物理误差分析与数据处理

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 ........................................

第一章 实验误差评定和数据处理 （课后参考答案）

制作：李加定 校对：陈明光

3.改正下列测量结果表达式的错误：

（1）12.001?0.000 625 （cm） 改:12.0010?0.0007（cm） （2）0.576 361?0.000 5（mm） 改: 0.576 4?0.000 5（mm） （3）9.75?0.062 6 （mA） 改: 9.75?0.07 （mA） （4）96 500?500 （g） 改: 96.5?0.5 （kg） （5）22?0.5（℃） 改: 22.0?0.5（℃） 4.用级别为0.5，量程为10 mA的电流表对某电路的电流作10次等精度测量，测量数据如下表所示。试计算测量结果及标准差，并以测量结果形式表示之。 n I/mA 1 9.55 2 3 4 9.53 5 9.60 6 9.40 7 9.57 8 9.62 9 9.59 10 9.56 9.56 9.50 解：①计算测量列算术平均值I：

110I??Ii?9.548 (mA)

10i?1②计算测

第二章 误差和分析数据处理习题

一、最佳选择题

1. 如果要求分析结果达到0.1%的准确度，使用灵敏度为0.1mg的天平称取试样时，至少应称取（ ）

A. 0.1g B. 0.2g C. 0.05g D. 0.5g 2. 定量分析结果的标准偏差代表的是（ ）。

A. 分析结果的准确度 B. 分析结果的精密度和准确度 C. 分析结果的精密度 D. 平均值的绝对误差

3. 对某试样进行平行三次测定，得出某组分的平均含量为30.6% ，而真实含量为 30.3% ，则 30.6%-30.3%=0.3% 为（ ）

A. 相对误差 B. 绝对误差 C. 相对偏差 D. 绝对偏差 4. 下列论述正确的是：（ ） A. 准确度高，一定需要精密度好； B. 进行分析时，过失误差是不可避免的； C. 精密度高，准确度一定高； D. 精密度高，系统误差一定小；

5. 下面哪一种方法不属于减小系统误差的方法（ ）

A. 做对照实验 B. 校正仪器

西安理工大学研究生招生入学考试 《误差理论与数据处理》考试大纲

科目代码：812

科目名称：误差理论与数据处理

第一部分 课程目标与基本要求 一、课程目标

“误差理论与数据处理”课程是测控技术与仪器、光电信息科学与技术等专业的技术基础课。本课程考察考生对误差理论与数据处理的基本概念、理论与方法的理解，并且能够灵活进行误差分析、测量结果评价和试验数据处理，考查考生对基本知识的运用能力。 二、基本要求

“误差理论与数据处理”课程的任务是使学生掌握误差的基本性质和处理方法、误差的合成与分配方法、测量不确定度的基本理论及评定方法以及常用的测量数据处理方法。通过本课程的学习，学生能合理设计仪器或选用仪器和测量方法，能正确处理测量和实验数据，具有较强的分析问题与解决问题的能力。

第二部分 课程内容与考核目标

第一章 绪论 掌握误差的定义及表示法； 掌握误差来源；

掌握系统误差、随机误差、粗大误差的定义和判别方法； 理解精度概念；

了解数字舍入规则和数据运算规则。

第二章 误差的基本性质与处理 理解随机误

第3章 分析化学中的误差与数据处理

3.1选择题

3.1.1下列叙述错误的是

A、方法误差属于系统误差 B、系统误差包括操作误差 C、系统误差又称可测误差 D、系统误差呈正态分布 3.1.2从精密度好就可以判定分析结果可靠的前提是

A、偶然误差小 B、系统误差小 C、平均偏差小 D、标准偏差小 3.1.3下列叙述正确的是

A、准确度高，一定需要精密度高 B、进行分析时，过失误差是不可避免的 C、精密度高，准确度一定高 D、精密度高，系统误差一定小

3.1.4用高碘酸光度法测定低含量锰的方法误差约为2％.使用称量误差为±0.002g的天平称取MnSO4，若要配制成0.2mg·mL -1硫酸锰标准溶液，至少要配制 A、50mL B、250 mL C、100 mL D、500 mL

