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第四课时 物质的量浓度配制(相关实验及误差分析)

第四课时   物质的量浓度配制(相关实验及误差分析)
第四课时   物质的量浓度配制(相关实验及误差分析)

第四课时物质的量浓度配制(实验及误差分析)

【实验(阅读教材P16[实验1-5]内容,完成下列填空】

一、重要仪器

1、容量瓶的使用

(1)容量瓶上标注有:。

(2)常见规格有:

(3)容量瓶是配制物质的量浓度溶液的专用仪器,选择容量瓶应遵循“大而近”的原则:

(4)使用容量瓶注意“五不”:①;②;③;④;⑤。

(5)使用前要检验容量瓶是否漏水。检验程序:

二、配制一定物质的量浓度的溶液的实验步骤:(阅读教材P16[实验1-5]内容,完成下列填空)

1、计算:

2、称量:若用托盘天平称取NaCl固体_______g

3、溶解:将称好的NaCl固体放入_______中,加入适量的蒸馏水溶解,用______搅拌,并冷却至室温。

4、移液:将烧杯中的溶液用_________小心地引流到指定容量瓶中,

5、洗涤:用蒸馏水洗涤烧杯内壁________次,并将洗涤液都要注入__________,轻轻摇动,使溶液混合均匀。

6、定容:缓缓地将蒸馏水注入到容量瓶中,直到容量瓶中的液面接近容量瓶颈刻度线下_______处,改用________滴加蒸馏水至__________。

7、摇匀:盖好瓶活塞,反复上下颠倒,摇匀。

三、配制100 mL 1 mol·L-1的氯化钠溶液,下列实验操作对实验结果有无影响?有何影响?请分

强化训练:

1、用容量瓶配制一定物质的量浓度的溶液,该容量瓶必须是( )

A.干燥的 B.瓶塞不漏水

C.用与所配溶液同浓度的溶液润洗过的 D.以上三项都符合的

2、在0.5L某浓度的NaCl溶液中含有0.5mol NaCl,下列对该溶液的说法中,不正确的是( ) A.该溶液溶质的物质的量浓度为1mol/L

B.该溶液中含有58.5g NaCl

C.配制100mL该溶液需用5.85g NaCl

D.量取100mL该溶液倒入烧杯中,烧杯中NaCl物质的量为0.1mol

3、下列配制的溶液浓度偏高的是( )

A.配制盐酸用量筒量取盐酸时俯视刻度线

B.配制盐酸定容时,仰视容量瓶刻度线

C.称量4.0 g NaOH配制0.1 mol·L-1 NaOH溶液 1 000 mL 时,砝码错放在左盘

D.NaOH溶解后未经冷却即注入容量瓶至刻度线

4、实验室里需用480mL 0.1mol/L的硫酸铜溶液,现配制该溶液,以下操作正确的是()A.称取7.68g硫酸铜,加入500mL水 B.称取12.0g胆矾配成500mL溶液

C.称取8.0g硫酸铜,加入500mL水 D.称取12.5g胆矾,配成500mL溶液

5、实验室用氢氧化钠固体配制1.00 mol·L-1的NaOH溶液500 mL,回答下列问题。

(1)请补充完整实验的简要步骤:

①计算;②称量NaOH固体_____ g;③溶解;④冷却并移液;⑤洗涤并转移;⑥_____;⑦摇匀。

(2)本实验用到的基本仪器已有烧杯、天平(带砝码)、镊子、量筒、玻璃棒,还缺少的仪器是________、________。

(3)上述实验操作②③都要用到小烧杯,其作用分别是__________和_________。

(4)如图是该同学转移溶液的示意图,图中有两处错误,请写出:

①______________________;②______________________________。

(5)在配制过程中,其他操作都是正确的,下列操作会引起浓度偏高的是________。

A.转移溶液时不慎有少量液体洒到容量瓶外面

B.定容时俯视刻度线

C.未冷却到室温就将溶液转移到容量瓶并定容

D.定容后塞上瓶塞反复摇匀,静置后,发现液面低于刻度线,再加水至刻度线

6、实验室用18mol·L-1浓H2SO4配制1.5mol·L-1稀H2SO4溶液250mL。

实验步骤如下:①容量瓶使用前,必须________________________;

②计算所需浓H2SO4体积为________;

③用量筒量取所需浓H2SO4;

④稀释浓H2SO4的方法(简要操作)是_________________________________________________;

⑤释释后的浓H2SO4应________再转移至容量瓶中;

⑥向容量瓶中继续加水至刻度1~2cm处,改用胶头滴管逐滴加水,使溶液的凹面与刻度线恰好相切,然后倒转摇匀。

请回答下列问题:

(1)完成上述实验步骤中的填空内容。

(2)该实验中尚缺少的一步操作是________,如果缺少这一步操作,将会导致所配制的硫酸浓度________(填“偏小”、“偏大”、“无影响”)

(3)下列操作将会导致所配制的硫酸浓度偏低的是________;

A.第③步时仰视读数 B.第⑥步时仰视读数

C.第⑥步倒转摇匀后发现液面低于刻度线,又加水至刻度线

大学物理实验报告数据处理及误差分析

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: - 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 0? (?)的表达式; 0= (( * )/ (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. ,利用以下程序计算A对应的发射初速度,结果为100.1 a =9.8 _ =0 =[] _ = ("A. "," ") _ = _ . ad ()[:-1] = _ [:]. ('\ ') _ = _ . ad ()[:-1] = _ [:]. ('\ ') a (0,10): .a d( a . ( a ( [ ])* / a . (2.0* a ( [ ])* a . /180.0))) _

+= [ ] 0= _ /10.0 0 4.选择速度B、C、D、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. ,利用以下程序对B组数据进行误差分析,结果为 -2.84217094304 -13 a =9.8 _ =0 1=0 =[] _ = ("B. "," ") _ = _ . ad ()[:-1] = _ [:]. ('\ ') _ = _ . ad ()[:-1] = _ [:]. ('\ ') a (0,10): .a d( a . ( a ( [ ])* / a . (2.0* a ( [ ])* a . /180.0))) _ += [ ] 0= _ /10.0 a (0,10): 1+= [ ]- 0 1/10.0 1 (2) 举例说明“精密度”、“正确度”“精确度”的概念。 1. 精密度 计量精密度指相同条件测量进行反复测量测值间致(符合)程度测量误差角度说精密度所 反映测值随机误差精密度高定确度(见)高说测值随机误差定其系统误差亦。 2. 正确度 计量正确度系指测量测值与其真值接近程度测量误差角度说正确度所反映测值系统误差 正确度高定精密度高说测值系统误差定其随机误差亦。 3. 精确度 计量精确度亦称准确度指测量测值间致程度及与其真值接近程度即精密度确度综合概念 测量误差角度说精确度(准确度)测值随机误差系统误差综合反映。 比如说系统误差就是秤有问题,称一斤的东西少2两。这个一直恒定的存在,谁来都是 这样的。这就是系统的误差。随机的误差就是在使用秤的方法。 篇二:数据处理及误差分析 物理实验课的基本程序

