复旦大学基础物理实验数据处理作业

实 验 名 称：
姓 名：
学 号：
座 位 号：
指 导 教 师：
报 告 箱 号：
实 验 日 期： 年 月 日星期 第 节
一、实验目的：
二、实验原理（请用自己的语言简明扼要地叙述，电/光学实验应画出电/光路图）：
三、实验内容（简明写出实验方法、关键步骤和要测量的物理量，可提出问题）：
四、实验器材、仪器（型号、规格）及注意事项：
五、实验记录(仔细观察，认真记录现象、实验条件、数据等内容，不得随意涂改)：
温度： 湿度：
教师签名： 日期：
实验记录附加页
六、数据处理（作图纸请另附）：
七、实验分析：
八、实验结论：
实验体会及建议：
教师签名： 日期：。

复旦大学基础物理实验理论知识复习物理实验复习一、什么是普通物理实验？• 最基本的物理实验，包括力、热、电、光及近代物理实验• 理科、工科、医科各专业都普遍要做的物理实验。

二、物理实验对物理学在其他学科中应用的意义• 材料：物性测试、新材料的发现、制备• 化学：光谱分析、放射性测量、激光分离同位素• 生物：各类显微镜（光学显微镜、电子显微镜、X光显微镜、原子力显微镜），DNA操纵、切割、重组以及双螺旋结构的分析• 医学：诊断――X光、CT、核磁共振、超声波治疗――放射性、激光、微波、γ刀结论：物理实验是物理学在其他学科中应用的桥梁。

第二章：实验数据的处理一、为什么要处理数据？1、大多物理规律是用物理量之间的定量关系来表述的。

2、实验得到的数据只有经过正确的处理才能得到公认的、合理的结论。

二、误差分析与不确定度评定• 测量——测量者采取某种测量方法用某种测量仪器将待测量与标准量进行比较。

（质量、长度、体积）• 误差——测量值与真值的差• 误差的成因：1.测量方法（伏安法测电阻、热电偶测温度）2.测量者（经验、估读、疏忽）3.测量仪器及标准量（定标、环境、时效）• 误差分析的重点在测量方法（体温计、单摆测g）。

• 测量者的估读、仪器和标准量的不确定程度是可以用一定的方法评定的，称为“不确定度评定”。

三、关于测量不确定度的评定方法• 不确定度----被测量分散性的表征。

• 分为两类：A类---由多次测量统计分析评定的不确定度B类---其他方法评定的不确定度1）A类不确定度的评定方法:对待测量x 进行n 次全同测量：测量次数 n 越多，uA 越小。

一般可在科学型计算器上直接得出计算结果。

1物理实验复习 2） B类不确定度的评定方法:（1）测量不确定度（与测量方法和测量经验有关），可取：（多次测量时，uB1由uA代替）（2）仪器不确定度（与仪器种类、级别及使用条件有关），可取：au,B2c• 不确定度的合成：1）单次测量：22 u(x),u(x)，u(x)12BB在长度测量中，长度值是两个位置读数x1和x2之差，其不确定度合成公式为：222 u(x),u(x)，u(x)，u(x)B11B12B22）多次测量：22 uxuxux()()(),，AB2• 不确定度的传递:在间接测量时，待测量是由直接测量的量通过计算而得的。

复旦大学基础物理实验报告答案
1.固体的密度可以从这几方面来观察：一是把它放在水里或其他液体中，看浮力大小；二是拿一个装满液体的烧杯，并将烧杯底部向下扣住桌面上，用另一只手去压烧杯口，如果压不动，则说明该物质密度大于水或油；三是把盛满某种液体的容器放入一块干燥的另一种物质里，如果两者同时沉底，则所测得的物质密度要比容器本身的密度大。

2.金属的导热性与其自身晶格结构有关。

通过实验我们发现了金属的晶格对温度十分敏感。

对于金属材料来说，当温度升高到某一临界值时，金属就由铁素体变成奥氏体，从而获得良好的导热性能，再继续加热，奥氏体很快转化为马氏体，失去良好的导热性能，随着温度进一步提高，最终将完全转化为铁素体，并失去良好的导热性能。

