大学物理实验绪论(不确定度)总结
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大学物理实验教学中关于实验数据的不确定度的计算和分析作者:孙红章王翚苏向英来源:《教育教学论坛》2015年第35期摘要:本文首先讨论了大学物理实验教学中关于不确定理论中的直接测量量的A类、B类标准不确定度和合成不确定度以及间接测量量的不确定度的通常表示方法,随后推算出了几个基本物理实验中各个测量量不确定度的计算公式,对大学本科学生的物理实验教学具有指导意义。
关键词:大学物理实验教学;不确定度计算;固体密度测量;杨氏弹性模量测量;共轭法测凸透镜焦距中图分类号:G642 ; ; 文献标志码:A ; ; 文章编号:1674-9324(2015)35-0169-02现如今在大学物理实验教学中为了更加准确和精确的表示实验测量结果,常使用不确定度理论来表示实验测量结果。
[1,2]在大学物理实验教学中,不确定度的计算一直是一个难点,也是一个重点,许多本科学生因为不确定度的计算方法非常复杂,而且计算量很大,而放弃对实验数据的科学处理。
这里我们将阐述大学物理实验教学中不确定度的通常表示方法,并结合有关的基本物理实验,在课堂上用多媒体演示,使大学一年级学生很容易掌握不确定度的计算,取得了良好的教学效果。
一、不确定度理论的一般原理和计算方法[3,4]不确定度理论对于直接测量量把数据的不确定度根据数据的性质来分类,把符合正态分布统计规律的称之为A类标准不确定度,而不符合正态分布统计规律的称之为B类标准不确定度。
把两类不确定度的平方和的根称之为测量量的合成标准不确定度,或者简称为不确定度。
大学物理实验中物理量的直接测量量的平均值的标准偏差即为A类标准不确定度,它的计算公式为:t的大小与物理量的测量次数n和置信概率p有关系,置信概率p一般约定取值为68.3%,特殊情况下置信概率p取95.4%。
如果我们测量9次,置信概率取p=68.3%,那么置信因子取t=1.07。
如果我们测量5次,置信概率取p=68.3%,置信因子取t=1.14。