实验3.2灵敏电流计实验误差分析

误差分析 1. 半片法测检流计内阻的误差讨论 1. 系统误差 半偏法实验条件要求保持0U 不变,但实际上,“半偏”与“满偏”时2R 不同,0U 也 不同,当将2R 调大时,与0R 并联的电路部分电阻阻值增大,该并联线以外的电阻值不变,因此,由欧姆定律可知,在0R 上的分压增大,即0U 与之前的0U 不同了,而我们在实验时,是将两次测得的0U 看成不变的值,这里即存在了系统误差,实验中采用尽量使得0U 的值达到电压表满偏的地方的方法,以减小由于读数的偶然误差而增加的误差。另外也可以证明02R R R g -≈。这里0R 为Ω001.,如果把2R 当作g R ,则有一个固定的系统误差,因此最后确定测量结果时应地这项系统误差进行修正。 修正结果为:Ω=Ω-=-=1715411715502.).(R R R g 2. 由检流计灵敏阈所决定的误差1? 所谓灵敏阈指引起仪表的示值发生一可察觉变化的被测量的最小变化值。检流计的灵敏阈可取为0.2分度所对应的电流值。在检流计中当电流的改变小于灵敏阈时,我们一般很难察觉出光标读数的变化,这就给内阻的测量带来误差。测灵敏阈的方法是在调好半偏后,可以人为地增大2R 到)'R R (?+2,使光标偏转减小2个分度,从而推算出0.2分度所对应的电阻的改变值为0.1'R ?。故灵敏阈对内阻测量的影响约导致 Ω±=Ω?±=?±=?80202810101...'R .。 3. 由于电压U 波动所引起的误差2? 实验要求电压表V 的示值不变,而实际上电压可能有波动,而我们却察觉不出电压表指针的变化。这项误差可按电压表灵敏阈为0.2分度来考虑,即U 的相对误差约为0.2分度的电压值除以电压表的示值,可得 半偏法: Ω ±=Ω???±=?±=?0367042020020201715722022../)..(./).(R g 电压表示值分度的电压值

高中物理实验总结梳理

高中物理实验总结梳理 实验七:验证机械能守恒定律【实验目的】验证机械能守恒定律【实验原理】在只有重力作用的自由落体运动中,物体的重力势能和动能可以互相转化,但总机械能守恒。方法(1):若某一时刻物体下落的瞬时速度为v,下落高度为h,则应有:,借助打点计时器,测出重物某时刻的下落高度h和该时刻的瞬时速度v,即可验证机械能是否守恒,实验装置如图:方法(2):任意找两点A、B,分别测出两点的速度大小vA、vB以及两点之间的距离d。若物体的机械能守恒,应有。测定第n点的瞬时速度的方法是:测出第n点的相邻前、后两段相等时间T 内下落的距离Sn和Sn+1,由公式,或由算出。【实验器材】铁架台(带铁夹);打点计时器;重锤(带纸带夹子);纸带数条;复写纸片;导线;毫米刻度尺。除了上述器材外,还必须有电源。【实验步骤】1、按图把打点计时器安装在铁架台上,用导线把打点计时器与学生电源连接好。2、把纸带的一端在重锤上用夹子固定好,另一端穿过计时器限位孔,用手竖直提起纸带使重锤停靠在打点计时器附近。3、接通电源,松开纸带,让重锤自由下落。4、重复几次,得到3~5条打好点的纸带。5、在打好点的纸带中挑选点迹清晰的一条纸带,在起始点标上0,以后各依次标1,2,3,......用刻度尺测出对应下落高度h1、h2、h3、......。6、应用公式计算各点对应的瞬时速度v1、v2、v3、......。7、计算各点对应的势能减少量mgh和动能的增加量,进行比较。【注意事项】1、打点计时器安装时,必须使两纸带限拉孔在同一竖直线上,以减小摩擦阻力。2、实验时,需保持提纸带的手不动,待接通电源、让打点计时器工作正常后才松开纸带让重锤下落,以保证第一个点是一个清晰的小点。3、选用纸带时应尽量挑点迹清晰的纸带。4、测量下落高度时,都必须从起始点算起,不能搞错,为了减小测量h时的相对误差,选取的各个计数点要离起始点远一些,纸带也不宜过长,有效长度可在60cm~80cm以内。5、因不需要知道动能和势能的具体数值,所以不需要测量重物的质量。【实验数据记录和处理】【问题与讨论】1.比较方法(1)与方法(2)的不同,你认为用哪种方法好?2.打点计时器安装时,必须使两纸带限位孔在同一竖直线上,为什么?实验时必须选用质量较大的重锤,为什么?3.动能和重力势能都跟物体的质量 有关,本实验为什么不称物体的质量?4.本实验要用到重力加速度g。g取9.8m/s2呢?还是取当地的重力加速度值?或者通过实验打出的纸带,用计算出来?实验八:用单摆测定重力加速度【实验目的】1.利用单摆测定当地的重力加速度。2.巩固和加深对单摆周期公式的理解。【实验原理】单摆在偏角很小时的摆动,可以看成是简谐运动。其固有周期为,由此可得g=,据此,只要测出摆长和周期T,即可计算出当地的重力加速度值。【实验器材】铁架台及铁夹,中心有小孔的金属小球;约1m的细线;秒表,游标卡尺,刻度尺。【实验步骤】1.在