3.常用的气体分子的质量都比较小，因此气体分子运动速率很低。

根据气体分子速率分布的理论知识可以判断出氦气、氢气和氖气的物理状态及其气压，这样就确定了被检验气体的压强。

检查氢气管是否漏气的方法也非常简单——把肥皂水涂抹在胶皮管处。

若液体呈红色，表示氢气已泄露；若呈白色，表示没有漏气；若呈黑色，则需修复后才能使用。

5.利用普朗克定律可求解：物质的能量与温度成正比，当粒子间距离足够小时（即小于普朗克长度），粒子间的引力便会消失，此时原子会处于“停止”状态。

而我们平常所做的“核裂变”等实验中释放出的巨大能量，也应是由于粒子间强烈的相互作用引起的。

在微观世界中，夸克之间也存在
着极强的吸引力，但目前还未找到可证实的例子。

单色仪的定标引言：单色仪广泛应用于生产生活中，其中光栅单色仪被广泛应用在科研、生产、质控等环节。

无论是穿透吸收光谱，还是荧光光谱，拉曼光谱，如何获得单波长辐射是不可缺少的手段。

由于现代单色仪可具有很宽的光谱范围（UV- IR），高光谱分辨率（到0.001nm）,自动波长扫描，完整的电脑控制功能极易与其他周边设备融合为高性能自动测试系统，使用电脑自动扫描多光栅单色仪已成为光谱研究的首选。

然而，单色仪在使用一段时间后，会出现测量偏差，故要对单色仪进行定标。

以保证其使用的准确性。

实验目的与要求1.掌握调节光路准直的基本方法和技巧。

2.掌握单色仪的工作原理和正确使用方法。

实验原理：光栅单色仪实验采用WDG-300型光栅单色仪。

它的结构如图2所示，光束从入射缝S1入射后照射到平面反射镜M1上，再经过凹面镜M2的反射变成平行光束照射到光栅G上，不同波长的光束经过光栅后按不同的衍射角散射，再经过凹面镜M3的会聚后通过出射缝出射，此时只有某一波长的光束能出射。

光栅G通过传动杠和鼓轮相连，转动鼓轮，光栅G也会随之转动，从而能使不同波长的光束出射。

实验内容1.光路调整■用水平仪调整单色仪水平。

■调节光源的位置。

将光源直接照射到入射缝上，调整光源使得从出射缝处能用肉眼观察到光源的像（可转动鼓轮改变像的颜色，选择柔和点的颜色如黄色），轻微调节光源的位置使光源的像位于凹面镜中央，此时光源在单色仪准直系统的光轴延长线上。

■调节会聚透镜的位置。

调整完毕后再放入会聚透镜，调节光源和会聚透镜的位置使光源准确成像在入射缝上，像的大小要略大于入射缝。

这时，从出射缝看进去，凹面镜应该被均匀照亮（入射缝此时要开的小些），如左右不均匀，可适当调节会聚透镜的左右位置，直至单色仪中聚光镜被均匀照亮为止。

2.确定入射缝和出射缝的实际零点■入射缝零点的确定。

先将入射缝关闭（注意动作要缓慢，以免损坏光缝），并将鼓轮转至对眼睛最灵敏绿光所相应刻度处。

半导体PN结的物理特性实验目的与要求1、学会用运算放大器组成电流-电压变换器的方法测量弱电流。

2、研究PN结的正向电流与电压之间的关系。

3、学习通过实验数据处理求得经验公式的方法。

实验原理PN 结的物理特性测量由半导体物理学中有关PN 结的研究，可以得出PN 结的正向电流一电压关系满足（1）式中I是通过PN 结的正向电流，I0是不随电压变化的常数，T 是热力学温度，e 是电子的电荷量，U 为PN 结正向压降. 由于在常温(300 K)下，KT/e =0,026 V，而PN 结正向压降约为十分之几伏，则e eU/kT>>l，(1)式括号内-1 项完全可以忽略，于是有(2)即PN 结正向电流随正向电压按指数规律变化. 若测得PN 结I-U关系值，则利用(2)式可以求出e/kT. 在测得温度T 后，就可以得到e/k 常数，然后将电子电量作为已知值代入，即可求得玻尔兹曼常数k。

在实际测量中，为了提高测量玻尔兹曼常数的正确性，利用集成运算放大器组成的电流-电压变换器输人阻抗极小的特点，常用半导体三极管的集电极c与基极b短接(共基极)来代替PN结进行测量. 具体线路如图下实验仪器PN结实验仪、TIP31型三极管、恒温装置1 、直流电源和数字电压表，包括—15 V——0——+ 15V直流电源、1.5 V直流电源、0——2 V三位半数字电压表、四位半数字电压表.2、LF356 集成运算放大器，它的各引线脚如2脚、3 脚、4 脚、6 脚、7 脚由学生用棒针引线连接;待测样品TIP31型三极管的e、b、c 三电极可以从机壳右面接线柱接入3、不诱钢保温杯組合，它包括保温杯、内盛少量油的玻璃试管、搅拌器水银温度计等. (实验时，开始保温杯内为适量室温水，然后根据实验需要加一些热水，以改变槽内水的温度; 测量时应搅拌水，待槽内水温恒定时，进行测量）实验内容一、必做部分：1、在室温（保温杯加入适量的自来水，为什么？）下，测量PN结正向电流与电压的关系。

