逐差法使用条件
逐差法求加速度的应用分析

实验中应用逐差法求加速度物理实验中,准确记录及有效利用测量数据,具有非常重要的意义。
在实验“利用打点计时器测定匀变速直线运动的加速度”,为尽量减少偶然误差带来的影响,一般采取多次测量而后取平均值的方法,在处理数据时用到“逐差法”。
一、由于匀变速直线运动的特点是:物体做匀变速直线运动时,若加速度为a,在各个连续相等的时间T内发生的位移依次为x1、x2、x3、……x n,则有x2-x1=x3-x2=x4-x3=……=x n-x n-1=aT2即任意两个连续相等的时间内的位移差相等,可以依据这个特点,判断物体是否做匀变速直线运动或已知物体做匀变速直线运动时,求它的加速度。
一、若题目给出的条件是偶数段,如4段、6段、8段等。
都要分组进行求解,分别对应:2213422)()(T xxxxa⨯+-+=232165433) () (Txxxxxxa⨯++-++=24321876544)()(Txxxxxxxxa⨯+++-+++=例1:如下图所示,是某同学测量匀变速直线运动的加速度时,从若干纸带中选出的一条纸带的一部分,他每隔4个点取一个计数点,图上注明了他对各计算点间距离的测量结果。
试验证小车的运动是否是匀变速运动?若是匀加速直线运动,请求出加速度. 二、若在练习中出现奇数段,如3段、5段、7段等。
这时我们发现不能恰好分成两组。
考虑到实验时中间段的数值较接近真实值,应分别采用下面求法:2132Txxa-=2215432)()(Txxxxa⨯+-+=232176543)()(Txxxxxxa⨯++-++=例2.某次用打点计时器研究匀变速运动的实验中,用打点计时器打出小车带动的纸带如图,电源的频率为50Hz.在纸带上按时间顺序取0、1、2、3、4、5共六个计数点,每相邻的两点间均有四个点未画出.用米尺量出1、2、3、4、5点到0点的距离标在了纸带下面,则小车的加速度大小为________,方向_________.三、另外,还有两种特殊情况,说明如下:①如果题目中数据比较理想,发现x2-x1=x3-x2=x4-x3=……此时不需再用逐差法,直接使用2aTx=∆即可求出2Txa∆=。
智慧树答案基础物理实验(山东联盟)知到课后答案章节测试2022年

绪论1.基础物理实验分为定性观察实验和定量测量实验。
答案:对2.关于物理实验,以下说法正确的是()答案:物理实验课不仅重视学生的实践操作,也注重理论知识的传输。
3.基础物理实验的流程是()答案:实验预约;实验操作;实验报告撰写;实验预习4.关于实验预习,以下说法错误的是()答案:只需要把预习报告写好就行了5.物理实验操作,以下内容正确的是()答案:测量的数据经教师签字确认后才有效;弄清楚实验内容的具体要求和注意事项;科学地、实事求是地记录下实验中观察到的各种现象和测量数据以及实验条件、主要仪器等;熟悉仪器,并进行简单调试,符合要求后,进行试做和正式测量第一章1.针对“测量”概念表述正确的是()答案:测量结果一般由数值、单位和精度评定三部分组成;测量是指借助于专门设备,通过一定的实验方法,以确定物理量值为目的所进行的操作;测量由测量过程和测量结果组成2.从不同角度来考虑,测量有不同的分类法,最常见的分类有()答案:按照测量结果可以分为直接测量与间接测量;根据测量条件可以分为等精度测量和非等精度测量3.“真值”的表述正确的是()答案:真值是指一个物理量在一定条件下所具有的客观存在、不随测量方法改变的量值;真值一般是不可知的;真值的获得方法有:理论真值、约定真值和相对真值4.有测量就有误差。