实验法案例及误差分析

实验法案例及误差分析 第四组成员: 某企业为了了解“托儿”对商品销售的作用,决定采用两组实验设计来确定“托儿”的实际效果。其所选择的三个摊位基本效益差不多,实验结果如表: 商品销售额变动结果 事前测量是否引入“托 事后测量 儿” 实验组100 有150 控制组1 102 无110 控制组2 无有125 分析: 该公司采用前后对照组的实验方法,选择了摊位基本效益差不多的三个小组(实验组/控制组1/控制组2 ),以实现实验前三个小组的相似性,在该实验中: 因变量---商品销售额 自变量---引入托儿 抽样误差:案例中三个小组除基本效益相似外还存在例如位置、摊位摆设等其他外生变量,因此在实施中会产生随机误差。 非抽样误差:在进行实验法的过程中产生的数据收集、处理等不可避免的系统误差。 商品销售额变动结果分析:

根据以上数据,计算结果是: (1)实验组本身总效应=150-100=50 即从实验组来看,引入托儿后销售额增加了50,但不能说明销售额的增加仅仅是由引入托儿引起的,也可能是由于其他外生变量引起的。 (2)前后测量本身可能导致的销售额的差异,也即控制组1所导致的结果差异为: 控制组1导致的结果差异=110-102=8 因为控制组1没有引入托儿及自变量没有发生变化,所有该销售额的变动只能解释为是有其他外生变量引起的。 (3)无前测量所导致的差异(控制组2)=125-(100+102)/2=24 (4)所以控制组的总效应=8+24=32 (5)引入“托儿”及前测的交互效应(实验效果)=50-32=18 在排除外生变量的影响后,可以认为“引入托儿”使销售额增加了18。评价:该实验法的类型是现场实验即在自然环境的环境中操纵自变量,提高了该研究结果在现实生活中推广的可能性即外部效度较高。从所得数据可看出,误差控制得较好。

2018高中物理实验总结【最新完整版】

2018高中物理实验总结【最新完整版】 高中物理实验总结【最新完整版】 应特别注意的问题:验证机械能守恒定律中不需要选择第一个间距等于2mm的纸带.这个实验的正确实验步骤是先闭合电源开关,启动打点计时器,待打点计时器的工作稳定后,再释放重锤,使它自由落下,同时纸带打出一系列点迹.按这种方法操作,在未释放纸带前,打点计时器已经在纸带上打出点迹,但都打在同一点上,这就是第一点.由于开始释放的时刻是不确定的,从开始释放到打第二个点的时间一定小于0.02s,但具体时间不确定,因此第一点与第二点的距离只能知道一定小于2mm(如果这段时间恰等于0.02s,则这段位移s=gt2/2=(100.022/2)m=210-3m=2mm),但不能知道它的确切数值,也不需要知道它的确切数值.不论第一点与第二点的间距是否等于2mm,它都是从打第一点处开始作自由落体运动的,因此只要测量出第一点O与后面某一点P间的距离h,再测出打P点时的速度v,如果: gh ( ), 就算验证了这个过程中机械能守恒.

(2)实验仪器 要求掌握的实验仪器主要有:刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器(千分尺)、天平、停表(秒表)、打点计时器(电火花计时仪)、弹簧秤、温度表、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱,等等。对于使用新教材的省市,还要加上示波器等。对这些仪器,都要弄清其原理、会正确使用它们,包括测量仪器的正确读数。 (3)实验装置 对电学实验主要指电路图。 下面几个是应特别注意的: ①验证牛顿第二定律的实验,如何平衡摩擦力是关键。 ②研究平抛物体的运动及碰撞中的动量守恒的实验,这两个实验都要使用斜槽轨道,让小球从轨道上端无初速滚下,然后平抛出去,在安装装置时要注意保证轨道末端必须水平,如果实验要进行多次,每次小球应从同一高度处下落,因此

物理实验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 (13) 5 有效数字及其运算规则 (15) 6 实验数据的处理方法 (17) 习题 (25)

实验误差分析与数据处理 1 测量与误差 1.1 测量及测量的分类 物理实验是以测量为基础的。在实验中,研究物理现象、物质特性、验证物理原理都需要 进行测量。所谓测量,就是将待测的物理量与一个选来作为标准的同类量进行比较,得出它们.................................... 的倍数关系的过程........ 。选来作为标准的同类量称之为单位,倍数称为测量数值。一个物理量的测量值等于测量数值与单位的乘积。 在人类的发展历史上,不同时期,不同的国家,乃至不同的地区,同一种物理量有着许多不同的计量单位。如长度单位就分别有码、英尺、市尺和米等。为了便于国际交流,国际计量大会于1990年确定了国际单位制(SI ),它规定了以米、千克、秒、安培、开尔文、摩尔、坎德拉作为基本单位,其他物理量(如力、能量、电压、磁感应强度等)均作为这些基本单位的导出单位。 1.直接测量与间接测量 测量可分为两类。一类是直接测量,是指直接将待测物理量与选定的同类物理量的标准单位相比较直接得到测量值的一种测量。它无须进行任何函数关系的辅助运算。如用尺测量长度、以秒表计时间、天平称质量、安培表测电流等。另一类是间接测量,是指被测量与直接测量的量之间需要通过一定的函数关系的辅助运算,才能得到被测量物理量的量值的测量。如单 摆测量重力加速度时,需先直接测量单摆长l 和单摆的周期T ,再应用公式2 24T l g π=,求得重力 加速度g 。物理量的测量中,绝大部分是间接测量。但直接测量是一切测量的基础。不论是直接测量,还是间接测量,都需要满足一定的实验条件,按照严格的方法及正确地使用仪器,才能得出应有的结果。因此实验过程中,一定要充分了解实验目的,正确使用仪器,细心地进行操作读数和记录,才能达到巩固理论知识和加强实验技能训练的目的。 2.等精度测量与不等精度测量 同一个人,用同样的方法,使用同样的仪器,在相同的条件下对同一物理量进行多次测量,尽管各次测量并不完全相同,但我们没有任何充足的理由来判断某一次测量更为精确,只能认为它们测量的精确程度是完全相同的。我们把这种具有同样精确程度的测量称之为等精度测量。在所有的测量条件中,只要有一个发生变化,这时所进行的测量即为不等精度测量。在物理实验中,凡是要求多次测量均指等精度测量,应尽可能保持等精度测量的条件不变。严格地说,在实验过程中保持测量条件不变是很困难的。但当某一条件的变化对测量结果的影响不大时,乃可视为等精度测量。在本书中,除了特别指明外,都作为等精度测量。 1.2 误差及误差的表现形式 1.误差 物理量在客观上有着确定的数值,称为真值。测量的最终目的都是要获得物理量的真值。但由于测量仪器精度的局限性、测量方法或理论公式的不完善性和实验条件的不理想,测量人员不熟练等原因,使得测量结果与客观真值有一定的差异,这种差异称之为误差。若某物理量测量的量值为x ,真值为A ,则产生的误差x 为:

