本教材是普通高等教育“十五”国家级规划教材.作者力图建立以多选择性、多层次性研究型组合(系列)实验为主的教材框架,以适用于中型研究型组合实验为主的教学模式.该教材的实验内容的选择力求充分利用现有教学资源,对现有资源进行改造和重组;增强每个组合实验的研究型层次和设计型层次,使得不同层次的学生都能有很好的收获.本教材也突出考虑了开放式教学的需要,力图体现开放式教学的特点.
《基础物理实验教程物理测量的数据处理与实验设计》内容为测量实验的数据处理与设计,主要包括物理量测量的单位与标准、测量误差与不确定度估计的基础知识、实验数据的有效位数与修约、实验数据图示法、直线拟合方法、误差理论的“物理思想要点”、粗差和异常值的判定方法、多元回归分析提纲、系统误差分析提纲、试验设计和正交设计的基本概念与思路、物理测量实验设计概要和不确定度表示体系的进展与两类方法共12章.全书内容丰富、表述简洁、思路清晰准确、方法简明实用.
本书主要用作物理专业的基础物理实验课程的教材,也可作为非物理专业的普通物理实验的教学参考书,亦可供计量学各相关专业的学生与工作人员参考.
- 第1章 物理量测量的单位与标准
- 1.1 量和物理量
- 1.2 单位与国际单位制
- 1.3 测量结果的表示及测量的四要素
- 1.4 量和单位1993年国家标准与1986年标准相比的主要变动表
- 第2章 测量误差与不确定度估计的基础知识
- 2.1 误差的定义、分类及简要处理方法
- 2.2 直接测量结果的不确定度估计
- 2.3 间接测量结果的不确定度合成
- 2.4 计量器具测量误差的初步介绍
- 2.5 误差理论的部分数理统计基础
- 2.6 附录
- 第3章 实验数据的有效位数与修约
- 3.1 有效位数的概念
- 3.2 修约间隔和修约规则
- 3.3 实验数据的有效位数确定
- 3.4 数值修约意义的补充说明
- 3.5 不确定度决定修约间隔的证明与应用
- 3.6 回归系数的有效位数
- 第4章 实验数据图示法
- 4.1 图示法概述
- 4.2 作图坐标分度值的选取
- 4.3 两变量关系图的手工作图步骤
- 第5章 直线拟合方法
- 5.1 最小二乘法直线拟合
- 5.2 直线拟合的结果表示和参量的置信区间
- 5.3 直线拟合的质量判断
- 5.4 过原点的直线拟合
- 5.5 加权平均
- 5.6 加权直线拟合
- 5.7 直线拟合的其它方法
- 5.8 变量x有误差的情形
- 第6章 误差理论的“物理思想”要点
- 6.1 误差理论和不确定度表示体系的学习难点
- 6.2 误差理论的“物理思想”要点
- 6.3 我们在实验教学中的基本要求简介
- 6.4 误差理论教学中要注意的几个主从关系
- 第7章 粗差与异常值的判定方法
- 7.1 粗差成因和浅析
- 7.2 从技术上、物理上的考虑判定粗差
- 7.3 粗差的统计学判定方法
- 7.4 作图判断法
- 7.5 由仪器误差限、标准差或不确定度估值来判断
- 7.6 回归(拟合)中的粗差判断举例
- 7.7 误差的客观性与数据的分散性
- 第8章 多元回归分析提纲
- 8.1 回归分析简介
- 8.2 多元线性回归
- 8.3 EXCEL中的回归方法
- 8.4 回归问题求解与质量判断的方法举例
- 第9章 系统误差分析提纲
- 9.1 系统误差分析的重要性
- 9.2 系统误差的主要特征与分类
- 9.3 系统误差的发现方法
- 9.4 系统误差的减消方法
- 9.5 基础物理实验中分析、发现和减消系差的实例
- 第10章 试验设计和正交设计的基本概念与思路
- 10.1 试验设计简介
- 10.2 正交试验设计概述
- 10.3 正交表及其应用
- 10.4 多元回归的正交设计
- 10.5 试验设计的典型问题举例——称重设计
- 第11章 物理测量实验设计概要
- 11.1 明确测量实验的目标和测量对象
- 11.2 研究、比较和选择测量原理与测量方法
- 11.3 测量设备的选择考虑
- 11.4 实验设计中的参量选择
- 11.5 数据处理方案的选择与比较
- 第12章 不确定度表示体系的进展与两类方法
- 12.1 不确定度表示体系的建立过程
- 12.2 两类不确定度的表示和综合方法
- 12.3 对指南的问题简析
- 附录 常用因子、临界值与参数的计算公式
- 参考文献
- 关键词索引
- 后记
