物理实验对实验数据的处理方法

用excel处理大学物理实验数据：

大学物理试验特点：好做，数据难处理，尤其是不确定度以及方差之类的东西。用计算器算太困难。下面本人介绍一种简单实际的计算机处理方法。（excel高手就不必看了） 1、 新建excel表格，根据自己的表格建立excel表格，此处不详细介绍了，不会可以上网找，

或者去借本书自己看。 2、 将原始数据填入表格。 3、 用公式和函数处理数据。

公式部分：根据你的原始数据输入公式求出要求的值，如下图：

图中“=B1*9.8”即为公式，B1是数字2的坐标，然后回车就OK了，接下来就到了excel的独特魅力的地方了，批量处理数据

当结果出来以后，把鼠标放在19.6那一格的右下角处，当出现“＋”符号时，点住鼠标左键向右拖，拖到第五个格时所有的数据都有了。

OK，会了吗？

介绍一下符号 乘：“*” 除：“/ ” 平方：“^2”即“5^2”就是求5的平方，同样3次方就把“^”后面的2改成3，开平方就改成0.5， 顺序先后就加括号就行了，比如：

处理复杂的批量运算很爽的!!

函数功能，更能体现excel的优势了， 这里介绍几个常用的函数把，

sum函数：求和，可以求一列的和或一行的和 average函数：求平均值。

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实验数据处理方法的合理选择

中国科技论文统计源期刊

（中国科技核心期刊）

实验技术与管理

ＥＸＰＥＲＩＭＥＮＴＡＬＴＥＣＨＮＯＬＯＣＹＡＮＤＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴ

Ｖｄ．２３№．４

ＡＰＲ．２００６

实验数据处理方法的合理选择

李潮锐

（中山大学物理系．广州５１０２７５）

摘要：实验技术与教学资源的优化促进了教学内容的拓展和对实验结果的定量分析，因此对传统教学中所采用的定性或半定量分析方法的合理性产生质疑。通过具有教学普遍意义的“夫兰克一赫兹实验”中原子定态能级分析，指出常用的平均法或“类平均法”的局限性。选择数据拟台方法，不仅定量地获得实验测量结果及其误差，同时也为更深人了解实验的物理实质提供了合理的分析手段。

关键词：物理实验；数据处理；教学方法中圈分类号：Ｇ４２４．３１

文献标识码：Ａ

文章编号：１００２４９５６（２００６）０４一呻２３－０２

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实验数据的处理方法

1．列表法

在记录和处理数据时，常常将数据列成表格。数据列表可以简单而又明确地表示出有关物理量之间的关系，有助于找出物理量之间联系的规律性。

列表的要求：

(1)写明表的标题或加上必要的说明；

(2)必须交代清楚表中各符号所表示的物理量的意义，并写明单位； (3)表中数据应是正确反映测量结果的有效数字。 2．平均值法

现行教材中只介绍了算术平均值，即把测定的数据相加求和，然后除以测量的次数．必须注意的是，求平均值时应该按测量仪器的精确度决定应保留的有效数字的位数．

3．图象法

图象法是物理实验中广泛应用的处理实验数据的方法。图象法的最大优点是直观、简便。在探索物理量之间的关系时，由图象可以直观地看出物理量之间的函数关系或变化趋势，由此建立经验公式。

作图的规则：

(1)作图一定要用坐标纸，坐标纸的大小要根据有效数字的位数和结果的需要来定； (2)要标明轴名、单位，在轴上每隔一定的间距按有效数字的位数标明数值； (3)图上的连线不一定通过所有的数据点，而应尽量使数据点合理地分布在线的两侧； (4)作图时常通过选取适当的坐标轴使图线线性化，即“变曲为直”．