(完整版)高中物理实验归类总结

高中物理实验总结 力学实验 实验一:研究匀变速直线运动,测定匀变速直线运动的加速度(含练习使用打点计时器) 1.打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,电磁打点计时器4-6v 交流电,电火花220v 交流电,它每隔0.02s 打一次点(电源频率是50Hz )。 2.由纸带判断物体做匀变速直线运动的方法:连续相等的时间间隔内的位移之差为恒量。求任一计数 点对应的即时速度v :2T s s 1) (n n ++==v v n ;如T s s v 2322+=(其中T =5×0.02s=0.1s ) 3.由纸带求物体运动加速度的方法: (1)利用上图中任意相邻的两段位移求a :如2 23T s s a -= (2)用“逐差法”求加速度:(T 为相邻两计数点间的时间间隔)求 ?++=?===3a a a a 3T s -s a ;3T s -s a ;3T s -s a 3212 36322522141()()2 3216549T s s s s s s a ++-++= (3)用v-t 图法:即先根据2T s s 1) (n n ++=n v ;求出打第n 点时纸带的瞬 时速度,再求出各点的即时速度,画出如图的v-t 图线,图线的斜率即加速度。 [实验步骤] [注意事项]1.纸带打完后及时断开电源。 2.小车的加速度应适当大一些,以能在纸带上长约50cm 的范围内清楚地取7~8个计数点为宜。 3.应区别计时器打出的轨迹点与人为选取的计数点,通常每隔4个轨迹点选1个计数点,选取的记数点 不少于6个(即每隔5个时间间隔取一个计数点),是为求加速度时便于计算。 4.不要分段测量各段位移,可统一量出各计数点到计数起点0之间的距离,读数时应估读到毫米的下一 位。所取的计数点要能保证至少有两位有效数字 5.平行:纸带和细绳要和木板平行. 6.两先两后:实验中应先接通电源,后让小车运动;实验完毕应先断开电源后取纸带. 7.电压若增大,打点更清晰;频率若增加,打点周期更短; 8.若打出短线,增加振针与复写纸的距离; 9.若初速度为0,则选1,2点距离为2mm 为宜; 实验二:探究弹力和弹簧伸长的关系

物理实验中的误差分析

物理实验中的误差理论与数据处理 江苏省南通市第二中学陈雅 要深刻地认识和了解实验及现象,深入地研究实验,应该借助实验误差理论。在实验数据处理时,若处理不当,也会引入误差,或增大误差。因此,在处理实验数据时,应该考虑不同处理方法带来的误差影响。本文就以高中物理教材中的一个基本实验──根据打点计时器打出的纸带求物体运动的加速度为例,来说明数据处理方法对实验误差的影响。 为处理纸带方便起见,对纸带上的一列点应标上计数号码。标注计数号码的方法因实验要求不同而异。如在“验证机械能守恒”实验中,计数起点0要标在运动的起点。但是,在“测加速度”的实验中,通常将计数起点0选在靠近运动起点的某一清晰点上。以后各点顺序标以1,2,…,n-1,n,n+1…考虑到实验中加速度常不很大(点迹过密)、不一定要算出各点(时刻)的即时速度、读数误差的影响及数据处理简便等因素,计数点常不以各点顺序逐点标注,而是间隔几个相同数目的点子来标(通常每隔5个点取一个计数点)。如图1所示。 物体做匀变速直线运动,其加速度常用下述公式计算法和图像法确定。 1.公式计算法 ①根据匀变速直线运动中加速度的定义来计算。设T为时间间隔,以下同。 ⑴

②根据匀变速直线运动中位移与时间的关系来计算。 如果将打出的第一点作为计数起点0,则 ⑵如果不以第一点为计数起点,那么 ⑶ 或者用逐差法⑷ ③根据匀加速直线运动中位移和速度的关系来计算。 ⑸ 由于⑴、⑸都要涉及速度,要先把速度计算出来,就增加了不少计算过程,也增加了计算误差,所以一般不用这两种计算方式。 如果用最小刻度为1mm的刻度尺测量长度,打点周期为0.02s,下面就用⑵、⑶两式计算加速度值,对纸带各点测量的误差所引起的偶然误差进行分析: 第一,当用计算时,根据误差公式,有 (单位mm)⑹ 决定于纸带的有效长度,通常为600mm~800mm,所以上式右边前一项

最牛高中物理实验电阻测量方法归纳与总结

恒定电流 电阻测量方法归纳 电阻测量一直是高中物理电学实验中的重头戏,高中物理教材中编排的电学实验对电阻的测量仅仅给出了一个大概的框架,实际上电阻的测量方法很多,了解并掌握电阻的测量方法可以使学生对电学知识的理解更加深刻和透彻。 一、基本方法-----伏安法(V-A 法) 伏安法测量电阻主要涉及测量电路的选择,控制电路的选择和实验器材的选择。 1、原理:根据部分电路欧姆定律。 2、控制电路的选择 控制电路有两种:一种是限流电路(如图1);另一种是分压电路。(如图2) (1)限流电路是将电源和可变电阻串联,通过改变电阻的阻值,以达到改变电路的 电流,但电流的改变是有一定范围的。其优点是节省能量;一般在两种控制电路都可 以选择的时候,优先考虑限流电路。 (2)分压电路是将电源和可变电阻的总值串联起来,再从可变电阻的两个接线柱引 出导线。如图2,其输出电压由ap 之间的电阻决定,这样其输出电压的范围可以从零 开始变化到接近于电源的电动势。在下列三种情况下,一定要使用分压电路: ① 要求测量数值从零开始变化或在坐标图中画出图线。 ② 滑动变阻器的总值比待测电阻的阻值小得多。 ③ 电流表和电压表的量程比电路中的电压和电流小。 3、测量电路 由于伏特表、安培表存在电阻,所以测量电路有两种:即电流表内接和电流表外 接。 (1)电流表内接和电流表外接的电路图分别见图3、图4 (2)电流表内、外接法的选择, ①、已知R V 、 R A 及待测电阻R X 的大致阻值时可以利用相对误差判断 若A X R R >X V R R ,选用内接法,A X R R <X V R R ,选用外接法 ②不知R V 、 R A 及待测电阻R X ,采用尝试法,见图5,当电压表的一端分别接在 a 、 b 两点时,如电流表示数有明显变化,用内接法;电压表示数有明显变化,用外接 法。 (3)误差分析: 内接时误差是由于电流表分压引起的,其测量值偏大,即 R 测 >R 真(R 测=R A +R X ); 外接时误差是由于电压表分流引起的,其测量值偏小,即 R 测<R 真(V X V X R R R R R += 测) 4、伏安法测电阻的电路的改进 图5 图 6 0 图 1 图2 图 3 图 4 图 7 0

