《物理競賽基礎(chǔ)知識(shí)實(shí)驗(yàn)中學(xué)數(shù)學(xué)競賽.pptx》由會(huì)員分享，可以在線閱讀。 更多《物理競賽基礎(chǔ)知識(shí)實(shí)驗(yàn)中學(xué)數(shù)學(xué)競賽.pptx（38頁珍藏版）》請(qǐng)到得力圖書館-共享文獻(xiàn)賺錢網(wǎng)站搜索。
1. 演出結(jié)束 12 檢測(cè)與偏差 11 化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程基本程序及要求 化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程基本程序及要求 13 系統(tǒng)偏差 14 符合偏差 15 實(shí)驗(yàn)中的錯(cuò)誤及錯(cuò)誤數(shù)據(jù) 16 測(cè)試結(jié)果的不確定度 17 有效數(shù)字 18 基本方法數(shù)據(jù)處理 目錄 74 第1頁/共38頁 實(shí)驗(yàn)前需要預(yù)習(xí)，明確實(shí)驗(yàn)的原理和內(nèi)容，對(duì)測(cè)試儀器和測(cè)試方法有一個(gè)了解。在這個(gè)環(huán)節(jié)，重點(diǎn)關(guān)注解決三個(gè)問題：拍攝實(shí)驗(yàn)流程的三個(gè)環(huán)節(jié)結(jié)束（1）實(shí)驗(yàn)預(yù)演預(yù)覽報(bào)告（2）實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（3）實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫報(bào)告11化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的基本程序和要求化學(xué)的基本程序和實(shí)驗(yàn)課程要求（1）做什么（這個(gè)實(shí)驗(yàn)的最終目的是什么）； （2）做什么（理論基礎(chǔ)和
2、實(shí)驗(yàn)方法）； （3）怎么做（實(shí)驗(yàn)方案、條件、步驟和實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)） （1，2）共2/38頁 （1）正確安裝、調(diào)試和使用儀器； （2）仔細(xì)觀察化學(xué)現(xiàn)象，正確檢測(cè)化學(xué)量； (3)正確記錄實(shí)驗(yàn)條件和原始實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 幾點(diǎn)說明 (1)“三先三后”原則：先觀察后測(cè)試、先練習(xí)后測(cè)試、先粗測(cè)后細(xì)測(cè)。 （2）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)必須經(jīng)過班主任審核同意； （3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，整理儀器、用具。實(shí)驗(yàn)結(jié)束操作視頻內(nèi)容第3頁/共38頁（1）實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目（2）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）儀器（4）實(shí)驗(yàn)原理（5）實(shí)驗(yàn)原理目錄 (6) 數(shù)據(jù)處理與分析 (7) 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 偏差討論與分析結(jié)束 視頻目錄 實(shí)驗(yàn)報(bào)告 (1, 2) 第 4/38 頁 2. 真值與偏差檢測(cè) 偏差檢測(cè)值 真值 12 檢測(cè)與偏差結(jié)束
