量的测量及数据的处理备课讲稿.ppt
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1、量的测量及数据的处理量的测量及数据的处理1 1、量和单位、量和单位1.11.1、物理量、物理量 是用于定性或定量的描述物理现象的概念。凡用于量是用于定性或定量的描述物理现象的概念。凡用于量度物质属性及其运动状态的各种量值都称为度物质属性及其运动状态的各种量值都称为物理量物理量,简称,简称量量。物理量物理量:物理量物理量=数值数值单位单位 有独立定义,与其他量无关的一些类别的物理量。在有独立定义,与其他量无关的一些类别的物理量。在国际计量标准中,共有七个。国际计量标准中,共有七个。基本基本 量量长长度度质质量量时时间间电电流流温温度度物质物质的量的量光光强强符号符号L LM(m)M(m)t tI
2、 IT TN(n)N(n)J J基本量基本量导出量导出量 物理量:物理量:基本量:基本量:导出量导出量:由有关的基本量组成的方程给予定义的物理量。由有关的基本量组成的方程给予定义的物理量。如:如:连续物理量连续物理量不连续物理量不连续物理量 物理量:物理量:连续物理量:连续物理量:不连续物理量:不连续物理量:定义内可连续观测其变化的物理量。如七个基本量定义内可连续观测其变化的物理量。如七个基本量.不能观测到其连续变化的物理量不能观测到其连续变化的物理量.如能量。宏观连续,微观不连续。如能量。宏观连续,微观不连续。1.21.2、国际单位制、国际单位制 符号:符号:SISI,来自,来自法文法文的的
3、le Systme international le Systme international dunitsdunits,又称公制或米制,旧称,又称公制或米制,旧称“万国公制万国公制”,是一种,是一种十进制十进制进位系统。进位系统。国际单位制:国际单位制:基本单位基本单位 辅助单位辅助单位 导出单位导出单位 国际单位制:国际单位制:(1 1)、基本单位)、基本单位 量量常用常用符号符号单位名称单位名称单位单位符号符号量纲量纲符号符号长度长度l米米(又称(又称“公尺公尺”)mL质量质量m千克千克(又称(又称“公斤公斤”)kgM时间时间t秒秒sT电流电流I安培安培AQ 或或 I热力学温热力学温度度
4、T开尔文开尔文K物质的量物质的量n摩尔摩尔molN发光强度发光强度Iv坎德拉坎德拉cdJ单位符号书写的规定:单位符号书写的规定:单位代号用罗马字体表示,一般用小写,如单位代号用罗马字体表示,一般用小写,如m m,s s。但是,如果符号来自专有名称,第一个字母则用但是,如果符号来自专有名称,第一个字母则用大写罗马字体,如大写罗马字体,如A A(安培),这些符号的后面都不(安培),这些符号的后面都不加标点。加标点。(2)(2)、导出单位、导出单位 导出单位导出单位 基本单位表示的导出单位基本单位表示的导出单位具有专门名称的导出单位具有专门名称的导出单位专门名称表示的导出单位专门名称表示的导出单位注
5、意:注意:a a、类中同一导出单位有几种相当方式表示,可同等使用。类中同一导出单位有几种相当方式表示,可同等使用。b b、两个以上单位的乘积用圆点为乘号,不混淆时,可省略。、两个以上单位的乘积用圆点为乘号,不混淆时,可省略。c c、导出单位由相除而构成时,用斜线、水平线或负幂数表示。、导出单位由相除而构成时,用斜线、水平线或负幂数表示。但同一行内不得用两种斜线,用使用负数幂或括弧,但同一行内不得用两种斜线,用使用负数幂或括弧,如。d d、表示单位十进倍或分数的词头、表示单位十进倍或分数的词头如:(3)、辅助单位:、辅助单位:平面角和立体角的单位弧度和球面度平面角和立体角的单位弧度和球面度2 2