实验大数据误差分析报告与大数据处理

第一章实验数据误差分析与数据处理 第一节实验数据误差分析 一、概述 由于实验方法和实验设备的不完善,周围环境的影响,以及人的观察力,测量程序等限制,实验测量值和真值之间,总是存在一定的差异,在数值上即表现为误差。为了提高实验的精度,缩小实验观测值和真值之间的差值,需要对实验数据误差进行分析和讨论。 实验数据误差分析并不是即成事实的消极措施,而是给研究人员提供参与科学实验的积极武器,通过误差分析,可以认清误差的来源及影响,使我们有可能预先确定导致实验总误差的最大组成因素,并设法排除数据中所包含的无效成分,进一步改进实验方案。实验误差分析也提醒我们注意主要误差来源,精心操作,使研究的准确度得以提高。 二、实验误差的来源 实验误差从总体上讲有实验装置(包括标准器具、仪器仪表等)、实验方法、实验环境、实验人员和被测量五个来源。 1.实验装置误差 测量装置是标准器具、仪器仪表和辅助设备的总体。实验装置误差是指由测量装置产生的测量误差。它来源于: (1)标准器具误差 标准器具是指用以复现量值的计量器具。由于加工的限制,标准器复现的量值单位是有误差的。例如,标准刻线米尺的0刻线和1 000 mm刻线之间的实际长度与1 000 mm单位是有差异的。又如,标称值为 1kg的砝码的实际质量(真值)并不等于1kg等等。 (2)仪器仪表误差 凡是用于被测量和复现计量单位的标准量进行比较的设备,称为仪器或仪表.它们将被测量转换成可直接观察的指示值。例如,温度计、电流表、压力表、干涉仪、天平,等等。 由于仪器仪表在加工、装配和调试中,不可避免地存在误差,以致仪器仪表的指示值不等于被测量的真值,造成测量误差。例如,天平的两臂不可能加工、调整到绝对相等,称量时,按天平工作原理,天平平衡被认为两边的质量相等。但是,由于天平的不等臂,虽然天平达到平衡,但两边的质量并不等,即造成测量误差。 (3)附件误差 为测量创造必要条件或使测量方便地进行而采用的各种辅助设备或附件,均属测量附件。如电测量中的转换开关及移动测点、电源、热源和连接导线等均为测量附件,且均产生测量误差。又如,热工计量用的水槽,作为温度测量附件,提供测量水银温度计所需要的温场,由于水槽内各处温度的不均匀,便引起测量误差,等等。 按装置误差具体形成原因,可分为结构性的装置误差、调整性的装置误差和变化性的装置误差。结构性的装置误差如:天平的不等臂,线纹尺刻线不均匀,量块工作面的不平行性,光学零件的光学性能缺陷,等等。这些误差大部分是由于制造工艺不完善和长期使用磨损引起的。调整性的装置误差如投影仪物镜放大倍数调整不准确,水平仪的零位调整不准确,千分尺的零位调整不准确,等等。这些误差是由于仪器仪表在使用时,未调整到理想状态引起的。变化性的装置误差如:激光波长的长期不稳定性,电阻等元器件的老化,晶体振荡器频率的长期漂移,等等。这些误差是由于仪器仪表随时间的不稳定性和随空间位置变化的不均匀性造成的。 2.环境误差 环境误差系指测量中由于各种环境因素造成的测量误差。 被测量在不同的环境中测量,其结果是不同的。这一客观事实说明,环境对测量是有影响的,是测量的误差来源之一。环境造成测量误差的主要原因是测量装置包括标准器具、仪器仪表、测量附件同被测对象随着环境的变化而变化着。 测量环境除了偏离标准环境产生测量误差以外,从而引起测量环境微观变化的测量误差。 3.方法误差

高中物理实验题归纳总结

高中物理实验复习题集 实验复习要求: 一、仪器的使用 要求会正确使用的仪器主要有:刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、电火花计时器或电磁打点计时器、弹簧秤、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等,掌握各种仪器的使用条件、读数(有效数字) 1、游标卡尺(10分尺、20分尺、50分尺) (1)读出游标卡尺的读数为__________cm. (2)一游标卡尺的主尺最小分度是1 mm,游标尺上有20个小的等分刻度,用它测量一工件的长度,如下图所示。这个工件的长度是______mm。 2、螺旋测微器 用螺旋测微器测量一矩形小零件的长和宽时,螺旋测微器上的示数如下图所示,左图的读数是_______cm,右图的读数是cm。 二、验证力的平行四边形定则 1、在“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB 和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。 (1)图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是____________________ (2)本实验采用的科学方法是---() A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 建立物理模型法 (1) F'; (2) B; 三、探究弹簧弹力与伸长量的关系: 1、用金属制成的线材(如纲丝、钢筋)受到的拉力会伸长,17世纪英国物理学家胡克发现,金属丝或金属杆在弹性限度内的伸长与拉力成正比,这就是着名的胡克定律.这个发现为后人对材料的研究奠定了重要的基础.现有一根用新材料制成的金属杆,长为4m,横截面积为0. 8 cm2,设计要求它受到拉力后的伸长不超过原长的1/1 000,由于这一拉力很大,杆又较长,直接测试有困难,就选用同种材料制成样品进行测试,通过测试取得数据如下: (1)根据测试结果,推导出线材伸长x与材料的长度L、材料的横截面积S及拉力F的函数关系为。 (2)在寻找上述关系中,你运用哪种科学研究方法。 (3)通过对样品的测试,求出新材料制成的金属细杆能承受的最大拉力约。 答案:(1) s FL k x (其中k为比例系数);(2)控制条件法(或控制变量法、单因子法、归纳法);(3)104 N 2、在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中,将弹簧水平放置测出其自然长度,然后竖直悬挂让其自然下垂,在其下端竖直向下施加外力F,实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的.用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的F-x图线如图所示,由图可知弹簧的劲度系数为.图线不过原点的原因是由于。 答案:200 N/m 弹簧有自重 3、以下是一位同学做“探究形变与弹力的关系”的实验。 (1)下列的实验步骤是这位同学准备完成的,请你帮这位同学按操作的先后顺序,用字母排列出来是:。 A、以弹簧伸长量为横坐标,以弹力为纵坐标,描出各组数据(x,F)对应的点,并用平滑的曲线连结起来。 B、记下弹簧不挂钩码时,其下端在刻度尺上的刻度L0 C、将铁架台固定于桌子上,并将弹簧的一端系于横梁上,在弹簧附近竖直固定一刻度尺 D、依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个……钩码,并分别记下钩码静止时,弹簧下端所对应的刻度并记录在表格内,然后取下钩码 E、以弹簧伸长量为自变量,写出弹力与弹簧伸长量的关系式. F、解释函数表达式中常数的物理意义. (2)下表是这位同学探究弹力大小与弹簧伸长量之间的关系所测的几组数据: 弹力(F/N) 弹簧原来长度(L0/cm)1515151515 弹簧后来长度(L/cm) 弹簧伸长量(x/cm) ①算出每一次弹簧伸长量,并将结果填在上表的空格内 ②在图6的坐标上作出F-x图线。 ③写出曲线的函数表达式。(x用cm作单位): ④函数表达式中常数的物理意义: 510 56