物理实验数据处理作业指导书一、引言在物理实验中，采集大量的实验数据是不可避免的。

然而，仅仅采集到数据并不足以满足实验目的，更重要的是对这些数据进行处理和分析，以获得有意义的结论。

本指导书将详细介绍物理实验数据处理的基本步骤和方法，帮助学生正确进行实验数据的分析。

二、数据采集和记录1. 数据采集准备在进行物理实验之前，需要做好实验前的准备工作。

包括准备好所需的仪器设备、调整仪器的精度和灵敏度、选择合适的测量范围等。

确保实验环境尽可能无扰动，并做好相应的实验记录表格。

2. 数据采集方法在开始实验前，要明确需要采集的数据类型和数据的数量。

根据实验要求，选择适合的测量方法和仪器，准确测量实验数据。

在测量过程中，应注意测量仪器的示值稳定后再记录数据，避免误差的积累。

3. 数据记录规范为了便于后续数据处理和分析，数据记录应具备以下要求：- 清晰可读：使用工整的字迹，避免涂改和混淆。

- 完整准确：将实验数据和相应的测量单位一并记录，确保数据的准确性和完整性。

- 单位标注：确保数据的单位正确标注，以免给后续处理带来困扰。

- 记录时间：记录实验数据的时间和顺序，有助于后续分析和对比。

三、数据处理方法1. 数据整理和筛选在数据处理之前，应先对采集到的数据进行整理和筛选。

将一组实验数据按照测量的顺序依次排列，删除明显异常的数据，确保数据的可靠性。

若存在多组数据需要处理时，要分别整理和筛选每组数据。

2. 数据平均值计算常常使用多次测量取平均值的方法，减小随机误差对实验结果的影响。

计算平均值时，应将所有测量数据相加后除以总的测量次数。

平均值的计算能够更好地反映实验的整体情况。

3. 数据误差分析误差是无法避免的，在进行数据处理时需要对误差进行分析。

主要包括随机误差和系统误差的计算和分析。

随机误差可以通过计算测量值的标准差来确定，而系统误差则需要通过对比理论值和实际测量值来分析。

4. 数据图表绘制为了更直观地观察数据之间的关系和规律，常常使用图表来展示实验数据。

复旦大学基础物理实验期末考试复习题库整理汇编者：复旦大学上海医学院临床医学（五年制）bsong13@示波器的原理及使用1.2.3.4.第1页共185.一个已知相关参数的信号，60dB衰减，在已知示波器T和V参数设置的情况下在示波屏上V/DIV和T/DIV的相应读数（按照示波器读数规则）答案A9.10.11.答案 C第2页共1813.答案：214.15.16、输入的信号为正弦波形，但是屏幕上只看到一条直线，可能的原因A、按下了接地按钮 B、AC\DC 档中选了 DC 档位 C、Volts/DEC 衰减过大 D、扫描速度过 17.快衰变改变的是什么（）A.幅度 B.频率 C.相位 D.波形18.已经得到了正弦波图像，改变下面条件，一定不会使图像消失的是 BA 调节辉度 intensityB交流AC变成直流DC（DC还是会保留交流部分。

）C接地D调节垂直position19.使用示波器前，应先对示波器进行校准，将示波器内部提供的标准方波输入到 CH1或 CH2通道。

用示波器观察李萨如图形时，图形不稳定，应该调节电平旋扭。

20.如果示波器上的波形在触发源开关选择正确的情况下总是沿横向左右移动，应该先调节“SEC/DIV”旋钮再调节“LEVEL”触发电平调节旋钮21.“VOLTS/DIV”和“TIME/DIV”旋钮的作用是什么？22.测量被测信号的电压时，应通过调节衰减倍率开关（VOLTS/DIV）使其幅度尽量放大，但是不能超出显示屏幕为什么？23.测量被测信号的周期和频率时，应通过调节扫描速度开关（TIME/DIV）使被测信号相邻两个波峰的水平距离尽量放大，但是不能超出显示屏幕为什么？24.“VOLTS/DIV”和“TIME/DIV”旋钮所在位置分别为 0.5v 和 0.2ms，请给第3页共18出此时示波器的量程。

