大学物理实验数据处理论文
大学物理实验论文(5篇)

大学物理实验论文(5篇)高校物理试验论文(5篇)高校物理试验论文范文第1篇物理学是一门试验科学,物理试验是物理学进展的基础。
也可以说是“系统工程”,它集力、热、声、光、电于一体。
高校物理试验作为一门独立设制的课程,是同学动手、观看、制造思维、处理数据、总结写作等综合力量提高的过程,有着其他课程不行替代的作用。
因此不能教条学习,只是简洁地照猫画虎,测几组数据。
应使知其然,还能举一反三,循序渐进。
要在全学年试验中,致使综合力量有全面“质”的飞跃。
只有这样才能真正起到熬炼实效,这就要求试验老师在每个试验过程中乐观引导同学的学习欲望。
2利用物理学史激发同学的爱好光学是讨论客观世界中有关光现象规律的一门学科,通过大量历史资料和出土文物的分析讨论,充分证明我国古代光学在世界科学技术史中的重要贡献。
当时物理学领域内成就最大的是墨家,它是由鲁国的墨翟(公元前480~39年)和他的弟子等所创立。
《墨经》是墨家的集体创作成果,它比古希腊欧几里得(公元前330~275年)“光学”还早百余年,不仅是中国光学的先驱,在世界光学史中也占据先的地位。
《墨经》对光的直进律,做出了精辟的记载,认为从物体上发出来的光线,似乎箭矢一样(“光之人,照若射”),通过精细的观看试验发觉,当两个光源同时照一物,产生本影和半影,还给投影下了一个科学定义:光有所遮挡的地方就是影。
墨家依据光的直进律,制成了世界上最早的针孔照相机。
在十一、十二世纪间,我国科学家郭守敬依据光学原理制成了各种天文仪器,观测天象,取得了丰硕成果[4]。
在教学中我们感到,上试验课缺少足够的时间,应当将试验仪器的一些改进通过演示,使同学明白其有用与便捷。
而我们只能见缝插针,简洁叙述。
例如:在薄透镜测焦距的试验中,以前成像的像屏用的是一个喷漆薄铁片。
共轭法测焦距,要求同学们在观看到大小两个像,我们说这叫“大像追小像”,追的结果是看两像的中心是否重合,这一步是用成像的方法(细调)验证粗调是否调好了,是否“同轴等高”。
大学物理实验 常用的数据处理方法范文

1.7 常用的数据处理方法实验数据及其处理方法是分析和讨论实验结果的依据。
在物理实验中常用的数据处理方法有列表法、作图法、逐差法和最小二乘法(直线拟合)等。
1.7.1 列表法在记录和处理数据时,常常将所得数据列成表。
数据列表后,可以简单明确、形式紧凑地表示出有关物理量之间的对应关系;便于随时检查结果是否合理,及时发现问题,减少和避免错误;有助于找出有关物理量之间规律性的联系,进而求出经验公式等。
列表的要求是:(1)要写出所列表的名称,列表要简单明了,便于看出有关量之间的关系,便于处理数据。
(2)列表要标明符号所代表物理量的意义(特别是自定的符号),并写明单位。
单位及量值的数量级写在该符号的标题栏中,不要重复记在各个数值上。
(3)列表的形式不限,根据具体情况,决定列出哪些项目。
有些个别的或与其他项目联系不大的数据可以不列入表内。
列入表中的除原始数据外,计算过程中的一些中间结果和最后结果也可以列入表中。
(4)表中所列数据要正确反映测量结果的有效数字。
列表举例如表1-2所示。
表1-2铜丝电阻与温度关系1.7.2 作图法作图法是将两列数据之间的关系用图线表示出来。
用作图法处理实验数据是数据处理的常用方法之一,它能直观地显示物理量之间的对应关系,揭示物理量之间的联系。
1.作图规则为了使图线能够清楚地反映出物理现象的变化规律,并能比较准确地确定有关物理量的量值或求出有关常数,在作图时必须遵守以下规则。
(1)作图必须用坐标纸。
当决定了作图的参量以后,根据情况选用直角坐标纸、极坐标纸或其他坐标纸。
(2)坐标纸的大小及坐标轴的比例,要根据测得值的有效数字和结果的需要来定。
原则上讲,数据中的可靠数字在图中应为可靠的。
我们常以坐标纸中小格对应可靠数字最后一位的一个单位,有时对应比例也适当放大些,但对应比例的选择要有利于标实验点和读数。
最小坐标值不必都从零开始,以便做出的图线大体上能充满全图,使布局美观、合理。
(3)标明坐标轴。
物理实验中的数据处理与结果分析