6、、物理量的测量、物理量的测量2.12.1量的测量量的测量直接测量:直接测量:测量结果可以测量结果可以直接用实验数据表示直接用实验数据表示的。的。如:如:天平天平 物质的质量物质的质量 电压表电压表 电压电压 直接测量的量直接测量的量 待测量待测量 已知函数关系已知函数关系 所求结果为数个测量值以某种公式计算而得所求结果为数个测量值以某种公式计算而得 间接测量间接测量:2.22.2、测量的误差、测量的误差测量值测量值与与真值真值之间的差值称为测量误差(简称误差)。之间的差值称为测量误差(简称误差)。测量误差测量误差测量误差由测量误差由系统误差系统误差和和随机误差随机误差组成组成(按误差服从什么规
7、律分按误差服从什么规律分)。由某些由某些固定不变的因素固定不变的因素引起的,这些因素影响的结果引起的,这些因素影响的结果永远朝一个方向偏移,其大小及符号在同一组实验测量中永远朝一个方向偏移,其大小及符号在同一组实验测量中完全相同。完全相同。2.2.12.2.1、系统误差、系统误差 在相同条件下,对一个物理量进行等精度的多次测量,值在相同条件下,对一个物理量进行等精度的多次测量,值分别为:分别为:平均值平均值:测量期望值:测量期望值:系统误差:系统误差:(1 1)、定义)、定义 系统误差是一个非随机变量,即系统误差的出现不服从统系统误差是一个非随机变量,即系统误差的出现不服从统计规律而计规律而服
8、从确定的函数规律服从确定的函数规律。重复测量时,误差的重复测量时,误差的重现性重现性。可修正性可修正性。由于系统误差的重现性,确定了它具有可修整。由于系统误差的重现性,确定了它具有可修整的特点。的特点。(2)、系统误差的特点)、系统误差的特点(3 3)、引起系统误差的原因)、引起系统误差的原因 仪器刻度不准,零点的漂移,样品的纯度不合要求仪器刻度不准,零点的漂移,样品的纯度不合要求实验设计条件不合格,引起仪器或实验线路的装置不良引实验设计条件不合格,引起仪器或实验线路的装置不良引起的固定偏差起的固定偏差测量者的固定习惯方法及感官的分辨力引起的固定的操作测量者的固定习惯方法及感官的分辨力引起的固
9、定的操作误差。误差。2.2.22.2.2、偶然误差、偶然误差 (1 1)定义)定义 测量误差的分量,在同一被测量的多次测量过程中,测量误差的分量,在同一被测量的多次测量过程中,它以它以不可预定方式变化不可预定方式变化着。着。注:随机误差不可能修正。注:随机误差不可能修正。偶然误差:偶然误差:在相同条件下,对一个物理量进行等精度的多次测量值在相同条件下,对一个物理量进行等精度的多次测量值与与A A之间的差值称为随机误差:之间的差值称为随机误差:在在一一定定条条件件下下,偶偶然然误误差差服服从从概概率率的的正正态态分分布布误误差差定定律律。具具有以下特点:有以下特点:(2)、偶然误差的特点)、偶然
10、误差的特点1.1.单峰性:单峰性:绝对值小的误差比绝对值大的误差出现的次数多绝对值小的误差比绝对值大的误差出现的次数多2.2.对称性:对称性:绝对值相等的正误差与负误差出现的次数相同;绝对值相等的正误差与负误差出现的次数相同;3.3.分界性:分界性:在一定测量条件下,测量次数一定时,偶然误差在一定测量条件下,测量次数一定时,偶然误差的绝对值不会超过一定的限度;的绝对值不会超过一定的限度;4.4.抵偿性:抵偿性:同一量的等精度测量,其偶然误差的算术平均值同一量的等精度测量,其偶然误差的算术平均值随着测量次数的增加而无限地趋向于零。即有随着测量次数的增加而无限地趋向于零。即有 :增加平行测定的次数
11、增加平行测定的次数 (3 3)、引起偶然误差的原因)、引起偶然误差的原因 a a仪器精密度仪器精密度使在每一次测量中难以完全重现同一结果;使在每一次测量中难以完全重现同一结果;b b操作条件操作条件和对仪器精确度的和对仪器精确度的估读估读难做到完全重现;难做到完全重现;c c某一某一环境条件的临时变动环境条件的临时变动引起测量结果的变化;引起测量结果的变化;(环境误环境误差差)d d操作的过失操作的过失引起的误差。引起的误差。(存在过失误差的观测值在实验数据整理时应该剔除。)(存在过失误差的观测值在实验数据整理时应该剔除。)(1 1)、测量的可靠程度)、测量的可靠程度可靠值:多次测量值的算术平
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