大物实验声速的测量数据处理

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利用origin 进行回归分析，最小二乘法拟合曲线。（数学软件origin 直线拟合原理即为最小二乘法）

计算公式：Δd=12N λ λ=2Δd N

算出其截距 斜率 则He -Ne 波长为

截距的标准差s x = 斜率的标准差s x = 单位（mm ）

自由度为5 拟合度(Adjust R -square)=

已知仪器误差Δ仪=100n m s d =

√n = 不确定度计算公式如下：

U d =√(

√n 2s d 2+Δ仪2= mm U N =0

U λ

λ=√(dln λ d Δd )2（U d ）2+(dln λ d N

)2（U N ）2 = U λ=97.52351442

λ=（±97.5）nm

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实验2钠黄光波长测定数据

计算公式：Δd=12N λ λ=2Δd N

通过对matlab 绘图程序，对实验测得的六个点进行最小二乘法数据分析：

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经过分析，发现有一组数据发生明显错误，故舍去该组数据进行分析。

算出其截距 斜率 则He -Ne 波长为

截距的标准差s x = 斜率的标准差s x = 单

一、判断题

1、GPS接收机的几何中心与相位中心重合，数据处理过程中不需要做任何改正。 答案：错

2、我国自主研制的北斗定位系统目前已具备覆盖亚太地区的定位、导航和授时以及短报文通信服务能力。

答案：对

3、注入站的主要任务是在主控站的控制下，将主控站推算和编制的卫星星历、钟差、导航电文和其它控制指令等，注入到相应卫星的存储系统。

答案：对

4、地球自转不是均匀的，存在着多种短周期变化和长期变化。 答案：对

5、1954年北京坐标系是地心坐标系。 答案：错

6、地面上同一个点在CGCS2000及WGS84坐标系中的坐标存在较大差异，在一般工程测量工作中必须加以区分。

答案：错

7、经高斯投影后，中央子午线是直线，且不存在投影长度变形 答案：对；

8、高斯投影存在长度投影变形，距离中央子午线越近，变形越大。 答案：错；

9、为了控制投影变形，高斯投影必须分带。我国规定按经差6度和3度进行分带。 答案：对

10、GPS系统中以原子时作为时间基准 答案：对

11、电离层对GPS信号有延迟作用，其大小与信号的频率有关。 答案：对

12、对流层对GPS信号有延迟作用，其大小与信号的频率有关。 答案：错

13、GPS系统所使用的测距码，如C/A码等，是伪

大学物理实验指导书

测量误差及数据处理

物理实验的任务不仅是定性地观察各种自然现象，更重要的是定量地测量相关物理量。而对事物定量地描述又离不开数学方法和进行实验数据的处理。因此，误差分析和数据处理是物理实验课的基础。本章将从测量及误差的定义开始，逐步介绍有关误差和实验数据处理的方法和基本知识。误差理论及数据处理是一切实验结果中不可缺少的内容，是不可分割的两部分。误差理论是一门独立的学科。随着科学技术事业的发展，近年来误差理论基本的概念和处理方法也有很大发展。误差理论以数理统计和概率论为其数学基础，研究误差性质、规律及如何消除误差。实验中的误差分析，其目的是对实验结果做出评定，最大限度的减小实验误差，或指出减小实验误差的方向，提高测量质量，提高测量结果的可信赖程度。对低年级大学生，这部分内容难度较大，本课程尽限于介绍误差分析的初步知识，着重点放在几个重要概念及最简单情况下的误差处理方法，不进行严密的数学论证，减小学生学习的难度，有利于学好物理实验这门基础课程。

§1.1物理量的测量

一、测量与单位

物理实验不仅要定性的观察物理现象，更重要的是找出有关物理量之间的定量关系。因此就需要进行定量的测量，以取得物理量数据的表征。对物理量进行测量，是物理

测量的不确定度和数据处理

测量不确定度..........................................................................................................................................1

采用不确定度的必然性.....................................................................................................................1 测量不确定度的 B类分量................................................................................................................1 三种仪器误差分布...........................................................................................................

测量的不确定度与数据处理

刘玉金

1.1测量、测量误差与误差处理 1.测量与测量误差

1）直接测量与间接测量

直接测量：是用能直接读出被测值的仪器进行测量的方法。

间接测量：是先用直接测量的方法测出几个物理量，然后代入公式计算得到所需物理量。

2）等精度测量和不等精度测量

等精度测量：对某一物理量进行多次测量时，如果测量条件保持不变（同一的测量者、仪器、方法及相同的外部环境），这样进行的重复测量称为等精度测量。

不等精度测量：如果测量条件中，一个或几个发生了变化，这时所进行的测量称为不等精度测量。

3）测量误差

真值：在一定条件下，任何待测物理量都是客观存在的，不依人的意志为转移的确定值。

测量误差：测量结果与真值之间的差值。它反映了测量结果的准确程度，可用绝对误差表示，也可用相对误差表示：

绝对误差=测量结果-被测量的真值 相对误差?E??绝对误差?10000

被测量真值2.误差分类 1）系统误差

系统误差总是使测量结果向一个方向偏离，其数值是一定的或以可预知的方式变化的。它来源于仪器本身的缺陷，或来源于理论公式和测量方法的近似性。消除和纠正系统误差的方法是对仪器进行校正，修正实验方法，或