（即此时示波器所能测得的电压值范围，和最长周期分别为多少）？25.旋转“LEVEL”旋钮，观察波形变化。

物理实验数据处理的基本方法1.数据收集：在物理实验中，首先需要收集实验数据。

可以使用各种仪器和设备进行测量、记录和采集实验数据。

确保数据的准确性和可靠性。

2.数据整理：在数据收集后，需要对数据进行整理和整合。

这可以包括删除无效数据、排除异常值、对数据进行分类等。

确保数据的整洁和一致性。

3.数据可视化：将数据可视化是一个有力的方法，可以帮助研究人员更好地理解数据和发现隐藏在数据中的模式和趋势。

常用的数据可视化方法包括绘制直方图、散点图、线图等。

4.数据分析：对数据进行分析是了解数据背后规律的重要手段。

常用的数据分析方法包括统计分析、查找关联性、回归分析、频谱分析等。

这些方法可以帮助确定数据之间的相互关系，提取重要的特征和信息。

5.误差分析：误差是物理实验中不可避免的部分，对实验数据的误差进行分析是确保实验结果可靠性的重要环节。

常用的误差分析方法包括确定绝对误差、相对误差、平均误差、标准差等。

通过误差分析，可以评估实验的准确性和精确性。

6.结果解释：在完成数据处理和分析后，需要对结果进行解释和讨论。

这包括总结数据的主要趋势和规律，解释与已有理论和模型的一致性，讨论实验结果的物理意义等。

7.结论和讨论：在数据分析和结果解释的基础上，得出结论和讨论物理实验的目标和研究问题。

这可以包括总结实验结果的重要发现和贡献，提出对未来研究的建议和思考。

总之，物理实验数据处理是一个复杂的过程，需要科学的方法和技巧。

通过合理地应用数据收集、整理、可视化、分析和解释的方法，可以更好地理解实验数据和揭示实验中的物理规律。

复旦大学基础物理实验报告答案1、当绝缘棒接触验电器的金属球时箔片张开，说明绝缘棒带正电[判断题] *对错(正确答案)答案解析：金属箔片张开是由于箔片带同种电荷，无法确定具体带正电还是负电2、一药瓶恰能装500g酒精，现有500g蒸馏水，那么ρ酒精＝8×103kg/m3，ρ水＝0×103kg/m3( ) [单选题] *A．恰好能装满B．装不满(正确答案)C．装不下D．无法判断能否装下3、D.靠近地球表面沿圆轨道远行的航大器线速度与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器线速度之比约为9：2(正确答案)下列运动满足机械能守恒的是（）*A.手榴弹从手中抛出后的运动（不计空气阻力)(正确答案)B.子引弹射穿木块C.吊车将货物匀速吊起D.物体沿光滑圆弧面从上向下滑动(正确答案)4、验电器是实验室里常常用验电器来检验物体是否带电。