物理实验中的数据处理与结果分析引言:物理实验是科学研究中不可或缺的一环,通过实验可以对理论进行验证和探索新的现象。
然而,实验中获得的原始数据并不直接反映出问题的本质,需要经过数据处理和结果分析来揭示实验的意义和结论。
本文将探讨物理实验中的数据处理方法和结果分析技巧,以帮助读者更好地理解实验结果。
一、数据处理1. 数据收集与整理在进行物理实验时,我们需要收集各种数据,如测量值、观察结果等。
为了保证数据的准确性和可靠性,我们需要进行多次重复测量,并将测量结果进行整理。
通常,我们可以计算平均值、标准差和误差等统计量来描述数据的分布和可信度。
2. 数据筛选与清洗在实验中,有时会出现异常值或误差较大的数据。
为了提高数据的可靠性,我们需要对这些异常值进行筛选和清洗。
一种常用的方法是通过观察数据的分布和统计特征,排除明显偏离正常范围的数据。
此外,还可以使用一些数据处理软件,如Excel或Python等,进行自动化的数据清洗和筛选。
3. 数据标定与单位转换在实验中,我们通常会使用各种仪器和设备进行测量。
为了准确地描述实验结果,我们需要对测量仪器进行标定。
标定的目的是建立测量值与实际物理量之间的关系,以便进行后续的数据处理和结果分析。
此外,还需要注意单位的转换,确保数据在同一量纲下进行比较和分析。
二、结果分析1. 数据可视化数据可视化是数据分析的重要工具,通过图表和图像可以直观地展示数据的特征和规律。
在物理实验中,我们常用的数据可视化方法包括折线图、柱状图、散点图等。
通过对数据的可视化分析,我们可以更好地理解实验结果,并发现其中的规律和趋势。
2. 数据拟合与模型建立在物理实验中,我们经常会遇到一些复杂的数据分布和关系。
为了更好地理解实验结果,我们可以使用数据拟合和模型建立的方法。
数据拟合是通过选择合适的数学函数,使其与实验数据最为接近,从而推断出数据的分布和规律。
模型建立则是通过建立物理模型,描述实验数据与物理理论之间的关系,以求得更深入的结论。
大学物理实验数据处理及误差分析的研究

大学物理实验数据处理及误差分析的研究谢健雅 100404111 通信工程摘要:物理实验中由于误差引起测量值的不准确,造成测量值与理论值的偏差,它对测量结果有时会带来严重影响。
通过这一年的物理实验过程中用到的各种实验数据处理以及误差分析的方法,提出限制和消除系统误差的方法,为优化测量方法和提高测量精度奠定了良好基础,提高物理实验效果。
关键词:数据处理,误差分析,不确定度,系统误差。
引言:物理学是一门实验科学。
首先,物理学中已知的成熟的理论都有严格的实验基础,或者说都能用实验进行验证。
物理实验有自己的实验目的、实验知识、实验方法,在实践活动中要理解实验的作用,实验的过程和结果。
使所学的知识得到巩固,这样学生的思维和操作能力才能不断提高,同时学生在实验中明白每个出现的数据,并进行整理和分析。
另外,通过实验,人们将不断发现新的问题,从而促进理论的进一步发展。
在大学物理实验中,学生实验得出的数据往往存在一定的误差,造成理论与实际存在一定的偏差。
1 实验数据处理方法实验结果的表示,首先取决于实验的物理模式,通过被测量之间的相互关系,考虑实验结果的表示方法。
常见的实验结果的表示方法是有图解法和方程表示法。
在处理数据时可根据需要和方便选择任何一种方法表示实验的最后结果。
实验数据是对实验定量分析的依据,是探索、验证物理规律的第一手资料。
1.1 平均值法取算术平均值是为减小偶然误差而常用的一种数据处理方法。
通常在同样的测量条件下,对于某一物理量进行多次测量的结果不会完全一样,用多次测量的算术平均值作为测量结果,是真实值的最好近似。
1.2 列表法实验中将数据列成表格,可以简明地表示出有关物理量之间的关系,便于检查测量结果和运算是否合理,有助于发现和分析问题,而且列表法还是图象法的基础。
列表时应注意:(1)表格要直接地反映有关物理量之间的关系,一般把自变量写在前边,因变量紧接着写在后面,便于分析。
(2)表格要清楚地反映测量的次数,测得的物理量的名称及单位,计算的物理量的名称及单位。
物理实验中的数据处理与分析方法探讨研究

