8、环境条件、测量对象、测量者本身的感官灵敏度(两者选其一)及目录第16页/共38页的结尾展示1)间接测试结果不确定度的衡量高度偏差导致体积偏差 半径偏差导致体积偏差 相对偏差 相对偏差 (1) 前言 目录 第17页/共38页 第38页 标准不确定度的平方根复合法 影片结束( 2) 间接测量量的不确定度组合 算术合成法 试验结果报告 试验结果报告目录 第 19 页/共 38 页 确定性综合常用公式 函数表达式 平方和根综合法 算术综合方法目录 第 20/38 页 共 1 . 仪器读数、记录和有效数字 一般来说,仪器上显示的数字都是有效数字,应
9. 读出(包括最后一位的估计读数)并记录。 当仪器上显示的最后一位数字为“0”时,这个“0”也是有效数字,应读出并记录。 有效数字总是由几个精确的数字和最后一个不精确的数字(偏差数字)组成。 17 有效数字结尾 有效数字是表示不确定性的缩写方式,不确定性是对有效数字最后一位的不确定程度的定量描述。 它们都代表了富含偏差的检测结果。 目录 第21页/共38页 有效数字的位数与小数点的位置无关。 例如,1.23 和 123 都有 3 位有效数字。 从左到右数,以第一个非零数字为准,右边的“0”不是有效数字,右边的“0”是有效数字。 例如,0.0123 是 3 位有效数字,0.01230 是 4 位有效数字。 作为有效数字“0”
10、不能省略。 有效数字的意义 有效数字表示试验值的大小和试验结果的不确定度。 如12.8mm和12.84mm,后者的不确定性和相对不确定性均大于前者。 如2.3毫米和22.3毫米,1.28毫米和112.8毫米。 目录共第22/38页 1)当给出(或计算)不确定度时,试验结果的有效数字由不确定度决定。 节目结束 2、如何确定有效位数 确定试验值有效位数的两个基本原则: 确定试验值有效位数的两个基本原则: 1)首先确定不确定度的有效位数,通常2)检测值的有效数字位数由不确定度决定,即两者最后一位必须对齐! 例如吉安市重力加速度:g=9.-2
11. u(g)=0.-2g=(9.790.02)ms-2 目录第 23/38 页末尾并显示 2) 当不确定度未给出(或未计算)时,计算结果的个数有效位数不能任意选择。 加减运算时,运算结果的最后一位应与最后一位最高的数的最后一位对齐。 例如,432.30。 对于乘法和除法运算,运算结果的最后一位应与有效位数最少的权重相同。 例如,当运算结果第一位为1、2、3时,可以多保留一位有效位。 例如,6.34.327.7目录页共24/38页 (3)五偶数:舍去的数字是5,保留的最后一位是质数,舍去5,输入1; 如果最后一位保留的是素数,则丢弃5而不进位,5的下一位不为“0”时仍需进位。 2
12...144; 2..144; 2..144 结束影片 (1) 向上舍入:当开头要舍去的第一个数字是 1、2、3、4 时,舍去它。 2..143 (2) 六舍五入:当要舍去的第一位数字为 6、7、8、9 时,舍去时输入 1。 2..144 四舍五入到五个偶数 3. 值四舍五入规则目录第 25 页/共 38 个结束视频示例,用于测量合金锥体的密度并查找其标准不确定度。 直径/厘米1。 天平称量质量,用游标卡尺检测半径D,用游标千分尺测量高度H。 (1)估算D的计算
13. 算术平均值及其标准差 (2) 估算固体密度 D 的算术平均值及其标准差 (5) 估算目录 共 27/38 页 18 数据处理的基本技巧 1. 计算时应遵循的原则列表法 (1) 每栏应标明化学量的名称及其单位,单位应写在标题栏内,每个数字不得重复。 (2)表中包含的数据主要为原始数据,也可包含数据处理过程中的一些重要的中间结果(例如平均值、标准差)。 (3)栏目顺序应充分注意数据之间的关系和估算的顺序,力求简洁、完整、条理分明。 (4)表中数据应正确反映试验结果的有效数字,客观、真实。 (5) 如果有两个以上的数据表,建议在每个表上方标注名称(
14.即表头)。 视频目录页末共28/38页 2.绘图方法基本原则 (1)绘图必须使用方格纸。 通常使用笛卡尔纸(毫米方格纸)。 (2) 坐标纵轴为自变量,横轴为因变量。 (3)坐标原点不一定与变量的零点一致,但原点必须是一个比较整齐的数。 (4)宜在方格纸上制作一个小格子物理竞赛实验,对应实验数据最后一位数字的一个单位、两个单位或五个单位。 横轴与纵轴的宽度之比不应小于2。 (5)画出坐标轴,并标明坐标轴所代表的化学量的名称和单位。 (6) 用笔标记数据点并绘制拟合图表并注明图表名称。 (7) 将绘图粘贴到实验报告上。结束展示目录共第 29/38 页 3. 以图形方式绘制图片并在数据区两端取两个点 (x1, y1) 和 (x2, y2)在直线上(这两点通常不是数据
15.点)截距坡端显示目录共30/38页iMi(kg)xi(cm)li=xi+5-xi(cm)00.00.002.4411.00.562.2522.00.972.3333.01.422.3044.01。 5.最小二乘加法 结束视频列表第32页/共38页 结束视频列表第33页/共38页 第35页/共38页 结束放映内容 第36页/共38页 谢谢! 第37页/共38页 感谢您的观看!第38页/共38页