用带正电的玻璃棒接触验电器的金属球，可以发现验电器原来闭合的两片金属箔张开一定的角度，如图61所示。

以下判断中正确的是（）[单选题]A．金属球带正电，金箔片都带负电，它们因排斥而张开B．金属球带正电，金箔片都带正电，它们因排斥而张开(正确答案)C．金属球带负电，金箔片都带正电，它们因吸引而张开D．金属球带负电，金箔片都带负电，它们因吸引而张开5、91．鸡尾酒是由几种不同颜色的酒调配而成的，经过调配后的酒界面分明，这是因为不同颜色的酒具有不同的（）[单选题] *A．倒入的顺序B．质量C．体积D．密度(正确答案)6、24．运用你学过的物理知识进行“特殊测量”，下面的几种方法中（）①用天平、水测出墨水瓶的容积;②用天平、刻度尺测出一卷细铜丝的长度;③用量筒、水测出小钢珠的质;④用量筒测出20g酒精. [单选题] *A.只有①③正确B．只有②④正确C．只有①②③正确D．①②③④都正确(正确答案)7、地面上的木箱必须持续用力推才能不停地向前运动，说明力是维持物体运动的原因[判断题] *对错(正确答案)答案解析：木箱受摩擦力8、我们知道X射线是一种高频率的电磁波，所以X射线的波长短[判断题] *对(正确答案)错答案解析：波速等于波长乘以频率，真空中波速一定，频率高，波长短9、错磁悬浮列车是利用同名磁极相互排斥，增大列车与地面的摩擦[判断题] *对错(正确答案)答案解析：磁悬浮列车是利用同名磁极相互排斥或者异名磁极相互吸引，让车和轨道分离，减小摩擦10、日晷是利用影子的位置变化来计时的，它的主要原理是光的反射[判断题] *对错(正确答案)答案解析：日晷利用了光在均匀介质中沿直线传播11、下列措施中，能使蒸发加快的是（）[单选题]A．用干手器把湿手吹干(正确答案)B．把新鲜的水果装入保鲜袋中C．酒精灯用后及时盖上灯帽D．冬储白菜放到阴凉处存储12、电饭锅、电烤箱和微波炉都利用了电流的热效应[判断题] *对错(正确答案)答案解析：微波炉没有利用电流热效应13、63．下列说法中正确的是（）[单选题] *A．空气中细小的灰尘就是分子B．弹簧能够被压缩，说明分子间有间隙C．由于分子非常小，人们无法直接用肉眼进行观察(正确答案)D．把一块铜锉成极细的铜屑就是铜分子14、9．在某原子结构模型示意图中，a、b、c是构成该原子的三种不同粒子，能得出的结（）[单选题] *A.a和c数量不相等B．b决定原子种类C．质量集中在c上D．a和c之间存在吸引的力(正确答案)15、43．在试管中放少量碘，塞紧盖子放入热水中，当固态碘变为紫色的碘蒸气并充满试管后，将试管从热水中取出，放入凉水中，碘蒸气又会变为固态碘附在试管内壁上，关于碘的物态变化过程，下列说法正确的是（）[单选题] *A．先升华后凝华(正确答案)B．先汽化后凝固C．先升华后凝固D．先汽化后凝华16、2．点火后即将升空的火箭：因为火箭还没有运动，所以加速度为零．[判断题] *对错(正确答案)17、55．关于粒子和宇宙，下列说法中错误的是（）[单选题] *A．分子间只存在相互作用的吸引力(正确答案)B．宇宙是一个有层次的天体结构系统C．电子的发现揭示了原子是可分的D．分子是由原子构成的，分子间有空隙18、27．在只有量筒没有天平的情况下，要取出16g酒精（ρ酒精＝8×103kg/m3），下列做法正确的是（）[单选题] *A．只有量筒没有天平是做不到的B．用量筒量出体积为16cm3的酒精C．用量筒量出质量为16g的酒精D．用量筒量出体积为20cm3的酒精(正确答案)19、44．甲、乙两种物质的V﹣m关系图象如图所示，分析图象可知（）[单选题] *A.ρ甲：ρ乙＝1：4(正确答案)B．ρ甲：ρ乙＝4：1C．若m甲＝m乙，则V甲＜V乙D．若V甲＝V乙，则m甲＞m乙20、2017年4月, “天舟一号”货运飞船准备发射升空。

补充材料1 实验数据的处理（上接教材第二章，p.19）注意：（1）用最小二乘法计算斜率k 和截距b 时，不宜用有效数字的运算法则计算中间过程，否则会有较大的计算误差引入。

提倡用计算器计算，将所显示的数值均记录下来为佳。

（2）如果y 和x 的相关性好，可以粗略考虑b 的有效位数的最后一位与y 的有效数字最后一位对齐，k 的有效数字与y n -y 1和x n -x 1中有效位数较少的相同。

（3）确定有效位数的可靠方法是计算k 和b 的不确定度。

直线拟合的不确定度估算：（以b kx y +=为例） 斜率k 和截距b 是间接测量物理量，分别令测量数据的A 类和B 类不确定度分量中的一个分量为零，而求得另一个分量比较简单，最后将两个分量按直接测量的合成方法求出合成不确定度，这种方法被称为等效法。

可以证明，在假设只有y i 存在明显随机误差的条件下（且y 的仪器不确定度远小于其A 类不确定度），k 和b 的不确定度分别为：∑∑-=nx x S S i i yk 22)(∑∑∑∑-==2222)(iiiyikb x x n xS nxS S式中，S y 是测量值y i 的标准偏差，即2)(222---=-=∑∑n b kx yn S i iiy ν根据上述公式即可算出各个系数（斜率k 和截距b ）的不确定度值，初看上去计算似乎很麻烦，但是利用所列的数据表格，由表中求出的那些累加值∑即可很容易算得。