物理实验迈克尔逊干涉仪实验误差分析及结果讨论

实验总结: 1.在实际测量中,出现了一下情况: 随测量次数的增多,圆心位置发生了变化,这种现象是与理论相悖的,原因是由于M1与M2’未达到完全平行或调整仪器时未调整好,而且圆心偏移速度越快越说明M1与M2’平行度越差。 2.在测量完第一组数据后,反向旋转时会在旋转相当多圈后才会出现中心圆环的由吞吐变吐,这个转变不是立即就完成的,这是因为仪器右侧的旋钮为微调旋钮,使用它对干涉仪的性质改变影响较小,故有吞变吐需要旋转相当一段时间,此时应旋转中部大旋钮,再使用微调,但不要忘记刻度盘调零。 3.两组数据所测得的结果相差较大,这可能是由于测量过程的误差或操作失误所引起的,应尽量避免。 4.实验中还观察到许多现象,如M1上出现很多光斑,其中有亮有暗,同心圆的粗细和疏密变化等等。但由于理论知识的缺乏,我们尚无法给出上述问题的完美解释,需要我们进一步的学习与探索。 一进行分析讨论。 从数据表格可以看到,在误差允许范围内,测量波长与理论波长一致,验证了这种测试方法的可行性。 误差分析: ①实验中空程没能完全消除;②实验对每一百条条纹的开始计数点和计数结束点的判定存在误差;③实验中读数时存在随机误差;④实验器材受环境中的振动等因素的干扰产生偏差。 3)实验结果: 经分析,当顺时针转动旋钮时,“吐”出圆环,此时测得一波长,当逆时针转动旋钮时,“吞”出圆环,此时亦测得一波长。 将二者取平均值得测得光的波长:

,P= 0.95。 5.一个迈克尔逊实验,不但让我领悟到迈克尔逊设计干涉仪的巧妙和智慧,也更让我知道了做实验要有耐心和恒心,哪怕实验再麻烦,也必须坚持不懈,注重细节,这样才能真正地把实验做 2.1、为什么xx干涉不易观察到? 答: 两光束能产生干涉现象除满足同频、同向、相位差恒定三个条件外,其光程差还必须小于其相干长度。而白光的相干长度只有微米量级,所以只能在零光程附近才能观察到白光干涉。 2.3、讨论干涉条纹吐出或吞入时的光程差变化情况。 答: 吞入时,光程差变小。而吐出时,光程差则变大。 2.9、试总结迈克尔逊尔涉仪的调整要点及规律. 答: 调整要点: 1、粗调时,尽量使两像点重合在一起,为后面的细调节省时间。 2、细调时,朝吞吐减少的方向调,需耐心及细心。 3、鼓轮测量前须调零,且朝同一方向调节,以免产生空回误差。 4、做白光干涉实验,调粗调鼓轮,使干涉条件不断地在吞,此时即为向零光程位置调节。

高一物理实验题解题方法归纳

高一物理实验题解题方法归纳 实验,是自然科学的研究方法之一,高中物理实验是解决物理问题的一种途径,学好高中物理实验的复就至关重要。下面是给大家带来的高一物理实验题方法,希望能帮助到大家! 高一物理实验题方法1 常用的高中物理实验方法之控制变量法 在高中物理实验中,常有多个因素在变化,造成规律不易表现出来,这时可以先控制一些物理量不变,依次研究某一个因素的影响和利用。控制变量法是科学探究中的重要思想方法,广泛地运用在各种科学探索和科学实验研究之中。 常用的高中物理实验方法之等效替代法 等效替代法是在保证某种效果相同的前提下,将实际的、复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理实验问题和物理实验过程来研究和处理的方法。等效替代法是物理方法既是科学家研究问题的方法,也是高中学生在学习物理中常用的方法。 常用的高中物理实验方法之累积法

爱高中物理实验中把某些难以用常规仪器直接准确测量的物理量用累积的方法,将小量变大量,不仅可以便于测量,而且还可以提高测量的准确程度,减小误差。 常用的高中物理实验方法之放大法 对于高中物理实验中微小量或小变化的观察,可采用放大的方法。例如游标卡尺、放大镜、显微镜等仪器都是按放大原理制成的。 高一物理实验题方法2 解题技巧1.对于多体问题,要正确选取研究对象,善于寻找相互联系 选取研究对象和寻找相互联系是求解多体问题的两个关键。选取研究对象需根据不同的条件,或采用隔离法,即把研究对象从其所在的系统中抽取出来进行研究;或采用整体法,即把几个研究对象组成的系统作为整体来进行研究;或将隔离法与整体法交叉使用。 解题技巧2.对于多过程问题,要仔细观察过程特征,妥善运用物理规律 观察每一个过程特征和寻找过程之间的联系是求解多过程问题的两个关键。分析过程特征需仔细分析每个过程的约束条件,如物体的受力情况、状态参量等,以便运用相应的物理规律