3.1.5某样品中约含有5%的硫，将硫氧化为硫酸根，然后

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

总 复 习

第一章 绪论

一、课程内容

（1） 误差的基本概念，包括误差的定义、表示法（绝对误差、相对误差、引用

误差的计算）；误差的修正

（2） 误差的分类：系统误差、随机误差、粗大误差（含义） （3） 精度的基本概念及其不同的表示方法，以及与误差的关系

（4） 有效数字含义、数字的舍入准则与数据运算规则，能根据精度要求准确表

达测量数据

（2）了解量值传递、标准与准确度等级的概念及相关法规等方面的知识；

二、补充

1. 测量与计量

测量（Measurement）：以确定量值为目的的一组操作。

计量（Metrology）：实现单位统一、 量值准确可靠的活动， 包括科学技术上的、 法律法规上的和行政管理上的活动。

2. 计量的内容通常可概括为6个方面： 1）计量单位与单位制；

2）计量器具(或测量仪器)，包括实现或复现计量单位的计量基准、标准与工作计量器具；

3）量值传递与量值溯源，包括检定、校准、测试、检验与检测； 4）物理常量、材料与物质特性的测定； 5）不确定度、数据处理与测量理论及其方法； 6）计量管理，包括计量保证与计量监督等。 3. 计量的特点

包括：准确性、一致性、溯源性及法制性4个方面。

准确性是指测量结果与被测量真值的一致程度

复习提纲

1 测量误差

绝对误差 y y Y

y y

表示方法 相对误差

Yy

y 引用误差q M

分类

正态分布 概率分布：分布函数，分布密度 均匀分布 其他分布 随机误差：表述

数学期望E,反映平均特性 数字特征： 方差D反映分散特性 标准差

系统误差：分为已知系差：修正

未知系差：不能修正，按统计规律表述

粗大误差：按相应的规则剔除 按定义计算 y y Y n

线性叠加 y a x,传递系数a计算 传递计算： iii i 1

2 测量不确定度

标准不确定度u s表征参数

扩展不确定度U ku,k~P

估计方法

统计方法（Ａ类）：依据统计实验数据按统计学原理估

n

1

等精度实验数据x1,x2, ,xn, i xi xi

ni 1 矩法估计u

贝塞尔公式u wn

级差法u w x xd按n值查表nmaxmin d 最大误差法u －－按最大误差

u 按残差 k 其他方法估计（非统计的方法）估计

n 标准不确定度合成u , y ai x, i 1

y12,xn)

扩展不确定度合成:基本关系U ku

合成方法

按正态分布合成U 按t分布合成,取k

篇一：大学物理实验1误差分析

云南大学软件学院 实验报告

课程： 大学物理实验 学期：2014-2015学年 第一学期 任课教师：

专业：

学号：

姓名：

成绩：

实验1 误差分析

一、实验目的

1. 测量数据的误差分析及其处理。

二、实验内容

1．推导出满足测量要求的表达式，即v0?f(?)的表达式；

V0=sqrt((x*g)/sin(2*θ))

2．选择初速度A，从[10，80]的角度范围内选定十个不同的发射角，测量对应的射程，记入下表中：

3．根据上表计算出字母A

对应的发射初速，注意数据结果的误差表示。

将上表数据保存为A.txt,利用以下Python程序计算A对应的发射初速度，结果为100.1 import math g=9.8 v_sum=0 v=[]

my_file=open("A.txt","r")

my_info=my_file.readline()[:-1] x=my_info[:].split('\t')

my_info=my_file.readline()[:-1] y=my_info[:].split('\t') for i in range(0,10):

v.append(ma

第一章

定量分析误差和数据处理

一、选择题

1、误差是衡量………………………………….………………..（ ） A、精密度 B、置信度 C、准确度 D、精确度

2、下面论述中错误的是………………………………………….（ ） A、方法误差是属于系统误差 B、系统误差包括操作误差 C、系统误差具有单向性 D、系统误差呈正态分布

3、下面定义中不正确的是……………………………………….（ ） A、绝对误差是测量值与真实值之差

B、相对误差是绝对误差在真实结果中所占的百分率 C、偏差是指测定结果与平均结果之差 D、总体平均值就是真值

4、下面论述中错误的是…………………………………………（ ） A、单次测量结果的偏差之和等于零

B、标准偏差是用与衡量测定结果的分散程度 C、系统误差呈正态分布 D、偶然误差呈正态分布

5、下列论述中错误的是…………………………………………. （ ）

A、分析结果落在μ?3σ范围内的概率为99.7% B、分析结果落在μ?1σ范围内的概率为68.3% C、分析结果落在μ?1.96σ范围内的概率为95.5% D、分析结果落在μ?2σ范围内的概率为95.0%

6、下列论述中错误