物理实验中的数据处理与分析方法探讨研究在物理学的研究中,实验是获取知识和验证理论的重要手段。
而对实验中所获得的数据进行准确、合理的处理与分析,则是得出科学结论的关键环节。
物理实验数据处理与分析不仅要求我们具备严谨的科学态度,还需要掌握一系列有效的方法和技巧。
物理实验数据的特点首先表现为多样性。
它可能包括长度、时间、质量、温度、电流、电压等各种物理量的测量值。
其次,数据往往存在一定的误差。
这些误差可能来源于测量仪器的精度限制、实验环境的影响、测量者的操作误差等。
此外,数据之间可能存在复杂的关系,需要通过深入的分析来揭示其内在规律。
在数据处理的过程中,第一步通常是对原始数据进行记录和整理。
这要求我们在实验过程中,认真、准确地记录每一个数据,并按照一定的格式和顺序进行排列。
同时,要对数据的单位进行统一,以便后续的计算和分析。
数据的预处理是必不可少的环节。
这包括对异常数据的识别和处理。
异常数据可能是由于测量错误或者实验中的突发情况导致的。
通过对数据的分布、趋势等进行观察,可以初步判断哪些数据可能是异常的。
对于明显偏离正常范围的数据,需要进行进一步的核实和处理。
如果是由于错误测量导致的,应当予以剔除;如果是由于特殊原因导致的合理偏差,则需要在分析中加以说明。
误差分析在物理实验数据处理中占据着重要的地位。
误差可以分为系统误差和随机误差。
系统误差是由于实验仪器、实验方法等因素导致的具有一定规律的误差。
例如,测量仪器的零点漂移、刻度不准确等。
随机误差则是由于各种不可预测的因素导致的无规律的误差,例如测量时的环境干扰、读数的不确定性等。
对于系统误差,可以通过改进实验方法、校准仪器等手段来减小。
而对于随机误差,可以通过多次测量取平均值的方法来降低其影响。
在进行误差分析时,需要计算误差的大小,并给出误差的范围。
常用的误差表示方法有绝对误差和相对误差。
绝对误差是测量值与真实值之间的差值,相对误差则是绝对误差与真实值的比值。
大学物理实验(二)论文总结

大学物理实验数据处理及误差分析的研究摘要:对在这一年的物理实验过程中用到的各种实验数据处理以及误差分析的方法进行总结。
关键词:数据处理,误差分析,不确定度引言:1.物理实验是解决有关物理问题的重要方法,解释物理实验过程中每个数据出现的意义,使人们通过物理实验对知识的创新,或能够把知识引用到其他可以引用的知识点上。
本文提出了在物理实验中常出现的数据问题及解决方式。
2.略微谈一下电脑软件在数据处理方面的优缺点及适用对象。
物理实验有自己的实验目的、实验知识、实验方法,在实践活动中要理解实验的作用,实验的过程和结果。
使所学的知识得到巩固,这样学生的思维和操作能力才能不断提高,同时学生在实验中明白每个出现的数据,并进行整理和分析。
实验数据的处理方法实验结果的表示,首先取决于实验的物理模式,通过被测量之间的相互关系,考虑实验结果的表示方法。
常见的实验结果的表示方法是有图解法和方程表示法。
在处理数据时可根据需要和方便选择任何一种方法表示实验的最后结果。
(1)实验结果的图形表示法。
把实验结果用函数图形表示出来,在实验工作中也有普遍的实用价值。
它有明显的直观性,能清楚的反映出实验过程中变量之间的变化进程和连续变化的趋势。
精确地描制图线,在具体数学关系式为未知的情况下还可进行图解,并可借助图形来选择经验公式的数学模型。
因此用图形来表示实验的结果是每个中学生必须掌握的。
图解法主要问题是拟合面线,一般可分五步来进行。
①整理数据,即取合理的有效数字表示测得值,剔除可疑数据,给出相应的测量误差。
②选择坐标纸,坐标纸的选择应为便于作图或更能方使地反映变量之间的相互关系为原则。
可根据需要和方便选择不同的坐标纸,原来为曲线关系的两个变量经过坐标变换利用对数坐标就要能变成直线关系。
常用的有直角坐标纸、单对数坐标纸和双对数坐标纸。
③坐标分度,在坐标纸选定以后,就要合理的确定图纸上每一小格的距离所代表的数值,但起码应注意下面两个原则:a.格值的大小应当与测量得值所表达的精确度相适应。
物理实验数据处理与分析方法

物理实验数据处理与分析方法一、引言:物理实验数据处理的重要性和现实意义(约400字)在物理实验中,数据处理和分析是非常重要的一环。