最小二乘法应用举例应用最小二乘法处理物理量的测量数据是相当繁琐的工作，容易出现差错。

因此，工作时要十分细心和谨惯。

为便于核对，常将各数据及计算结果首先表格化。

例：已知某铜棒的电阻与温度关系为：t R R t ⋅+=α0。

实验测得7组数据（见表1）如下：试用最小二乘法求出参量R 0、α 以及确定它们的误差。

表 1此例中只有两个待定的参量R 0和α，为得到它们的最佳系数，所需要的数据有n 、i、iy、∑2ix、∑2iy和∑iiyx 六个累加数，为此在没有常用的科学型计算器时，通过列表计算的方式来进行，这对提高计算速度将会有极大的帮助（参见表2），并使工作有条理与不易出错。

《实验设计与数据处理》大作业第一题表1 加药量,总氮T-N,总磷T-P,COD的关系数据第二题表2 流量,压头,效率的关系数据第三题表3 荧光强度与浓度关系的数据公式为y=21.697x+0.3243当y=38.2时，对应的浓度为1.746μg.mL-1当y=39.2时，对应的浓度为1.792μg.mL-1 第四题通过上面图形的分析，双曲函数作为某伴生金属C与含量距离X之间的关系最好，即1/y = 0.0008/x + 0.009第五题表5 不同成分用量对玻璃防雾性能的影响数据因素PVA x1/g ZC x2/g LAS x3/g试验结果y X2*X310.5 3.5 0.2 3.8 0.72 1.0 4.5 0.4 2.5 1.83 1.5 5.5 0.8 3.9 4.44 2.0 6.5 1.0 4.0 6.55 2.5 7.5 1.2 5.1 9.06 3.0 8.5 1.4 3.1 11.97 3.5 9.5 1.6 5.6 15.2回归统计方差分析Multiple R0.728295705df SS MS F Significance F R Square0.530414633回归分析3 3.6493 1.21641761.129538250.461298783 Adjusted R Square0.060829266残差3 3.2307 1.0769158标准误差 1.037745525总计6 6.8800观测值7Coefficients标准误差t Stat P-value Lower 95%Upper 95%下限 95.0%上限 95.0% Intercept 5.1818 2.2662 2.28658840.10629-2.03017 12.393764-2.030166512.39376 X Variable 1-7.0475 6.6112 -1.0659920.3646-28.08714 13.99224-28.08714313.99224 X Variable 27.2838 8.1495 0.89376510.4373-18.65171 33.21927-18.65171133.21927 X Variable 30.8549 0.7780 1.09883110.35212-1.62112 3.330968-1.6211179 3.33097图5-1 回归分析截距α = 5.1818 , x1的斜率β1 = -7.0475 , x2的斜率β2 = 7.2838 ,x3的斜率β3 =0.8549回归方程为y = 5.1818+-7.0475 x1+7.2838 x3+0.8549 x2x3方程精度R2=0.53041第六题表6 合金中铜含量数据第七题由于假设在试验范围内合成率是温度的上峰值函数，所以可以由0.618法来考虑图7 0.618法求得的最佳温度从上面可以看出需要做7次试验才能得到最佳温度第八题表8-1 因素水平表表8-2 L8（4*24）实验设计方案及数据分析计算从上表可以得出最佳的实验方案是：品种乙 + 氮肥量30kg + 氮,磷,钾肥的比例2:1:2 +规格7 x 7 第九题表9-1 因素水平表表9-2 L（313）正交试验结果及数据分析表27从上表可以得出：各因素对混凝效果影响的主次顺序为：混凝剂类型>泥浆浓度>加量>搅拌时间。

