武汉理工大学大学物理实验数据处理基础知识

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。

《大学物理实验》实验教学大纲（一）一、课程简介《大学物理实验》是对大学生进行科学实验基础训练的一门独立的必修课。

它在培养大学生实践能力和知识方面有其它课程不可替代的作用。

将为学生终生学习和继续发展奠定必要基础。

该门课程是原国家教委设立的六门重点课程之一，它的主要目的是：使学生在中学物理实验的基础上，按照循序渐进的原则，学习物理实验知识和方法，得到实验技能的训练，从而初步了解学实验的主要过程与基本方法，为今后进一步学习奠定良好的基础。

二、教学目的与要求（一）、教学目的：1、通过观察物理实验现象，培养学生分析问题和解决问题的初步能力。

2、培养学生科学实验能力：（1）通过阅读实验教材和对照实物做实验前的准备。

（2）通过阅读仪器说明书，正确使用常用仪器。

（3）正确记录和处理实验数据，拟定合格的实验报告。

（4）通过拟定实验报告，培养学生科技写作能力和语言表达能力。

3、培养学生严谨的治学态度和实事求是的科学作风。

4、能完成简单的设计性实验，培养学生主动精神和创新意识。

（二）、教学要求：1.能够完成预习，进行实验和撰写报告等主要实验程序。

2．能够调整常用实验装置，并基本掌握常用的操作技术。

例如：零位调整；水平、铅直调整；光路的共轴调整；消视差调节；逐次逼近调节。

3.了解物理实验中常用的实验方法和测量方法。

例如：比较、放大、转换等方法。

4.能够进行常用物理量的一般测量。

5.了解常用仪器的性能，并学会使用方法。

6.能用计算机处理实验数据，学习计算机仿真实验。

7.了解测量误差的基本知识，具有正确处理数据的初步能力。

其中包括：测量误差的基本概念；直接测量量的误差计算；数据处理的一些基本方法。

三、实验项目绪论目的、任务：使学生了解实验的要求，掌握实验数据测量、处理的有关理论。

基本要求：了解物理实验的要求，学习误差理论及有效数字处理，对本学期的实验内容做初步的了解，重点难点：误差理论，数据处理的一般方法及过程。

实验报告的一般格式。

精彩部分在最后哟~ 答案+数据，whuter 只要你敢抄！一、实验仪器说明图1 液晶光开关电光特性综合实验仪如图1所示，各个按钮的功能：模式转换开关：切换液晶的静态和动态（图像显示）两种工作模式。

在静态时，所有的液晶单元所加电压相同，在动态时，每个单元所加的电压由开关矩阵控制。

同时，当开关处于静态时发射器光源会自动打开，动态时关闭；静态闪烁/动态清屏切换开关：在静态时，此开关可以切换到闪烁和静止两种方式；在动态时，此开关可以清除液晶屏幕因按动开关矩阵而产生的斑点；供电电压显示：显示加在液晶板上的电压，范围在0.00V～7.60V之间；供电电压调节按键：改变加在液晶板上的电压，调节范围在0V～7.6V之间。

其中单击＋按键（或－按键）可以增大（或减小）0.01V。

一直按住＋按键（或－按键）2秒以上可以快速增大（或减小）供电电压，但当电压大于或小于一定范围时需要单击按键才可以改变电压；透过率显示：显示光透过液晶板后光强的相对百分比；透过率校准按键：当供电电压为0V时，透过率显示如果大于“250”，则按住该键3秒可以将透过率校准为100％；如果供电电压不为0，或显示小于“250”，则该按键无效，不能校准透过率。

液晶驱动输出：接存储示波器，显示液晶的驱动电压，一般接CH1通道；光功率输出：接存储示波器，显示液晶的时间响应曲线，一般接CH2通道；发射器：为仪器提供较强的光源；液晶板：本实验仪器的测量样品；接收器：将透过液晶板的光强信号转换为电压信号；开关矩阵：此为16×16的按键矩阵，用于液晶的显示功能实验；液晶转盘：承载液晶板一起转动，用于液晶的视角特性实验；二、实验内容和步骤1．实验前准备工作（1）将液晶板金手指1（如图2）即水平方向插入转盘上的插槽，液晶凸起面必须正对光源发射方向，将角度盘对准0刻度；（2）打开电源开关，选择模式开关为静态模式，使光源预热10分钟左右；（3）请勿调整发射器和接收器方向，如发现方向没对准请报告老师；（4）在静态0V供电电压条件下，将透过率校准为“100％”。