物理实验课程绪论11–12〔二〕.ppt

* 0.780 3.152 6.996 12.33 19.49 * * 作图法可形象、直观地显示出物理量之间的函数关系，也可用来求某些物理参数。作图时要先整理出数据表格，并要用坐标纸作图（或用计算机作图）。 1.选择合适的坐标分度值，确定坐标纸的大小 坐标分度值的选取应能基本反映测量值的准确度或精密度。 根据表１数据U 轴可选1mm对应于0.10V，I 轴可选1mm对应于0.20mA，并可定坐标纸的大小（略大于坐标范围、数据范围） 。 ● 作图步骤：　　　　　　 表1：伏安法测电阻实验数据 作图法处理实验数据 2. 标明坐标轴： 用粗实线画坐标轴，用箭头标轴方向，标坐标轴的名称或符号、单位,再按顺序标出坐标轴整分格上的量值。 I (mA) U (V) 8.00 4.00 20.00 16.00 12.00 18.00 14.00 10.00 6.00 2.00 0 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 1.00 3.00 5.00 7.00 9.00 4. 连成图线： 用直尺、曲线板等把点连成直线、光滑曲线。一般不强求直线或曲线通过每个实验点，应使图线 两边的实验点与图线最为接近且分布大体均匀。 3.标实验点： 实验点可用“ ”、 “ ”等符号标出（同一坐标系下不同曲线用不同的符号）。 ⊙ 5.标出图线特征： 在图上空白位置标明实验条件或从图上得出的某些参数。如利用所绘直线可给出被测电阻R大小：从所绘直线上读取两点 A、B 的坐标就可求出 R 值。（作图法求直线的斜率和截距见讲义P15） I (mA) U (V) 8.00 4.00 20.00 16.00 12.00 18.00 14.00 10.00 6.00 2.00 0 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 1.00 3.00 5.00 7.00 9.00 电阻伏安特性曲线 6.标出图名： 在图线下方或空白位置写出图线的名称及某些必要的说明。 由图上A、B两点可得被测电阻R为： 至此一张图才算完成 作者：xx A (1.00, 2.76) △ B (7.00, 18.58) △ ● 不当图例展示： 图 1 n λ(nm) 1.6500 500.0 700.0 1.6700 1.6600 1.7000 1.6900 1.6800 600.0 400.0 玻璃材料色散曲线图 曲线太粗,不均匀,不光滑。应该用直尺、曲线板等工具把实验点连成光滑、均匀的细实线。 n λ(nm) 1.6500 500.0 700.0 1.6700 1.6600 1.7000 1.6900 1.6800 600.0 400.0 玻璃材料色散曲线图 改正为： 图2 I (mA) U (V) 0 2.00 8.00 4.00 20.00 16.00 12.00 18.00 14.00 10.00 6.00 2.00 1.00 3.00 电学元件伏安特性曲线 横轴坐标分度选取不当。横轴以3 cm 代表1 V，使作图和读图都很困难。实际在选择坐标分度值时，应既满足有效数字的要求又便于作图和读图，一般以1 mm 代表的量值是10的整数次幂，或是其2倍、5倍等。 I (mA) U (V) o 1.00 2.00 3.00 4.00 8.00 4.00 20.00 16.00 12.00 18.00 14.00 10.00 6.00 2.00 电学元件伏安特性曲线 改正为： 计算机作图的例子（ORIGIN） 　在两个变量间的函数关系可表达为多项式形式，且自变量为等间距变化的情况下，常用逐差法处理数据。其优点是能充分利用测量数据而求得所需要的物理量。 　对于一次函数形式，可用逐差法求因变量变化的平均值，具体做法是将测量值分成前后两组，将对应项分别相减，然后取平均值求得结果。 逐差法处理实验数据 例：已知弹簧的伸长量x与所加砝码质量m之间满足线性关系 其中k为弹簧的劲度系数。设弹簧悬挂在装有竖直标尺的支架上，记下弹簧下端点读数 x0，然后依次在弹簧下端加上1kg,2kg，……9kg 砝码，分别记下对应的弹簧下端点读数 x1 , x2，…… x9。 　将数据按次序列好后分为前组（x0，x1，x2，x3，x4）和后组（x5，x6，x7，x8，x9） ，然后两组数据对应相减，得每隔5项差值的平均值（对应砝码增重5kg，弹簧伸长量的平均值）为 故可求得比例系数 最小二乘法直线拟合 设物理量 x、y 满足线性关系 y=b0+b1x 等精度地测得一组互相独立的实验数据