通过准确处理和分析实验数据,我们可以获取实验结果,了解规律,验证理论推测,甚至推动科学发展。
因此,掌握物理实验数据处理与分析方法,对于培养学生的科学素养、培养科学态度和科学思维具有重要意义。
在现代科学研究中,数据处理和分析是科学探索的关键步骤。
通过对实验数据进行统计处理和趋势分析,可以得到数据的规律性,揭示自然界的规律,并为理论建模提供依据。
同时,在技术和工程领域,准确处理实验数据可以帮助我们预测和优化实际应用中的结果,为技术创新和工程设计提供指导。
二、物理实验数据处理与分析方法(约800字)1. 数据处理的基本方法在物理实验中,数据处理通常包括数据整理、数据筛选、数据平均、数据拟合等。
首先,我们需要整理实验数据,消除异常值和误差数据。
其次,根据实验要求和数据特点,选择适当的统计方法对数据进行处理。
常见的统计方法包括平均值、标准差、方差等。
此外,对于不确定性较大的数据,可以采用多次实验取平均的方法来减小误差。
2. 数据拟合与趋势分析在实验中,我们常常需要通过数据拟合来得到实验结果的函数关系。
拟合的方法有很多种,常见的有线性拟合、非线性拟合和最小二乘法等。
通过拟合可以得到实验结果的数学表达式,进而分析实验数据的规律性和趋势。
同时,通过趋势分析,我们可以判断实验结果是否符合预期,验证理论模型,进一步深入研究物理规律。
3. 误差分析和不确定度评定在物理实验中,由于实验条件、仪器精度等因素的影响,实验数据会存在一定的误差。
因此,误差分析和不确定度评定是数据处理的重要一环。
通过统计方法、仪器精度、人为误差等多种手段,对实验误差进行分析和评估,以提高实验结果的准确性和可信度。
三、案例分析:通电线圈磁场实验(约600字)以通电线圈磁场实验为例来说明物理实验数据处理的方法。
实验原理是通过测量不同电流强度对线圈磁场的影响来确定磁场的大小。
大学物理实验报告数据处理及误差分析

1测量与误差
一、测量及其分类
所谓测量,就是借助一定的实验器具,通过一定的实验方法,直接或间接地把待测量与选作计量单位的同类物理量进行比较的全部操作。简而言之,测量是指为确定被测对象的量值而进行的一组操作。
篇二:数据处理及误差分析
物理实验课的基本程序
物理实验的每一个课题的完成,一般分为预习、课堂操作和完成实验报告三个阶段。
1实验前的预习
为了在规定时间内,高质量地完成实验任务,学生一定要作好实验前的预习。
实验课前认真阅读教材,在弄清本次实验的原理、仪器性能及测试方法和步骤的基础上,在实验报告纸上写出实验预习报告。预习报告包括下列栏目:
4.选择速度B、C、D、E重复上述实验。B
C
6.实验小结
(1)对实验结果进行误差分析。
将B表中的数据保存为B.txt,利用以下Python程序对B组数据进行误差分析,结果为-2.84217094304e-13 import math g=9.8 v_sum=0 v1=0 v=[]
my_file=open("B.txt","r")
2.最佳值与偏差
在实际测量中,为了减小误差,常常对某一物理量x进行多次等精度测量,得到一系列测量值x1,x2,…,xn,则测量结果的算术平均值为
1??2n
n1ni(2)ni?1
算术平均值并非真值,但它比任一次测量值的可靠性都要高。系统误差忽略不计时的算术平均值可作为最佳值,称为近真值。我们把测量值与算术平均值之差称为偏差(或残差):
课程:大学物理实验学期:2014-2015学年第一学期任课教师:
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
大学物理实验数据处理论文
摘要:固然Origin的功能非常强大,但对于刚刚开始接触数据处理软件的低年级本科生来说,掌握这个软件强大功能中最基本的一小部分,会使学生受到启发,更有利于学生进行深入的学习和探索,帮助学生以此为起点,掌握熟练应用Origin软件,并使其成为其今后科学研究的有力工具和助手。
1.引言
Origin为OriginLab公司出品的专业函数绘图软件,是公认的简单易学、功能强大、操作灵活的软件,既可以满足一般用户的制图需求,也可以满足高级用户数据分析、函数拟合的需要。