答案:对5.关于误差的分类,下面说法正确的是()答案:误差根据性质可分为系统误差、随机误差和粗大误差6.系统误差的特点是多次测量同一物理量时,大小和符号保持恒定或随条件的改变而按某一确定规律变化。
答案:对7.系统误差的主要来源有()答案:方法误差;人员误差;仪器与装置误差;环境误差8.关于随机误差,以下说法正确的是()答案:同一测量条件下,多次测量同一物理量时,误差的绝对值时大时小,时正时负;可通过多次测量来达到减小随机误差的目的;随机误差是无法控制的,无法从实验中完全消除9.误差的表示形式有绝对误差和相对误差,绝对误差相等,则相对误差也相等。
逐差法使用条件

逐差法使用条件【原创实用版】目录一、逐差法的概念与原理二、逐差法的使用条件三、逐差法的实际应用案例四、逐差法的优缺点分析正文一、逐差法的概念与原理逐差法是一种数学计算方法,它主要用于求解数列的和。
逐差法的原理是利用数列中相邻两项的差值来构造一个新的数列,然后求解新数列的和。
这个新数列的和与原数列的和存在一定的关系,通过这个关系可以求解原数列的和。
二、逐差法的使用条件逐差法的使用需要满足以下条件:1.数列必须是等差数列:逐差法只适用于等差数列,因为只有等差数列的相邻两项之间存在固定的差值。
对于非等差数列,逐差法无法使用。
2.知道数列的首项和末项:在使用逐差法时,需要知道数列的首项和末项。
首项和末项是构造新数列的重要依据,没有这两个信息,逐差法无法实施。
3.数列的项数为偶数:逐差法要求数列的项数为偶数。
这是因为逐差法是通过将数列分为两个相等的部分来求解和的,如果数列的项数为奇数,则无法均匀地分为两部分。
三、逐差法的实际应用案例假设有一个等差数列,首项为 a1,末项为 a10,项数为 10,求该数列的和。
根据逐差法的原理,首先计算相邻两项的差值,得到一个新的数列:a2 - a1, a3 - a2, a4 - a3,..., a10 - a9这个新数列是一个等差数列,首项为 a2 - a1,末项为 a10 - a9,项数为 9。
根据等差数列的求和公式,可以求解新数列的和:S" = (a2 - a1 + a10 - a9) * 9 / 2然后根据逐差法的原理,原数列的和 S 与新数列的和 S"存在以下关系:S = S" + (a1 + a10) * 5将 S"的表达式代入,可以求解原数列的和:S = [(a2 - a1 + a10 - a9) * 9 / 2] + (a1 + a10) * 5四、逐差法的优缺点分析逐差法的优点是计算简便,只需要计算相邻两项的差值,然后应用等差数列的求和公式即可。
大学物理实验(三)数 据 处 理

• 逐差法是对等间距测量的有序数据进行逐项或 相等间隔项相减得到结果的一种方法。它计算 简便,并可充分利用测量数据,及时发现差错, 总结规律,是物理实验中常用的一种数据处理 方法。
1)逐差法的使用条件 (1)自变量x是等间距离变化的。 ( 2 )被测的物理量之间的函数形式可以写成 x 的多项式, 即
t ( C )
Rt ()
表中数据均为有效数字
二 作图法处理实验数据
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,因此它是一种重要的数据处理方法。作图时要 先整理出数据表格,并要用坐标纸作图。
●
作图步骤:实验数据列表如下.