误差分析及实验心得

误差分析及实验心得 误差分析 1 系统误差:使用台秤、量筒、量取药品时产生误差; 2 随机误差:反应未进行完全,有副反应发生;结晶、纯化及过滤时,有部分产品损失。 1、实验感想: 在实验的准备阶段,我就和搭档通过校园图书馆和电子阅览室查阅到了很多的有关本实验的资料,了解了很多关于阿司匹林的知识,无论是其发展历史、药理、分子结构还是物理化学性质。而从此实验,我们学习并掌握了实验室制备阿司匹林的各个过程细节,但毕竟是我们第一次独立的做实验,导致实验产率较低,误差较大。 在几个实验方案中,我们选取了一个较简单,容易操作的进行实验。我与同学共做了3次实验,第一次由于加错药品而导致实验失败,第二次实验由于抽滤的时候加入酒精的量过多,导致实验产率过低。因此,我们进行了第三次实验,在抽滤时对酒精的用量减少,虽然结果依然不理想,但是我们仍有许多的收获: (1)、培养了严谨求实的精神和顽强的毅力。通过此次的开放性实验,使我们了解到“理论结合实践”的重要性,使我们的动手能力和思考能力得到了锻炼和提高,明白了在实践中我们仍需要克服很多的困难。(2)、增进同学之间的友谊,增强了团队合作精神。这次的开放性实验要求两个或者两个以上的同学一起完成,而且不像以前实验时有已知的实验步骤,这就要求我们自己通力合作,独立思考,查阅资料了解实验并制定方案,再进行实验得到要求中的产物。我们彼此查找资料,积极的发表个人意见,增强了团队之间的协作精神,培养了独立思考问题的能力,同时培养了我们科学严谨的求知精神,敢于追求真理,不怕失败的顽强毅力。当然我们也在实验中得到了很大的乐趣。 九、实验讨论及心得体会 本次实验练习了乙酰水杨酸的制备操作,我制得的乙酰水杨酸的产量为理论上应该是约1.5g。所得产量与理论值存在一定偏差通过分析得到以下可能原因: a、减压过滤操作中有产物损失。 b、将产物转移至表面皿上时有产物残留。 c、结晶时没有结晶完全。 通过以上分析我觉得有些操作导致的损失可以避免所以我在以后的实验中保持严谨的态度。我通过本次实验我学到了乙酸酐和水杨酸在酸催化下制备乙酰水杨酸的操作方法初步了解有机合成中乙酰化反应原理巩固和进一步熟悉了减压过滤、重结晶基本操作的原理和方法了解到乙酰水杨酸中杂质的来源及其鉴别方法通过误差分析可能原因进一步更深理解实验的原理和操作养成严谨的态度。

第2章 实验数据的误差分析

第2章 实验数据的误差分析 通过实验测量所得大批数据是实验的主要成果,但在实验中,由于测量仪表和人的观察等方面的原因,实验数据总存在一些误差,所以在整理这些数据时,首先应对实验数据的可靠性进行客观的评定。 误差分析的目的就是评定实验数据的精确性,通过误差分析,认清误差的来源及其影响,并设法消除或减小误差,提高实验的精确性。对实验误差进行分析和估算,在评判实验结果和设计方案方面具有重要的意义。本章就化工原理实验中遇到的一些误差基本概念与估算方法作一扼要介绍。 2.1 误差的基本概念 2.1.1真值与平均值 真值是指某物理量客观存在的确定值。通常一个物理量的真值是不知道的,是我们努力要求测到的。严格来讲,由于测量仪器,测定方法、环境、人的观察力、测量的程序等,都不可能是完善无缺的,故真值是无法测得的,是一个理想值。科学实验中真值的定义是:设在测量中观察的次数为无限多,则根据误差分布定律正负误差出现的机率相等,故将各观察值相加,加以平均,在无系统误差情况下,可能获得极近于真值的数值。故“真值”在现实中是指观察次数无限多时,所求得的平均值(或是写入文献手册中所谓的“公认值”)。然而对我们工程实验而言,观察的次数都是有限的,故用有限观察次数求出的平均值,只能是近似真值,或称为最佳值。一般我们称这一最佳值为平均值。常用的平均值有下列几种: (1)算术平均值 这种平均值最常用。凡测量值的分布服从正态分布时,用最小二乘法原理可以证明:在一组等精度的测量中,算术平均值为最佳值或最可信赖值。 n x n x x x x n i i n ∑=++==121 (2-1) 式中: n x x x 21、——各次观测值;n ――观察的次数。 (2)均方根平均值 n x n x x x x n i i n ∑=++= =1222221 均 (2-2) (3)加权平均值 设对同一物理量用不同方法去测定,或对同一物理量由不同人去测定,计算平均值时,常对比较可靠的数值予以加重平均,称为加权平均。 ∑∑=++++++===n i i n i i i n n n w x w w w w x w x w x w w 11212211 (2-3)

物理实验误差分析与数据处理

物理实验误差分析与数 据处理 Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】

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 (13) 5 有效数字及其运算规则 (15) 6 实验数据的处理方法 (17) 习题 (25)

实验误差分析与数据处理 1 测量与误差 测量及测量的分类 物理实验是以测量为基础的。在实验中,研究物理现象、物质特性、验证 物理原理都需要进行测量。所谓测量,就是将待测的物理量与一个选来作为标...................... 准的同类量进行比较,得出它们的倍数关系的过程...................... 。选来作为标准的同类量称之为单位,倍数称为测量数值。一个物理量的测量值等于测量数值与单位的乘积。 在人类的发展历史上,不同时期,不同的国家,乃至不同的地区,同一种物理量有着许多不同的计量单位。如长度单位就分别有码、英尺、市尺和米等。为了便于国际交流,国际计量大会于1990年确定了国际单位制(SI ),它规定了以米、千克、秒、安培、开尔文、摩尔、坎德拉作为基本单位,其他物理量(如力、能量、电压、磁感应强度等)均作为这些基本单位的导出单位。 1.直接测量与间接测量 测量可分为两类。一类是直接测量,是指直接将待测物理量与选定的同类物理量的标准单位相比较直接得到测量值的一种测量。它无须进行任何函数关系的辅助运算。如用尺测量长度、以秒表计时间、天平称质量、安培表测电流等。另一类是间接测量,是指被测量与直接测量的量之间需要通过一定的函数关系的辅助运算,才能得到被测量物理量的量值的测量。如单摆测量重力加速 度时,需先直接测量单摆长l 和单摆的周期T ,再应用公式224T l g π=,求得重力 加速度g 。物理量的测量中,绝大部分是间接测量。但直接测量是一切测量的基础。不论是直接测量,还是间接测量,都需要满足一定的实验条件,按照严格的方法及正确地使用仪器,才能得出应有的结果。因此实验过程中,一定要充分了解实验目的,正确使用仪器,细心地进行操作读数和记录,才能达到巩固理论知识和加强实验技能训练的目的。 2.等精度测量与不等精度测量 同一个人,用同样的方法,使用同样的仪器,在相同的条件下对同一物理量进行多次测量,尽管各次测量并不完全相同,但我们没有任何充足的理由来判断某一次测量更为精确,只能认为它们测量的精确程度是完全相同的。我们把这种具有同样精确程度的测量称之为等精度测量。在所有的测量条件中,只要有一个发生变化,这时所进行的测量即为不等精度测量。在物理实验中,凡是要求多次测量均指等精度测量,应尽可能保持等精度测量的条件不变。严格地说,在实验过程中保持测量条件不变是很困难的。但当某一条件的变化对测量结果的影响不大时,乃可视为等精度测量。在本书中,除了特别指明外,都作为等精度测量。