测量的不确定度和数据处理

测量不确定度

采用不确定度的必然性

国际计量局等七个国际组织于1993年指定了具有国际指导性的“测量不确定度表示指南 ISO 1993（E）”（以下简称《指南》）。几年来国际与国内的科技文献开始采用不确定度概念，我国各个高校也不断开展这方面的讨论，改革教学内容与方法，以求与国际接轨。虽然一些学者对《指南》的有些内容持批评态度[注1]，但总的趋势是在贯彻《指南》的同时，不断改善它。

测量不确定度定义为测量结果带有的一个参数，用以表征合理赋予被测量量的分散性，它是被测量客观值在某一量值范围内的一个评定。不确定度理论将不确定度按照测量数据的性质分类：符合统计规律的，称为A类不确定度，而不符合统计规律的统称为B类不确定度。测量不确定度的理论保留系统误差的概念，也不排除误差的概念。这里的误差指测量值与平均值之差或测量值与标准值（用更高级的仪器的测量值）的偏差。

测量不确定度的 B类分量

仪器的最大允差Δ仪

测量中凡是不符合统计规律的不确定度统称为B类不确定度，记为ΔB 。它包含了由测量者估算产生的部分Δ估和仪器精度有限所产生的最大允差Δ仪。Δ仪包含了仪器的系统误差，也包含了环境以及测量者自身可能出现的变化（具随机性）对测量结果

雷诺实验

一、实验目的

1. 观察层流和紊流的流态及其转换特征。 2. 通过临界雷诺数，掌握圆管流态判别准则。 3. 掌握误差分析在实验数据处理中的应用。

二、实验原理

1、实际流体的流动会呈现出两种不同的型态：层流和紊流，它们的区别在于：流动过程中流体层之间是否发生混掺现象。在紊流流动中存在随机变化的脉动量，而在层流流动中则没有，如图1所示。

2、圆管中恒定流动的流态转化取决于雷诺数。雷诺根据大量实验资料，将影响流体流动状态的因素归纳成一个无因次数，称为雷诺数Re，作为判别流体流动状态的准则

Re?4Q ?D?式中 Q——流体断面平均流量 , Ls

D——圆管直径 , mm

?——流体的运动粘度 , m2s

在本实验中，流体是水。水的运动粘度与温度的关系可用泊肃叶和斯托克斯提出的经验公式计算

??((0.585?10?3?(T?12)?0.03361)?(T?12)?1.2350)?10?6

式中 ?——水在t?C时的运动粘度，m2s； T——水的温度，?C。

3、判别流体流动状态的关键因素是临界速度。临界速度随流体的粘度、密度以及流道的尺寸不同而改变。流体从层流到紊流的过渡时的速度称为上临界流速，从紊流到层

主要论述GPS基本原理及静态测量应用。

GP S实例静态测量及数据处理王鹏宫正 (市交通设计院)营口勘测G S系统主要由三大部分组成：间卫星部分、面控制 (控 P空地监站等 )用户设备部分(收机等 )和接。 0弓言 I 11 GP . S定位方法随着我国经济的繁荣；进了交通事业的发展；路建设速度和促公 G S定位的方法是有很多种；以根据不同的需要用不同的定 P可规模也迅猛提高；通车里程及干线公路比重也在逐年加大。虽然近几位方法。 GP S定位方法可以依据不同的分类标准；般采用定位时一年公路建设的标准和质量在提高；但不可否认的是测绘水平还比较接收机的运动状态分类 (点定位和差分定位 )单。落后。要表现在测绘方式单一；能根据道路的不同环境选择合理主不 111动态定位 ..的测绘方法。此外；绘技术含量不高；绘效率低下；能满足大规测测不主机相对于固定坐标有明显运动；样的定位就叫动态定位。这动模测绘工作的需要；且测绘方法通常不被重视：视长期的、持态定位分导航应用和工程精确测量。在实际测量应用中导航就是我而忽可续发展的社会效益。因此：高道路测绘管理水平：取科学有效的们要在所定位的区域里放线或沿预定航线到达目标。工程精度测量提采 方法对道路进行及时测绘；

主要论述GPS基本原理及静态测量应用。

GP S实例静态测量及数据处理王鹏宫正 (市交通设计院)营口勘测G S系统主要由三大部分组成：间卫星部分、面控制 (控 P空地监站等 )用户设备部分(收机等 )和接。 0弓言 I 11 GP . S定位方法随着我国经济的繁荣；进了交通事业的发展；路建设速度和促公 G S定位的方法是有很多种；以根据不同的需要用不同的定 P可规模也迅猛提高；通车里程及干线公路比重也在逐年加大。虽然近几位方法。 GP S定位方法可以依据不同的分类标准；般采用定位时一年公路建设的标准和质量在提高；但不可否认的是测绘水平还比较接收机的运动状态分类 (点定位和差分定位 )单。落后。要表现在测绘方式单一；能根据道路的不同环境选择合理主不 111动态定位 ..的测绘方法。此外；绘技术含量不高；绘效率低下；能满足大规测测不主机相对于固定坐标有明显运动；样的定位就叫动态定位。这动模测绘工作的需要；且测绘方法通常不被重视：视长期的、持态定位分导航应用和工程精确测量。在实际测量应用中导航就是我而忽可续发展的社会效益。因此：高道路测绘管理水平：取科学有效的们要在所定位的区域里放线或沿预定航线到达目标。工程精度测量提采 方法对道路进行及时测绘；

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

ＴｈｅＲｅａｓｏｎａｂｌｅＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇｆｏｒＤａｔａＡｎａｌｙｓｉｓｉｎＰｈｙｓｉｃｓＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ

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