表1:伏安法测电阻实验数据
0.74 2.00 1.52 4.01 2.33 6.22 3.08 8.20 3.66 4.49 5.24 5.98 6.76 7.50 9.75 12.00 13.99 15.92 18.00 20.01
第五节
数据处理
1.列表法 2.作图法 3.逐差法 4.最小二乘法
一、列表法
在记录和处理实验测量数据时,经常把 数据列成表格,它可以简单而明确地表示 出有关物理量之间的对应关系,便于随时 检查测量结果是否正确合理,及时发现问 题,利于计算和分析误差,并在必要时对 数据随时查对。通过列表法可有助于找出 有关物理量之间的规律性,得出定量的结 论或经验公式等。列表法是工程技术人员 经常使用的一种方法。
y
i 0
n
i a x i
2)逐差法的应用 例: 拉伸法测弹簧的倔强系数 设实验中等间隔地在弹簧 下加砝码(如每次加一
克),共加9次,分别记下对应的弹簧下端点的位置L0、 L1、L2、…L9,则可用逐差法进行以下处理。 (1)验证函数形式是线性关系 把所测的数据逐项相减
逐差法的原理与应用(2)

逐差法的原理与应用逐差法作为物理实验中常用的一种数据处理方法,在高中大部分资料里并没有被深入阐释,从而导致学生理解和应用困难;本文从逐差法的适用条件、操作过程和应用实例、误差分析等多个角度对逐差法进行了深入细致的分析,有望突破这一难点。
高中物理中,在用纸带法测量加速度时,很多资料介绍了逐差法,但是从考试和练习情况来看,学生对逐差法掌握得并不好,究其原因,实际上是大部分学生对逐差法的操作过程不理解不熟悉所致;而很多资料中,出现了在测量弹簧劲度系数、测量定值电阻、测量磁感应强度等问题中逐差法的应用的题目,更是对学生提出了深入理解、灵活迁移的要求。
因此,从根本上把逐差法的适用条件、操作过程、减小误差等诸方面搞清楚,是完全必要的。
我们通过对比研究已知的逐差法适用题型,并对逐差法进行理论分析,从而得到了本篇文章研究的结果,现发出来与大家分享,同时欢迎大家的批评指正。
一、逐差法的适用条件——等差数列求公差从理论上讲,一个物理量(因变量)随另一个物理量(自变量)成线性规律变化时,如果自变量的变化采用等差递增方式,则理论上讲,因变量也应该是等差递增的,也就是说因变量数列应该是一个等差数列;但由于实验测量时误差的不可避免,实际测量得到的因变量的数列并不是严格的等差数列,在有的情况下,为了得到理论上需要的公差,就需要采用一种计算操作,实现多次测量求平均值的目标,从而求得误差较小的公差值。
这时,我们往往采用所谓的“逐差法”。
二、逐差法求公差的操作过程设一个物理量b 随另一个物理量a 理论上讲成线性规律变化,实验时让a 等差递增,从而得到一个b 的数列{}i b ,理论上讲,该数列是公差确定的等差数列,即db b b b b b b b ==-=-=-=-...45342312则理论上讲,就应该有d n m b b n m )(-=-,比如d b b 314=-、d b b 325=-、d b b 336=-。
但实际上,实验测量不可避免的存在误差,因此实验计算的结果是1143d b b =-2253d b b =-3363d b b =-我们就可以通过将这几个i d 取平均值,从而计算出实验测得的该数列的公差)(31321d d d d ++=最后可以得到33)()()333(31123456362514⨯++-++=-+-+-=b b b b b b bb b b b b d 上述求公差的计算方法,就叫做逐差法。
逐差法使用条件

逐差法使用条件
逐差法是一种用于估计连续变量变化的方法,适用于以下情况:
1. 变量之间存在较为明显的顺序关系:逐差法是通过计算变量之间的差异来估计变量的变化情况,所以适用于具有明确的顺序关系的变量。
