实验数据记录与处理一般规则
实验数据记录与处理一般规则(请全部看完再应用)
一、测量值测量及计算过程中有效数字规则
1、原始读数,就是直接从仪器或工具上读出的数据:
(1)用刻度显示结果的,要估读到刻度的下一位(注意:游标卡尺不估读,带有千分刻线的千分尺实际上与十分位游标卡尺原理相同,也不估读)。
(2)用数字显示结果的,不估读,但其末位是不确定度所在位,也就是末位看作是估读的。
2、测量值的间接计算:
说明:下面三种情况,是针对该间接计算结果作为最终结果时的一般规则;当该计算结果作为中间值,即在后面的计算要用到(如圆柱体积计算要用到高和直径,密度计算要用到前面的质量值等),这种情况,计算结果要多保留一位。
(1)加减法尾数对齐:
对加减法,首先在同一单位下将小数点对齐,多个数值加减时,计算结果小数点后的位数,要与参与计算的小数点后最少的位数对齐。如:1.1212122+1.2=2.3。(注意:如果有不确定度限制,末位要与不确定度所在位对齐,多余位数截掉。)
(2)乘除法位数对齐:
对乘除法,计算结果的总位数(与小数点位置无关,从第一个不是零的数开始到末尾),要与参与计算位数最少报数值位数相同。如:1.11111111×2.0=2.2。(注意:如果有不确定度限制,末位要与不确定度所在位对齐,多余位数截掉。)
(3)平均值应与测量值位数相同。
(4)四舍六入五凑偶。
二、不确定度的有效数字位数:
1、原始计算结果,包括直接测量值的A 类和B 类,都要保留2位有效数字(与小数点位置无关)
2、测量值不确定度的合成,即A 类与B 类方、和、根的合成,如果是最终结果,只留1位(与小数点位置无关);如果是中间结果,保留2位。相对不确定度一律保留2位有效数字。
3、最终结果的不确定度保留1位有效数字。
4、注意:不确定度评定过程中,只进不舍,即所有尾数不为零的一律进一。
三、实验最终结果的表达:
(1)严格按照上面的有效数字规则(一),计算出测量值的最终结果,有效数字不要多留。
(2)按照上面的规则(二),评定出最终结果的不确定度,如果是相对不确定度要乘上测量结果转换成(绝对)不确定度。只保留1位有效数字(与小数点位置无关)。
(3)对比测量结果与不确定度小数点后的数字位数,必要时可用科学计数法,注意统一单位,小数点对齐。如果不确定度所在位与测量结果的末位对齐,则得到了最终实验结果,书写格式为(举例):
n (x.xx±0.0x) ×10 (单位)
注意使用科学计数法时,小数点前只留一位数字。
如果测量结果小数点后比不确定数位数多,形如:xx.xxx 和0.0x ,则把测量结果小数点后的位数按不确定度对齐,多余的截掉(四舍六方五凑偶),得到结果仍为:
n (x.xx±0.0x) ×10 (单位)
天津城建大学 大学物理实验中心
2016年3月