上海交通大学:《物理实验》精品课程教学资源(讲义)物理实验导论数据处理(测量、误差和不确定度估计)

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2. 测量、误差和不确定度估计 2 1. 测量与有效数字 测量与有效数字 2 2. 测量误差和不确定度估算的基础知识 测量误差和不确定度估算的基础知识 1

上游充通大¥ 测量与有效数字 Shanghal Jlao Tong University 测量 。 ·有效数字的读取 ·有效数字的运算 ·有效数字尾数的舍取规则 分a7 过价行司 a国 2 上海交通大学物理实验中心http:/pec,stu.edu.cn
测量与有效数字 • 测量 • 有效数字的读取 • 有效数字的运算 • 有效数字尾数的舍取规则 2

测量 上游充通大 Shanghal Jlao Tong University 测量用合适的工具或仪器,通过科学的 方法,将反映被测对象某些特征的物理量 (被测物理量)与选作标准单位的同类物理 量进行比较的过程,其比值即为被测物理量 的测量值。 时行 3 上海交通大学物理实验中心http//pec,stu.edu.cn
测量 测量用合适的工具或仪器,通过科学的 方法,将反映被测对象某些特征的物理量 (被测物理量)与选作标准单位的同类物理 量进行比较的过程,其比值即为被测物理量 的测量值。 3

例:长度测量 上游充通大 Shanghal Jlao Tong University 标准单位: 北極 07912 南 子午線 1983年10月第十七 古代常以人体的一 1790年法国国民 1927年国际协议, 部分作为长度的单 议会通过决议, 届国际计量大会通 以金属镉(C的红 过了米的新定义:“ 位。 决定采用通过巴 色光谱线的长度 米是光在真空中1/ “布指知寸,布手 黎的地球子午线 1553164.13倍作为 知尺,舒肘知寻。 的四分之一的千 299792458秒的时间 米的长度单位 间隔内所经路程的 万分之一为长度 单位 长度”。 4 上海交通大学物理实验中心http://pec,sjtu.edu.cn
例:长度测量 标准单位: 1790年法国国民 1927年国际协议, 1983年10月第十七 届国际计量大会通 古代常以人体的一 议会通过决议, 决定采用通过巴 黎的地球子午线 1927年国际协议, 以金属镉(Cd)的红 色光谱线的长度 1553164 13倍作为 届国际计量大会通 过了米的新定义:“ 米是光在真空中1/ 部分作为长度的单 位。 黎的地球子午线 的四分之一的千 万分之一为长度 1553164.13倍作为 米的长度单位 299792458秒的时间 间隔内所经路程的 长度” “布指知寸,布手 知尺,舒肘知寻。 4 单位 长度

上游克通大 Shanghal Jlao Tong University 测量工具: 6逻 ②91 ● 男 B国HHe 12131415m 路20可 h 820mm 00.0mm 台32.0mm 1 77 gettyimages 5 上海交通大学物理实验中心http://pec,sjtu.edu.cn
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直接测量:直接将待测物理量与选定的同类物 理量的标准单位相比较直接得到测量值 7

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间接测量:利用直接测量的量与被测量之间的已知函 数关系,求得该被测物理量 m V ρ 8

上游充通大 Shanghal Jlao Tong University 测量结果表示 测量值=读数值(有效数字)+单位 有效数字:可靠数字+可疑数字(一位) 出行司 过行司 9 上海交通大学物理实验中心http://pec,stu.edu.cn
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有效数字的读取 15.2mm 5 10 15 20 15.0mm 5 10 15 20 2 2 2 2 980 / 9 80 / 0 00980k / 9 8 / 2 2 2 2 980cm /s = 9.80m/s = 0.00980km/s ≠ 9.8m/s 10
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