例如,逐差法可以用于研究一个产品的销售额在不同市场中的变化情况。
2. 变量之间的差异可以被量化:在逐差法中,需要能够将变量之间的差异量化为具体的数值。
这可以通过测量变量的数量或使用可比较的尺度来实现。
例如,逐差法可以用于估计某个区域的人口增长率。
3. 变量的变化是连续的:逐差法适用于变量的变化是连续的情况,即变量的值在不同点之间存在一定的连续性。
例如,逐差法可以用于研究某个地区的温度变化情况。
除了上述条件外,逐差法还需要满足一些统计假设和前提条件,例如变量之间的差异应该是随机的、平稳的,且满足正态分布等。
此外,逐差法还要求样本之间是相互独立的,即变量的变化不能受到其他因素的影响。
因此,在使用逐差法进行分析之前,需要对数据进行一些预处理和检验,以确保数据的适用性。
大学物理实验模拟考题及其解答

大学物理实验模拟考题及其解答一、绪论课最基本应该掌握的内容:(1)数据处理的四种方法:列表法、作图法、逐差法、统计与直线拟合法,另外,还有最小二乘法、计算器法。
前四个是最基本的;(2)误差传递基本方法:对数微分法、全微分法。
具体的传递涉及:正方体、长方体、圆面、圆柱体、球体,两个刻度相减对应的距离的对应的仪器误差;(3)结果表达式的书写的基本要领;一、绪论课1. 随机误差、系统误差(量具误差与调整误差、理论误差与方法误差、环境误差、人员误差),分为可定系统误差和未定系统误差;结果表达式的规范写法与相对误差、三要素:测量值、不确定度和单位;单次测量结果表达式的写法—极限误差;多次测量、仪器误差、仪器标准差、②置信概率(置信度)例(1)测量结果表达式的三要素,是指、、。
例(2)在直接、单次测量的结果表达式中,常用仪器的极限误差Δ作为测量的不确定度,则该结果的置信概率为:()(A)68.3% (B)95.5% (C)99.7% (D)不能确定例(3)某长度的计量测量结果写成:L=25.78±0.05(mm)p=68.3%,下列叙述中哪个是正确的?1待测长度是25.73mm或25.83mm2待测长度是25.73mm到25.83mm之间3待测长度的真值在区间25.73mm~25.83mm内的概率为68.3%4待测长度在25.73mm~25.83mm内的概率是68.3%解:D正确的,因为待测长度的真值应该在25.73mm~25.83mm内的置信概率为68.3%。
2.真值、测量值、误差(绝对误差)的区别例(1)依照测量方法的不同,可将测量分为和两大类。
例(2)1)对一物理量进行等精度多次测量,其算术平均值是()A.真值;B.最接近真值;C.误差最大的值;D.误差为零的值3.偏差、标准误差、标准偏差、视差的区别4.系统误差、随机误差(有界性、单峰性、补偿性和对称性)、粗大误差例(1)电表未校准所引起的测量误差属于()(A)随机误差(B)系统误差(C)粗大误差(D)未知误差5.已定系统误差、未定系统误差、不确定度、总不确定度、标准差传递、仪器误差传递、对数微分法例(2)电表未校准所引起的测量误差属于()(A)随机误差(B)系统误差(C)粗大误差(D)未知误差6.误差传递:对数分法、全微分法、7.有效数据:从仪器直接读取,有效数字位数的确定;例(1)某物体的长度为1.366355cm,若用毫米尺测量,其值为cm;用精度为0.02mm的游标卡尺测量,其值为cm;用0—25mm的螺旋测微器测量,其值为cm。
数据处理方法

数据数据处理是指从获得的数据得出结果的加工过程,包括记录,整理,计算,分析等处理方法。
用简明而严格的方法把实验数据所代表的事物内在的规律提炼出来,就是数据处理。
正确处理实验数据是实验能力的基本训练之一。
根据不同的实验内容,不同的要求,可采用不同的数据处理方法。
本章介绍物理实验中较常用的数据处理方法。