3.篩選 1.檢測(cè) 1）直接檢測(cè) 2）間接檢測(cè) h=25.96mm 檢測(cè)值包括兩部分：數(shù)值和單位。 目錄 共 5/38 頁 1) 系統(tǒng)偏差 2) 巧合偏差（隨機(jī)偏差） 3) 粗略偏差（檢測(cè)誤差）最終投影 4. 偏差的分類 3. 檢測(cè)任務(wù) 1) 給出檢測(cè)到的真實(shí)值最大可能的價(jià)值； 2）盡量減少檢測(cè)中的偏差，并對(duì)唯一偏差的大小給出可能的值； 3) 給出真值的最佳可能值的可靠性概率。 目錄 第6/38 頁 13 系統(tǒng)偏差 1. 系統(tǒng)偏差的特點(diǎn)：偏差的絕對(duì)值和符號(hào)（正或負(fù)）始終保持不變或始終按一定規(guī)律變化。 2、系統(tǒng)偏差原因： 1）實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)方法不完善。 結(jié)束電影 a) 使用簡單的擺周期公式求出重力加速度。 b) 伏安法檢測(cè)內(nèi)阻目錄第7頁/共38頁結(jié)束視頻3
4、研究系統(tǒng)偏差的目的： (1)找出系統(tǒng)偏差的根源，設(shè)計(jì)消除或減少偏差的實(shí)驗(yàn)方案； (2)系統(tǒng)偏差恐怕只有可能的范圍。 2) 儀器結(jié)構(gòu)不健全。 3) 未按規(guī)定條件使用儀器。 4）環(huán)境條件的變化。 5）測(cè)試者生理和心理誘因的影響。 目錄第 8/38 頁 1) 單峰性； 2）對(duì)稱性； 3）有界性； 4）補(bǔ)償。 14 重合偏差 1、重合偏差的特點(diǎn)：偏差時(shí)大時(shí)小，時(shí)正時(shí)負(fù)，隨機(jī)變化，不可預(yù)測(cè)。 完結(jié)目錄 2.重合偏差（正態(tài)分布）的統(tǒng)計(jì)規(guī)律及重合偏差服從正態(tài)分布（高斯分布）的特點(diǎn)：共9/38頁 3.測(cè)試結(jié)果最佳值的算術(shù)平均值 4多次檢測(cè)的重合偏差可能是檢測(cè)列的標(biāo)準(zhǔn)誤。 投影實(shí)驗(yàn)中通常取算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)誤差：6n
5、標(biāo)準(zhǔn)誤差N為10的含義是：任意一項(xiàng)測(cè)試，測(cè)試值的偏差落在N和N之間的概率為68.3。 顯著性標(biāo)準(zhǔn)差所代表的統(tǒng)計(jì)顯著性是對(duì)化學(xué)量AA進(jìn)行任意一項(xiàng)檢測(cè)時(shí)，檢測(cè)偏差落在-到+之間的概率。 68.3% 68.3%，落在-2-2到+2+2之間的概率為95.5% 95.5%物理競賽實(shí)驗(yàn)，落在-3-3到+3+3之間的概率為99.7%.99.7%。 目錄 第11頁/共38頁 15 實(shí)驗(yàn)中的誤差和錯(cuò)誤 數(shù)據(jù)分析是發(fā)現(xiàn)誤差的重要途徑，例如檢測(cè)單個(gè)擺錘的擺動(dòng) 50個(gè)周期的時(shí)間t50T：9
6. 8.4秒； 96.7秒； 97.7s.T2s98.4-96.7=1.7s； 97.7-96.7=1.0s 偏差超過半個(gè)周期。 這實(shí)際上是一個(gè)錯(cuò)誤檢查。 節(jié)目結(jié)束 * (2. , 3. Robus ) 1. 消除錯(cuò)誤數(shù)據(jù) Raida () 目錄 第 12/38 頁 共 16 測(cè)試結(jié)果的不確定性 所謂的不確定性，可以簡單地理解為理解為檢測(cè)值的不確定程度，是檢測(cè)偏差值的度量。 它合理地解釋了檢測(cè)值的離散程度和真值范圍的可靠性。 不確定性也可以理解為一定置信概率下偏差極限的絕對(duì)值。 檢測(cè)不確定度是檢測(cè)質(zhì)量的指標(biāo)，是對(duì)檢測(cè)結(jié)果唯一偏差的評(píng)價(jià)。 演示結(jié)束 1. 不確定度檢測(cè)結(jié)果是什么？ Y代表待測(cè)數(shù)學(xué)量，N為化學(xué)量的檢測(cè)值。 N 是一個(gè)正數(shù)常數(shù)，代表