虽然图象法有许多优点，但在图纸上连线时有较大的主观任意性，另外连线的粗

实验二十一 土壤对铜的吸附

一、实验目的

1. 了解影响土壤对铜吸附作用的有关因素。 2. 学会建立吸附等温式的方法。

二、实验原理

土壤中重金属污染主要来自于工业废水、农药、污泥和大气降尘等。过量的载金属可引起植物的生理功能紊乱、营养失调。由于重金属不能被土壤中的微主物所降解，因此可在土壤中不断地积累，也可为植物所富集并通过食物链危害气体健康。

重金属在土壤中的迁移转化主要包括吸附作用、配合作用、沉淀溶解作用和氧化还原作用。其中又以吸附作用最为重要。

铜是植物生长所必不可少的微量营养元素，但含量过多也会使植物中毒。土壤的铜污染主要是来自于铜矿开采和冶炼过程。进人到土壤中的铜会被土壤中的粘土矿物微粒和有机质所吸附，其吸附能力的大小将影响铜在土壤中的迁移转化。因此，研究土壤对铜的吸附作用及其影响因素具有非常重要的意义。 不同土壤对铜的吸附能力不同，同一种土壤在不同条件下对铜的吸附能力也有很大差别。而对吸附影响比较大的两种因素是土壤的组成和pH.。为此，本实验通过向土壤中添加一定数量的腐殖质和调节待吸附铜溶液的pH，分别测定上述两种因素对土壤吸附铜的影响。

土壤对铜的吸附可采用Freundlich吸附等温式

目 录

实验误差分析与数据处理 ........................................................................ 2

1 测量与误差 ........................................................................................................................... 2

2 误差的处理 ........................................................................................................................... 6 3 不确定度与测量结果的表示 ............................................................................................. 10 4 实验中的错误与错误数据的剔除 ........................................

误差及数据处理

物理实验离不开测量，数据测完后不进行处理 ，就难以判断实验效果，所以实验数据处理是物理实验非常重要的环节。这节课我们学习误差及数据处理的知识。数据处理及误差分析的内容很多，不可能在一两次学习中就完全掌握，因此希望大家首先对其基本内容做初步了解，然后在具体实验中通过实际运用加以掌握。

一、测量与误差

1. 测量

概念：将待测量与被选作为标准单位的物理量进行比较，其倍数即为物理量的测量值。

测量值：数值+单位。

分类：按方法可分为直接测量和间接测量；按条件可分为等精度测量和非等精度测量。 直接测量：可以用量具或仪表直接读出测量值的测量，如测量长度、时间等。

间接测量：利用直接测量的物理量与待测量之间的已知函数关系，通过计算而得

到待测量的结果。例如，要测量长方体的体积，可先直接测出长方体的长、宽和高的值，然后通过计算得出长方体的体积。

等精度测量：是指在测量条件完全相同（即同一观察者、同一仪器、同一方法和

同一环境）情况下的重复测量。

非等精度测量：在测量条件不同（如观察者不同、或仪器改变、或方法改变，

或环境变化）的情况下对同一物理量的重复测量。

2.误差

真值A：我们把待测物

§4 物理实验的基本方法 一、物理实验中的基本实验方法

作为基本实验方法，它是学习与掌握其他科学实验方法的基础。

1. 换测法

寻找与待测参量有关的物理量，利用它们之间的函数关系，通过对有关物理量的测量求算出待测参量的方法称为换测法。它是广为运用的实验方法之一，几乎渗透到科学实验的各个领域，换测法大致可分为参量换测法与能量换测法二类。 一、 参量换测法

它利用各种参量在一定实验条件下的相互关系来实现待测参量的变换测量。

如：测定钢丝的杨氏模量E，是利用应变与应力成线性变化的规律，将待测量E用杨氏模量测定仪转换成对应变量△L/L与应力量F/S的测量，即通过测量L、△L、F、S，以E=（F/S）/（△L/L）求出待测量。类似这种得参量换测法，几乎贯穿于所有实验之中。