1 列表法获得数据后的第一项工作就是记录,欲使测量结果一目了然,避免混乱,避免丢失数据,便于查对和比较,列表法是最好的方法。
制作一份适当的表格,把被测量和测量的数据一一对应地排列在表中,就是列表法。
一、列表法的优点1.能够简单地反映出相关物理量之间的对应关系,清楚明了地显示出测量数值的变化情况。
2.较容易地从排列的数据中发现个别有错误的数据。
3.为进一步用其他方法处理数据创造了有利条件。
二、列表规则1.用直尺划线打表,力求工整。
2.对应关系清楚简洁,行列整齐,一目了然。
3.表中所列为物理量的数值(纯数),因此表的栏头也应是一纯数,即物理量的符号除以单位的符号,例如:α /ms‾²、I/10‾³A等,其中物理量的符号用斜体字,单位的符号用正体字。
为避免手写正、斜体混乱,本课程规定手写时物理量用汉字表示,例如:加速度/m∙s‾²、电流强度/10‾³A。
4.提供必要的说明和参数,包括表格名称、主要测量仪器的规格(型号、量程、准确度级别或最大允许误差等)、有关的环境参数(如温度、湿度等)、引用的常量和物理量等。
三、应用举例例1 用列表法报告测得值。
(见表1)列表法还可用于数据计算,此时应预留相应的格位,并在其标题栏中写出计算公式。
表1 用伏安法测量电阻伏特计1.0级,量程15V,内阻15kΩ毫安表1.0级,量程20mA,内阻1.20Ω四、列表常见错误1.没有提供必要的说明或说明不完全,造成后续计算中一些数据来源不明,或丢失了日后重复实验的某些条件。
2.横排数据,不便于前后比较(纵排不仅数据趋势一目了然,而且可以在首行之后仅记变化的尾数)。
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逐差法使用条件
摘要:
一、引言
二、逐差法的定义和原理
三、逐差法的使用条件
四、逐差法在实际应用中的优势
五、结论
正文:
一、引言
逐差法是一种广泛应用于数据处理和分析领域的数学方法,尤其在金融、统计和工程领域中具有很高的实用价值。
逐差法的原理是基于数据序列的差分,通过观察差分序列的规律,以达到预测原数据序列的变化趋势的目的。
本文将详细介绍逐差法的使用条件,以及在实际应用中的优势。
二、逐差法的定义和原理
逐差法,又称为逐次差分法,是指对一组数据序列进行逐次差分,并观察差分序列以预测原数据序列的变化趋势。
具体来说,对于一个数据序列{X_t},我们首先计算其一次差分序列{ΔX_t},然后计算二次差分序列{Δ^2X_t},以此类推,直到计算n 次差分序列{Δ^nX_t}。
观察差分序列{Δ^nX_t}的规律,可以帮助我们预测原数据序列{X_t}的未来变化趋势。
三、逐差法的使用条件
逐差法的使用需要满足以下条件:
1.数据序列{X_t}必须是一个平稳序列。
平稳序列是指序列的均值和方差在时间上是恒定的,即E(X_t) 和Var(X_t) 不随时间变化。
只有平稳序列才能保证逐差法有效。
2.差分序列{ΔX_t}、二次差分序列{Δ^2X_t}等差分序列也必须是平稳序列。
这是因为差分操作会改变序列的均值和方差,如果差分序列不是平稳序列,那么逐差法的预测效果将大打折扣。
3.白噪声过程。
实际应用中,数据序列通常包含一些随机波动,如果这些波动是白噪声过程,那么逐差法可以有效地滤除这些随机波动,从而提高预测精度。
四、逐差法在实际应用中的优势
逐差法在实际应用中具有以下优势:
1.逐差法可以有效地滤除数据序列中的随机波动,从而提高预测精度。
尤其对于一些含有随机波动的数据序列,逐差法可以显著提高预测效果。
2.逐差法的计算简便,易于实现。
逐差法只需要对数据序列进行差分,计算差分序列的规律即可。
相较于其他复杂的预测方法,逐差法更加简单实用。
五、结论
总之,逐差法是一种简单实用的数据处理和分析方法,在满足一定使用条件的前提下,可以有效地预测数据序列的未来变化趋势。