物理实验数据处理题实验目的：本实验通过对物体自由落体运动的观测与数据处理，探究物体自由落体运动的基本特点并验证重力加速度公式。

实验装置：1. 物体自由落体实验装置2. 计时器3. 钢珠4. 计算机及数据处理软件实验步骤：1. 设置物体自由落体实验装置，将计时器置于地面上方。

2. 准备一定数量的钢珠，并将它们放置在物体自由落体实验装置的起始位置。

3. 启动计时器，并同时开始释放钢珠使其自由下落。

4. 在钢珠下落过程中，记录下落时间并重复多次实验。

5. 将采集到的数据输入到计算机中，并使用数据处理软件处理数据。

6. 根据处理后的数据，绘制出钢珠的下落时间与下落高度的关系图。

7. 根据数据处理结果，对物体自由落体运动的特点进行分析。

8. 根据实验结果，使用数据处理软件计算重力加速度的值。

9. 将实验结果与理论值进行比较，验证重力加速度公式是否成立。

实验数据处理：实验数据处理主要包括以下几个步骤：1. 清理数据：排除异常数据，只选取实验过程中的合理数据进行处理。

2. 绘制图表：根据实验数据，绘制钢珠的下落时间与下落高度的关系图。

3. 数据处理：基于绘制的图表，使用合适的拟合方法对数据进行处理，得出合适的拟合曲线方程。

4. 计算重力加速度：根据拟合曲线方程的参数，计算重力加速度的值，并记录下来。

5. 结果分析：将实验测得的重力加速度的值与理论值进行比较，分析实验误差和可能的影响因素。

实验结果与结论：根据实验数据和处理结果，我们得到了钢珠的下落时间与下落高度的关系图，该关系图呈现出直线关系。

通过对拟合曲线方程的分析，我们计算得到重力加速度的值为9.7 m/s^2。

通过与理论值的比较，我们发现实验测得的重力加速度存在一定的误差，可能的影响因素包括实验装置的精度、测量误差以及环境因素。

综上所述，本实验通过物体自由落体的观测与数据处理，验证了重力加速度的公式。

实验结果与理论值的比较表明实验测得的重力加速度存在一定误差，但整体结果仍然可接受。

路漫漫其修远兮，吾将上下而求索 - 百度文库五、用分度值为0.01ｍｍ的一级千分尺测得钢球的直径为15.561ｍｍ、15.562ｍｍ、15.560ｍｍ、15.563ｍｍ、15.564mm 、15.560mm ，千分尺的零点读数为0.011mm ，试求钢球体积的测量结果。

解：数据列表1 2 3 4 5 6 平均值 标准差 d'(mm) 15.561 15.562 15.560 15.563 15.564 15.560 15.562 0.00163 d(mm) 15.550 15.551 15.549 15.552 15.553 15.549 15.551 0.00163肖维涅系数C6＝1.73，0016.073.16⨯=⨯d S C 30028.0=d ’数据有效范围：下限：559.150028.0562.15=-上限：565.150028.0562.15=+ 数据全部有效mm d 551.15= mm S d u d a 0007.06/)(==3/004.0)(=d u b =0.0023 220023.00007.0)(+=d u =0.0024mm最终结果330.196961mm d V ==π329.0)(21)()(mm d u d d u d V V u ==∂∂=π()%046.0%100)()()683.0(9.00.1969)(3=⨯==±=±=VV u V E P mm V u V V六、利用单摆测重力加速度ｇ，当摆角很小时有224T Lg π= ，式中L 为摆长，T 为周期，它们的测量结果用不确定度分别表示为：L ＝（97.69±0.02）cm （P=0.683）；T ＝（1.9842±0.0002）s （Ｐ＝0.683）试求重力加速度g 的测量结果。

解：224TLg π=＝979.58m/s 2 T L g ln 2ln )4ln(ln 2-+=π,TdT L dL g dg 2-=路漫漫其修远兮，吾将上下而求索 - 百度文库E(g)=22])([4])([)(TT u L L u g g U +==0002873.0]9842.10002.0[4]69.9702.0[22=+=0.02873% 2/28.0)(s m g U =最终结果：())683.0(/3.06.9792=±=P s m g二、用单摆测重力加速度实验中，改变摆长L ，分别测量摆动50个周期的时间t n ，实验数据如下表。

实验数据与处理大作业题目及答案1、用Excel作出下表数据带数据点的折线散点图：（1）分别作出加药量和余浊、总氮T-N、总磷T-P、COD的变化关系图（共四张图，要求它们的格式大小一致，并以两张图并列的形式排版到Word中，注意调整图形的大小）；（2）在一张图中作出加药量和浊度去除率、总氮T-N去除率、总磷T-P去除率、COD 去除率的变化关系折线散点图。

2、对离心泵性能进行测试的实验中，得到流量Q v 、压头H 和效率η的数据如表所示，绘制离心泵特性曲线。

将扬程曲线和效率曲线均拟合成多项式。

（要求作双Y 轴图）流量Qv 、压头H 和效率η的关系数据序号1 2 3 4 5 6 Q v (m 3/h )H/mη序号789101112Q v(m3/h)H/mη3、用荧光法测定阿司匹林中的水杨酸（SA），测得的工作曲线和样品溶液的数据如下表:C(SA)/μ样品1样品2F(荧光强度)（1）列出一元线性回归方程，求出相关系数，并给出回归方程的精度；（2）求出未知液（样品）的水杨酸（SA）浓度。

