🔬 物理实验助手
① 录入数据
② 数据处理
③ 不确定度
④ 误差传递
⑤ 最终结果
参考资料
🔬 大学物理实验数据处理助手
标准流程 · 结果自动带入下一步 · 输出可直接写入报告
① 录入数据+仪器信息
→
② 选处理方法(均值/逐差/回归)
→
③ 算不确定度
→
④ 误差传递(间接量)
→
⑤ 规范表达
1
录入原始数据与仪器信息
— 后续步骤自动带入
测量量名称
单位
各次测量值(逗号/空格/换行分隔)
仪器名称
仪器误差限 Δ仪
误差分布类型
均匀分布(最常用)C=√3≈1.732
正态分布 C=3
三角分布 C=√6≈2.449
确认 → 进入数据处理 ▶
2
数据处理
— 根据实验类型选择方法,结果自动带入第③步
⚠️ 先完成第①步,数据会自动带入;也可手动使用
直接多次测量(均值法)
逐差法
最小二乘法(线性回归)
x̄ = Σxᵢ/n uA = √[Σ(xᵢ-x̄)²/(n(n-1))]
适用:对同一物理量重复多次测量,数据无特殊规律
计算均值与A类不确定度
分2组:Δᵢ=x_{i+n}−xᵢ,均值 Δ̄=ΣΔᵢ/n,uA=√[Σ(Δᵢ-Δ̄)²/(n(n-1))]
适用:等间距线性变化数据(如弹簧逐步加砝码),数据个数须为偶数
自变量间隔 Δx(可选,用于求斜率)
逐差法计算
k=(nΣxᵢyᵢ−ΣxᵢΣyᵢ)/(nΣxᵢ²−(Σxᵢ)²) b=ȳ−kx̄ r=相关系数
适用:求两物理量之间线性关系的斜率与截距
x 数据
y 数据(与x一一对应)
x 单位
y 单位
线性回归并绘图
3
不确定度评定
— 第①②步结果自动带入,可手动修改
uc=√(uA²+uB²) ur=uc/|x̄|×100% 结果:x̄±uc(单位)
均值 x̄
A类不确定度 uA
B类不确定度 uB
单位
计算合成不确定度
4
误差传递(间接测量量)
— 最终量需代入公式时使用,否则跳过
若直接测量量就是最终结果,跳过此步直接到第⑤步
函数类型
f=x·y → ur(f)=√[ur(x)²+ur(y)²]
f=x/y → ur(f)=√[ur(x)²+ur(y)²]
f=xⁿ → ur(f)=|n|·ur(x)
f=√x → ur(f)=ur(x)/2
f=ln(x) → u(f)=u(x)/|x|
f=sin(x),x单位:弧度 → u(f)=|cos(x)|·u(x)
f=cos(x),x单位:弧度 → u(f)=|sin(x)|·u(x)
f=x+y → u(f)=√[u(x)²+u(y)²]
f=x-y → u(f)=√[u(x)²+u(y)²]
计算间接量及不确定度
5
最终结果规范表达
— 自动对齐有效数字,可直接写入报告
规则:不确定度保留1~2位有效数字,结果末位与不确定度末位对齐
测量/计算结果值
合成不确定度 uc
物理量名称与单位
生成规范结果
参
参考资料
📌 常用物理常数
名称
符号
数值
单位
📚 实验公式速查
力学
电学
光学
热学