Origin自从1991年问世以来,在图形可视化和数据分析软件领域,已成为科研人员和工程师常用的高级数据分析和制图工具。
目前其最新的版本是Origin 2015(V9.2),分为普通版(Origin)和专业版(OriginPro)两个版本。
在传统的大学物理实验教学中,实验数据的处理通常都是手算、计算器计算,绘图通常采用坐标纸、直尺或曲线尺手绘曲线。
这些方法虽然对学生的计算能力、绘图能力有基础的训练,但耗时费力,与时代脱节。
将Origin软件的使用引入大学物理实验数据的处理中,可以极大地缩短数据处理和绘图的时间,并且让学生接触和熟悉强大的数据分析与制图软件,将使学生在今后的工作和学习中受益。
2.Origin软件在物理实验数据处理中的使用
以OriginPro 8为例,结合大学物理实验数据实例,研究Origin
在数据处理与作图中的应用。
2.1数值统计
物理实验中,常常需要求多次测量的平均值和标准偏差等。
Origin在数值统计上可以轻松处理这些内容。
例如对某物理量多次测量值2.01、2.02、2.03、2.04、2.06、2.07等6个数据进行统计计算,如图1,将数据输入Origin数据表A列中。
图1
选择A列,在“Statistics”菜单中选择“Descriptive Statistics”中的“Statistics on Columns…”,弹出图2所示对话框。
打开“Quantities to Compute”项中的“Moments”项,并勾选其中的“Mean”(平均值)、“Standard Deviation”(标准偏差)、“SE of Mean”(平均值标准偏差)、“Variance”(方差)、“Sum”(求和)等项目后,按“OK”确认,则在弹出的表单中给出相应结果,如图3。
图3 统计结果
2.2绘图
物理实验中,常常将测量数据绘制成曲线或拟合曲线,借助Origin,绘制这些曲线将非常容易。
若以实验数据直接连线作图,无需拟合,则可直接将实验数据输入Origin表单的A列(x轴)和B列(y轴),并点选等按钮即可直接作图,方便快捷。
下面将结合伏安法测电阻实验数据详细讲述直线拟合作图。
要求根据下表中伏安法测电阻得到的数据绘制电阻的伏安特性曲线。
伏安法测电阻实验数据表
将数据输入Origin数据表,如图4所示。
同时选择A、B两列,在“Analysis”菜单中选择“Fitting”中的“FitLinear…”,弹出LinearFit对话框,直接按“OK”确认即可。
在所生成的表单中,我们可以找到拟合直线的如下常用信息:Intercept(截距)和Slope(斜率)的Value(值)和Standard Error (标准差)、以及R平方值等,如图5所示。
图5 Fit Linear信息
双击“Fitted Curves Plot”小图,即可得到拟合直线的大图,如图6所示。
通过适当修饰,还可以修改其显示的颜色、方式、坐标轴信息等。
图6 拟合直线
3.结语
大学物理实验课程本身是工科学生基本实验素质的训练。
通过实验课的教学,目的是让学生掌握最基本的实验能力和最基本的实验数据处理方法。
固然Origin的功能非常强大,但对于刚刚开始接触数据处理软件的低年级本科生来说,掌握这个软件强大功能中最基本的一小部分,会使学生受到启发,更有利于学生进行深入的学习和探索,帮助学生以此为起点,掌握熟练应用Origin软件,并使其成为其今
后科学研究的有力工具和助手。
参考文献:
[1]李斌,李昂,王天会.大学物理实验[M].长春:吉林大学出版社,2012.
[2]刘芬,王爱芳,孙大鹏,等.Origin软件在大学物理实验数据处理中的应用[J].实验科学与技术,2010(01).
[3]秦平力,李端勇,张昱.利用Origin7.0软件处理超声波声速实验数据[J].武汉工程大学学报,2009(09).
[4]曹国红.Origin软件在物理实验数据处理中的应用[J].物理教师,2008(05).
[5]张林.Origin软件在声光调制实验中的应用[J].大学物理实验,2007(01).。