(1)C(SA)/μF(荧光强度)(2)4、对某矿中的13个相邻矿点的某种伴生金属含量进行测定，得到如下一组数据：矿样点距离x含量c矿样点距离x矿样点1281123914341015451116571218681319试找出某伴生金属c与含量距离x之间的关系(要求有分析过程、计算表格以及回归图形)。

提示：⑴作实验点的散点图，分析c~x之间可能的函数关系，如对数函数y=a+blgx、双曲函数(1/y)=a+(b/x)或幂函数y=dx b等；⑵对各函数关系分别建立数学模型逐步讨论，即分别将非线性关系转化成线性模型进行回归分析，分析相关系数：如果R≦，则建立的回归方程无意义，否则选取标准差SD最小（或R最大）的一种模型作为某伴生金属c与含量距离x之间经验公式。

上表为各种函数的对比由表可以看出多项式函数的R值最大，所以选择多项式函数。

物理实验数据处理方法
一、物理实验数据处理
1、物理实验的初步处理
实验数据处理步骤是：
（1）先将实验数据形成一定的表格，从而便于分析，观察实验数据是否受到实验条件的影响；
（2）绘制实验曲线，通过观察变化趋势来推断实验结果；
（3）充分利用数据处理软件，将实验数据分析，通过统计计算来推断特定物理量的大小范围；
（4）定性处理实验结果，对实验结果进行分类，统计出各个类别下每个实验变量的变化趋势。

2、物理实验数据的统计分析
（1）计算统计量：对数据做平均数、中位数、众数、标准差等统计量的计算，以便对数据集做出一个整体概况；
（2）绘制直方图：以图形形式与直观的形式表示数据分布情况，直方图中的众数、百分率等统计量也能够直观的看出数据分布情况；
（3）绘制箱线图：箱线图显示量度变量在一定范围内的数据分布情况，对处理数据有很好的帮助；
（4）绘制折线图：折线图一般用于表示一组数据在不同实验条件下的变化趋势；
（5）绘制条形图：条形图用于表示一组数据在不同实验条件下的差异。

3、物理实验数据的几种推断方法。

数据处理例题例1．用钢直尺测量千分尺盒的长度了l ，选择不同的起点测量10次，用不确定度表示测量结果。

（列表法，直接测量量不确定度计算）测量次数i 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 初位置（cm ）5.0010.00 15.00 120.00 25.00 30.00 35.00 40.00 45.00 50.00 末位置（cm ） 17.5223.02 27.73 32.85 36.94 42.42 47.55 52.74 57.34 62.24 l i12.5213.0212.7312.8511.9412.4212.5512.7412.3412.24解：（1）计算平均值：101112.535cm 10i i l l ===∑； （2）计算A 类不确定度1021()()0.1cm 10(101)i i A l l u l =-==⨯-∑；（3）计算B 类不确定度0.05cm()0.029cm 33B u l ∆==仪； （4）计算合成不确定度22()()()0.1cm A B u l u l u l =+=；（5）测量结果表示：()(12.50.1)cm l l u l =±=±；()()100%0.8%r u l u l l=⨯=Stdev() Stdevp()例2．用螺旋测微器测量小钢球直径d ，选择不同的位置测量10次，再根据测量结果计算小钢球体积V ，用不确定度表示测量结果。

（列表法，间接测量量不确定度计算）螺旋测微器零点读数：d 初= +0.025 mm测量次数i 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10d i （mm ） 12.525 12.503 12.512 12.536 12.524 12.526 12.515 12.506 12.522 12.529解：（1）计算d 的平均值并修正：初初修d d d d d i i -=-=∑=101101 = 12.4948mm （2）计算V 的平均值：316V d π=修= 1020.8603mm 3； （3）计算直径d 的A 类不确定度1021()()0.0032mm 10(101)ii A dd u d =-==⨯-∑ ；（4）计算直径d 的B 类不确定度()0.0023mm 33B u d ∆===； （5）计算直径d 的合成不确定度22()()()0.004mm A B u d u d u d =+=；（6）计算体积V 的合成不确定度231()()1mm 2u V d u d π==修 ； （7）测量结果表示：3()(10211)mm V V u V =±=±；()()100%0.1%r u V u V V=⨯=例3．用液体静力称衡法测量一铝块的密度，计算公式01mm m ρρ=-，测得铝块质量(27.060.02)m g =±，铝块浸没水中的质量1(17.030.02)m g =±，水的密度查手册30(0.99970.0003)g/cm ρ=±，试求铝块的密度测量结果。