参量换算在实用技术中亦有广泛应用，如：当偏振光进入旋光物质后偏振面将发生旋转，其转角的大小与旋光溶液的浓度成正比，依此可制成测定糖溶液浓度的“量糖计”。此原理还应用于石油工业中测量汽油含量。类似的思想在各行各业中俯首可得，“弹簧秤”之用于测重量、利用电振动或机械振动的频率计时等等。 二、 能量换测法

此法是利用换能器（又称传感器或变换器）将一种形式的能量转换成另一种形式的能量进行

§4 物理实验的基本方法 一、物理实验中的基本实验方法

作为基本实验方法，它是学习与掌握其他科学实验方法的基础。

1. 换测法

寻找与待测参量有关的物理量，利用它们之间的函数关系，通过对有关物理量的测量求算出待测参量的方法称为换测法。它是广为运用的实验方法之一，几乎渗透到科学实验的各个领域，换测法大致可分为参量换测法与能量换测法二类。 一、 参量换测法

它利用各种参量在一定实验条件下的相互关系来实现待测参量的变换测量。

如：测定钢丝的杨氏模量E，是利用应变与应力成线性变化的规律，将待测量E用杨氏模量测定仪转换成对应变量△L/L与应力量F/S的测量，即通过测量L、△L、F、S，以E=（F/S）/（△L/L）求出待测量。类似这种得参量换测法，几乎贯穿于所有实验之中。

参量换算在实用技术中亦有广泛应用，如：当偏振光进入旋光物质后偏振面将发生旋转，其转角的大小与旋光溶液的浓度成正比，依此可制成测定糖溶液浓度的“量糖计”。此原理还应用于石油工业中测量汽油含量。类似的思想在各行各业中俯首可得，“弹簧秤”之用于测重量、利用电振动或机械振动的频率计时等等。 二、 能量换测法

此法是利用换能器（又称传感器或变换器）将一种形式的能量转换成另一种形式的能量进行

一、实验目的

1．回顾上节课所讲述的EViews的基本使用 2．建立工作文件并将数据输入存盘

二、实验要求

熟悉EViews的基本使用

三、实验数据

年份 财政收入 国民收入 年份 财政收入 国民收入 1970 662.9 1926 79 1971 744.7 2077 80 72 766.6 2136 81 73 809.7 2318 82 74 783.1 2348 83 75 815.6 2503 84 76 776.6 2427 85 77 874.5 2644 86 78 1121.1 3010 87 1103.3 1085.2 1089.6 1124.0 1249.0 1501.9 1866.4 2260.3 2346.6 335.0 3688 3940 4261 4730 5650 7031 7887 9321 四、实验内容

（一）创建一个新的工作文件

在主菜单上选择File，并点击其下的New，然后选择Workfile。Eviews将进一步要求用户输入工作文件的日期信息（频数）。在频数栏中选择一个频数，并按如下规则键入开始日期（Start date）和结束日期：（End Date）

如果数据是月度数据，则按下

用列表法处理杨氏模量的测量数据

i Mi 望 远 镜 读 数 差值 ?n V2i Vi 增砝码 减砝码 平均值?V2i(g)?n i(cm)(cm)(cm2) (cm2)ni(cm) ni(cm) ni(cm) (cm) 0 n5?n0 1 500 = 2 1000 n6?n1 3 1500 = 4 2000 n7?n2 5 2500 = 6 3000 n8?n3 7 3500 = 8 4000 n9?n4 9 4500 = 测量结果的计算及不确定度的计算过程（公式——代入数据——计算结果） *注意有效数字的计算 N?cm u(N)?1(n?1)V212i?4Vi? D?D测?D0?mm u22a(D)?mm ub(D)?mm u2b(D)?mm2 u(D)?u22a(D)?ub(D)?mm 1

E?8MgLR?DbN?**N/m22 u(L)?0.3cm u(R)?0.5cm u(b)?0.5mm u(E)u(L)2u(R)22E?(L)?(u(D)2u(N)2u(M)2u(b)2R)?(