7.測(cè)量值的不確定度N。目錄第13/38頁總尾顯示2.測(cè)試結(jié)果e的含義是極限不確定度。 表示真值必須在Ne、N+e中。 為檢測(cè)柱算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)差。 化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)夸浀?4頁/共38頁尾部化學(xué)量的三元數(shù)值單位不確定度 3. 無確定性的近似方法 (1) 相同條件下多次檢驗(yàn) 1) 直接檢驗(yàn)結(jié)果的不確定度檢驗(yàn)結(jié)果算術(shù)平均值的最佳值 檢驗(yàn)系列標(biāo)準(zhǔn)不確定度算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)不確定度（A類成分） 檢驗(yàn)結(jié)果報(bào)告目錄共15/38頁 結(jié)束 * 標(biāo)準(zhǔn)不確定度（B類成分）成分） * 組合標(biāo)準(zhǔn)不確定度 (2) 可能單個(gè)測(cè)試（B 類成分）的偏差就是極限不確定度。 e的獲取通常有兩種方法：一是取儀器出廠時(shí)的公差；二是取儀器出廠時(shí)的公差。 另一種是根據(jù)儀器的結(jié)構(gòu)來取
8、環(huán)境條件、測(cè)量對(duì)象、測(cè)量者本身的感官靈敏度（兩者選其一）及目錄第16頁/共38頁的結(jié)尾展示1）間接測(cè)試結(jié)果不確定度的衡量高度偏差導(dǎo)致體積偏差 半徑偏差導(dǎo)致體積偏差 相對(duì)偏差 相對(duì)偏差 (1) 前言 目錄 第17頁/共38頁 第38頁 標(biāo)準(zhǔn)不確定度的平方根復(fù)合法 影片結(jié)束( 2) 間接測(cè)量量的不確定度組合 算術(shù)合成法 試驗(yàn)結(jié)果報(bào)告 試驗(yàn)結(jié)果報(bào)告目錄 第 19 頁/共 38 頁 確定性綜合常用公式 函數(shù)表達(dá)式 平方和根綜合法 算術(shù)綜合方法目錄 第 20/38 頁 共 1 . 儀器讀數(shù)、記錄和有效數(shù)字 一般來說，儀器上顯示的數(shù)字都是有效數(shù)字，應(yīng)
9. 讀出（包括最后一位的估計(jì)讀數(shù)）并記錄。 當(dāng)儀器上顯示的最后一位數(shù)字為“0”時(shí)，這個(gè)“0”也是有效數(shù)字，應(yīng)讀出并記錄。 有效數(shù)字總是由幾個(gè)精確的數(shù)字和最后一個(gè)不精確的數(shù)字（偏差數(shù)字）組成。 17 有效數(shù)字結(jié)尾 有效數(shù)字是表示不確定性的縮寫方式，不確定性是對(duì)有效數(shù)字最后一位的不確定程度的定量描述。 它們都代表了富含偏差的檢測(cè)結(jié)果。 目錄 第21頁/共38頁 有效數(shù)字的位數(shù)與小數(shù)點(diǎn)的位置無關(guān)。 例如，1.23 和 123 都有 3 位有效數(shù)字。 從左到右數(shù)，以第一個(gè)非零數(shù)字為準(zhǔn)，右邊的“0”不是有效數(shù)字，右邊的“0”是有效數(shù)字。 例如，0.0123 是 3 位有效數(shù)字，0.01230 是 4 位有效數(shù)字。 作為有效數(shù)字“0”
10、不能省略。 有效數(shù)字的意義 有效數(shù)字表示試驗(yàn)值的大小和試驗(yàn)結(jié)果的不確定度。 如12.8mm和12.84mm，后者的不確定性和相對(duì)不確定性均大于前者。 如2.3毫米和22.3毫米，1.28毫米和112.8毫米。 目錄共第22/38頁 1）當(dāng)給出（或計(jì)算）不確定度時(shí)，試驗(yàn)結(jié)果的有效數(shù)字由不確定度決定。 節(jié)目結(jié)束 2、如何確定有效位數(shù) 確定試驗(yàn)值有效位數(shù)的兩個(gè)基本原則： 確定試驗(yàn)值有效位數(shù)的兩個(gè)基本原則： 1）首先確定不確定度的有效位數(shù)，通常2）檢測(cè)值的有效數(shù)字位數(shù)由不確定度決定，即兩者最后一位必須對(duì)齊！ 例如吉安市重力加速度：g=9.-2
