高中物理中有很多的实验,也是学生需要去实际操作的。在实验中,有很多数据需要学生们去处理,数据的处理也是实验中重要的一个环节,那么学生们应该怎样去分析其中的数据呢?关于高中物理实验中的数据处理方法,学生们详细的了解一下,更好的学会物理实验的数据处理,更多详情学生们了解一下吧!
1、平均值法
取算术平均值是为减小偶然误差而常用的一种数据处理方法。通常在同样的测量条件下,对于某一物理量进行多次测量的结果不会完全一样,用多次测量的算术平均值作为测量结果,是真实值的较好近似。
2、列表法
实验中将数据列成表格,可以简明地表示出有关物理量之间的关系,便于检查测量结果和运算是否合理,有助于发现和分析问题,而且列表法还是图象法的基础。
列表时应注意:①表格要直接地反映有关物理量之间的关系,一般把自变量写在前边,因变量紧接着写在后面,便于分析。②表格要清楚地反映测量的次数,测得的物理量的名称及单位,计算的物理量的名称及单位。物理量的单位可写在标题栏内,一般不在数值栏内重复出现。③表中所列数据要正确反映测量值的有效数字。
例1、用伏安法测电阻的实验中,按实验要求选用的电压表的分度值为0.1V,电流表的分度值为0.02A。某学生记录的各组数据如下表所示:
在这五组数据中,有效数字位数不符合要求的是第__________组,数据有差错的是第____________组。
解析:由题给电压表的分度值为0.1V,电流表的分度值为0.02A,结合有效数字的概念可知,电压的数据可准确到0.1V,后面还应估读一位,即电压的记录数据应读到小数点后面两位;而电流的数据可准确到0.02A,后面也应估读一位,即电流的记录数据应读到小数点后面三位。据此表中的这五组数据中有效数字不符合要求的是第1、3组。在表所列的这五组数据中,第1、2、3、5四组数据的U/I的值均在5.00Ω左右摆动,而第4组数据的U/I值为4.24Ω,与5.00Ω明显偏离,这表明第4组数据为有差错的数据。
3、作图法
选取适当的自变量,通过作图可以找到或反映物理量之间的变化关系,并便于找出其中的规律,确定对应量的函数关系。作图法是较常用的实验数据处理方法之一。
描绘图象的要求是:①根据测量的要求选定坐标轴,一般以横轴为自变量,纵轴为因变量。坐标轴要标明所代表的物理量的名称及单位。②坐标轴标度的选择应合适,使测量数据能在坐标轴上得到准确的反映。为避免图纸上出现大片空白,坐标原点可以是零,也可以不是零。坐标轴的分度的估读数,应与测量值的估读数(即有效数字的末位)相对应。
例2、在用伏安法测电阻的实验中,所用电压表的内阻约为20kΩ,电流表的内阻约为10Ω,选择能够尽量减少误差的电路图接线进行实验,读得的各组数据用实心圆点标于坐标图上,如图1所示:
图1
(1)根据各点表示的数据描出I-U图线,由此求得该电阻的阻值RX=_______Ω(保留两位有效数字)。
(2)画出此实验的电路原理图。
解析:(1)根据各点表示的数据描I-U图线时,应注意并非的点都需要落在图线上,但在线外的点应比较均匀地分布在图线的两侧,个别偏差过大的点应舍去(实验时可重新测量进行核对)。描出图线如2所示。由图2可知,RX=2.4×103Ω。
图2
(2)实验的电路原理图如图3所示。
图3