物理碰撞实验过程中的误差分析

大学物理实验(I)论文论文名称:《谈碰撞试验中的误差分析》 院系:数学科学学院 年级:2012级 班级:数学与应用数学2班 姓名:陈冰 学号:201210700036 谈碰撞实验中的误差分析

陈冰 提要:本文对气垫导轨上进行验证动量守恒定律的碰撞实验的一些误差进行分析,通过实验数据表明,保证滑块的初始速度和挡光片的宽度是减小误差的重要因素,气垫导轨是否水平等一些次要因素同样会造成实验误差。关键词:碰撞实验误差分析滑块速度挡光片宽度其他因素一、引言 本实验主要是验证在完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞这两种情形下 m1v10+m2v20=m1v1+m2v2 是否成立,即验证碰撞前后系统总动量是否守恒。在理想情况下,系统碰撞前后动量百分差△P/P o*100%为0。 实验中可通过△P/P o*100%值讨论误差大小。本文就造成实验误差的原因分3部分进行讨论。 二、实验原理 (1)完全弹性碰撞 完全弹性碰撞下,系统的动量守恒,机械能也守恒,实验中,将两滑块相碰端装上缓冲弹簧圈,缓冲弹簧圈形变后 能迅速恢复原状,系统的机械能近似无损失, 而实现两滑块的完全弹性碰撞。由于两滑块碰 撞前后无势能无势能的变化故系统的机械能 守恒就体现为系统的总动能守恒。 即1/2m1v102+1/2m2v220=1/2m1v12+1/2m22v22 若两个滑块质量相等,即m1=m2=m且v20=0,则由上式得到两个滑块彼此交换速度,即v1=0,v10=v2 (2)完全非弹性碰撞 若两滑块相碰后,相同速度沿直线运动而不分开,称这种碰撞为完全非弹性碰撞,点是碰撞前后系统的动量守恒,机械能不守恒。在实验中将滑块碰撞端装上尼龙粘胶扣,使两滑块碰撞后粘在一起以相同的速度运动,实现完全弹性碰撞 设完全弹性碰撞后两滑块的共同速度为v,即v1=v2=v则有 m1v10+m2v20=m1v1+m2v2

计算方法与计算 实验一误差分析

《计算方法与分析》实验报告 实验一、误差分析 一、上机前的准备工作 1、复习和掌握与本次实验有关的教学内容。 2、根据本次实验要求,在纸上编写算法及上机的程序,并经过人工模拟运行检验,减少不必要的错误,提高上机效率。切忌不编程序、不作人工检查就进行程序输入,这只能使上机调试的难度增加,甚至可能带来学习自信心的下降,影响后续课程的学习。 二、上机实验步骤 1、启动开发环境; 2、建立源程序文件,输入源程序; 3、编译产生目标程序,连接生成可执行程序,运行程序,输出结果; 4、对数值计算结果进行误差分析,讨论数值算法的收敛性与稳定性; 5、整理实验报告。 三、实验报告 实验报告是记录实验工作全过程的技术文档,实验报告的撰写是科学技术工作的一个组成部分。《数值分析》实验报告包括下列要求: 1、实验原理; 2、实验内容和要求; 3、数值算法描述,包括数据输入、数据处理和数据输出; 4、算法的实现 (1)给出具体的计算实例, (2)经调试正确的源程序清单, (3)对具体的数值例子给出数值结果; 5、计算结果的误差分析,算法的收敛性与稳定性的讨论; 6、实验心得。

误差分析 误差问题是数值分析的基础,又是数值分析中一个困难的课题。在实际计算中,如果选用了不同的算法,由于舍入误差的影响,将会得到截然不同的结果。因此,选取算法时注重分析舍入误差的影响,在实际计算中是十分重要的。同时,由于在数值求解过程中用有限的过程代替无限的过程会产生截断误差,因此算法的好坏会影响到数值结果的精度。 一、实验目的 1、通过上机编程,复习巩固以前所学程序设计语言及上机操作指令; 2、通过上机计算,了解误差、绝对误差、误差界、相对误差界的有关概念; 3、 通过上机计算,了解舍入误差所引起的数值不稳定性。 二、算法实例 例 1.1 用差商h a f h a f a f ) ()()(-+≈ '求x x f ln )(=在3=x 处导数的近似值。取 1.0=h ,1000.0=h ,h =0.000 000 000 000 001和h =0.000 000 000 000 000 1分别用MATLAB 软件计算,取十五位数字计算。 解: 在MATLAB 工作窗口输入下面程序 >>a=3;h=0.1;y=log(a+h)-log(a);yx=y/h 运行后得 yx = 0.32789822822991. 将此程序中h 改为0.000 1,运行后得 yx = 0.33332777790385. 后者比前者好。再取h = 0.000 000 000 000 001,运行后得 yx = 0.44408920985006, 不如前者好。取h = 0.000 000 000 000 000 1,运行后得 yx = 0, 算出的结果反而毫无价值。 例1.2 分别求方程组b AX =在下列情况时的解,其中A ??? ? ??=01.11 11 . (1)???? ??=22b ; (2)??? ? ??=01.22b . 解: (1) 首先将方程组b AX =化为同解方程b A X 1-=,然后在MATLAB 工

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