11. u(g)=0.-2g=(9.790.02)ms-2 目錄第 23/38 頁末尾并顯示 2) 當(dāng)不確定度未給出（或未計(jì)算）時(shí)，計(jì)算結(jié)果的個(gè)數(shù)有效位數(shù)不能任意選擇。 加減運(yùn)算時(shí)，運(yùn)算結(jié)果的最后一位應(yīng)與最后一位最高的數(shù)的最后一位對(duì)齊。 例如，432.30。 對(duì)于乘法和除法運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果的最后一位應(yīng)與有效位數(shù)最少的權(quán)重相同。 例如，當(dāng)運(yùn)算結(jié)果第一位為1、2、3時(shí)，可以多保留一位有效位。 例如，6.34.327.7目錄頁共24/38頁 (3)五偶數(shù)：舍去的數(shù)字是5，保留的最后一位是質(zhì)數(shù)，舍去5，輸入1； 如果最后一位保留的是素?cái)?shù)，則丟棄5而不進(jìn)位，5的下一位不為“0”時(shí)仍需進(jìn)位。 2
12...144； 2..144； 2..144 結(jié)束影片 (1) 向上舍入：當(dāng)開頭要舍去的第一個(gè)數(shù)字是 1、2、3、4 時(shí)，舍去它。 2..143 (2) 六舍五入：當(dāng)要舍去的第一位數(shù)字為 6、7、8、9 時(shí)，舍去時(shí)輸入 1。 2..144 四舍五入到五個(gè)偶數(shù) 3. 值四舍五入規(guī)則目錄第 25 頁/共 38 個(gè)結(jié)束視頻示例，用于測(cè)量合金錐體的密度并查找其標(biāo)準(zhǔn)不確定度。 直徑/厘米1。 天平稱量質(zhì)量，用游標(biāo)卡尺檢測(cè)半徑D，用游標(biāo)千分尺測(cè)量高度H。 (1)估算D的計(jì)算
13. 算術(shù)平均值及其標(biāo)準(zhǔn)差 (2) 估算固體密度 D 的算術(shù)平均值及其標(biāo)準(zhǔn)差 (5) 估算目錄 共 27/38 頁 18 數(shù)據(jù)處理的基本技巧 1. 計(jì)算時(shí)應(yīng)遵循的原則列表法 (1) 每欄應(yīng)標(biāo)明化學(xué)量的名稱及其單位，單位應(yīng)寫在標(biāo)題欄內(nèi)，每個(gè)數(shù)字不得重復(fù)。 （2）表中包含的數(shù)據(jù)主要為原始數(shù)據(jù)，也可包含數(shù)據(jù)處理過程中的一些重要的中間結(jié)果（例如平均值、標(biāo)準(zhǔn)差）。 (3)欄目順序應(yīng)充分注意數(shù)據(jù)之間的關(guān)系和估算的順序，力求簡潔、完整、條理分明。 （4）表中數(shù)據(jù)應(yīng)正確反映試驗(yàn)結(jié)果的有效數(shù)字，客觀、真實(shí)。 (5) 如果有兩個(gè)以上的數(shù)據(jù)表，建議在每個(gè)表上方標(biāo)注名稱（
14.即表頭）。 視頻目錄頁末共28/38頁 2.繪圖方法基本原則 (1)繪圖必須使用方格紙。 通常使用笛卡爾紙（毫米方格紙）。 (2) 坐標(biāo)縱軸為自變量，橫軸為因變量。 (3)坐標(biāo)原點(diǎn)不一定與變量的零點(diǎn)一致，但原點(diǎn)必須是一個(gè)比較整齊的數(shù)。 (4)宜在方格紙上制作一個(gè)小格子物理競賽實(shí)驗(yàn)，對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)最后一位數(shù)字的一個(gè)單位、兩個(gè)單位或五個(gè)單位。 橫軸與縱軸的寬度之比不應(yīng)小于2。 (5)畫出坐標(biāo)軸，并標(biāo)明坐標(biāo)軸所代表的化學(xué)量的名稱和單位。 (6) 用筆標(biāo)記數(shù)據(jù)點(diǎn)并繪制擬合圖表并注明圖表名稱。 (7) 將繪圖粘貼到實(shí)驗(yàn)報(bào)告上。結(jié)束展示目錄共第 29/38 頁 3. 以圖形方式繪制圖片并在數(shù)據(jù)區(qū)兩端取兩個(gè)點(diǎn) (x1, y1) 和 (x2, y2)在直線上（這兩點(diǎn)通常不是數(shù)據(jù)
15.點(diǎn)）截距坡端顯示目錄共30/38頁iMi（kg）xi（cm）li=xi+5-xi（cm）00.00.002.4411.00.562.2522.00.972.3333.01.422.3044.01。 5.最小二乘加法 結(jié)束視頻列表第32頁/共38頁 結(jié)束視頻列表第33頁/共38頁 第35頁/共38頁 結(jié)束放映內(nèi)容 第36頁/共38頁 謝謝！ 第37頁/共38頁 感謝您的觀看！第38頁/共38頁