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实验数据表达秘籍-基础化学实验

时间:2023-11-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:实验数据应整理、归纳,并以简明正确的方式表达出来。图点的标绘数据的代表点常用符号●、○、■、△、×、□等表示。

实验数据表达秘籍-基础化学实验

实验数据应整理、归纳,并以简明正确的方式表达出来。通常有列表法,作图法和数学方程法。下面仅就列表法和作图法作一简介。

3.4.1 列表法

将一组实验数据中自变量x和因变量y一个个的对应排列成表格,以表示二者之间的关系。列表法注意事项:

(1)每个表格都应有一个编号和完整、简明的名称。

(2)表格的首栏应以“物理量·单位-1”形式表示,如V·mL-1等,这样表格中所列为纯数值。

(3)公共乘方因子应记在栏头中,以使数据简化。

(4)每一列的数字排列要整齐,小数点要对齐,以便相互比较;数值为零应记为0,数值空缺应记一横划“—”。

实验的原始数据一般采用列表法记录。表格法虽然简单易行,即不需要特殊的图纸和工具,又便于参考比较,但列表法不能反映出各数值间连续变化的规律。

3.4.2 作图法

利用实验数据作出图形,可以直观地显示出实验数据的特点、数据变化的规律,如极大、极小、转折点、周期性、变化速率等等重要性质。从图形上能简便地找出所需要的数据,有利于确定经验方程中的常数等;也可以方便地求出斜率、截距、切线等;同时利用多次测量的数据描绘出的图形,还具有“平均”的意义,从而可以发现和消除一些偶然误差。因此利用实验数据正确地作出图形,在数据处理上是一种很重要的方法。作图时应注意以下几点:

(1)坐标纸、坐标轴的选择 实验中常用的坐标纸有直角坐标纸,对数坐标纸和三角坐标纸,一般用直角坐标纸。用直角坐标纸作图,通常习惯上以自变量为横轴,因变量(函数值)为纵轴。(www.xing528.com)

(2)坐标标度的选择 通常应使单位坐标格子所代表的变量为简单的整数(选1、2、4、5的倍数,不宜选用3、6、7、9的倍数)。如无特殊的需要(如直线外推求截距),就不必以坐标原点为标度起点,而从略低于最小测量值的整数开始,使作图紧凑,同时读数精度也得到提高。如图3-1(A)合适,3-1(B)不合适。

(3)坐标比例尺的选择 应使变量的绝对误差在图纸上相当0.5~1小格(坐标纸的最小分度为0.5~1mm),如以±Δx,±Δy分别表示两个变量的绝对误差,则±Δx和±Δy在毫米坐标纸上约等于1~2mm,因而点子的大小也约为(±Δx)(±Δy)大小的矩形面积。比例尺选择不当,会使曲线变形,甚至由此得出错误的结论。比例尺选定后,画出坐标轴,并在轴端或轴旁注明变量的名称和单位,在轴的分度(刻度)边写明该变量的对应值(一般写在逢5或10的粗刻度线上)。对于直线或近于直线的曲线,应让它与横坐标的夹角在45°左右(图纸上对角线附近,使直线的斜率尽可能接近于1)。

(4)图点的标绘 数据的代表点常用符号●、○、■、△、×、□等表示(符号的面积近似地代表测量的绝对误差范围)。绘出曲线后这些代表点符号仍保持清晰显现。

(5)曲线的绘制 根据代表点可连接成曲线(或直线)。曲线不必通过各个点,但要尽量保证各代表点均匀地分散在曲线两侧,使所有点离开曲线距离的平方和最小。这样绘出的曲线才能反映出被测物理量之间变化规律。为保证曲线所呈现的规律的可靠性,在曲线的极大、极小或转折点处应多测定一些数据。绘制曲线时若发现个别点远离曲线,要分析原因,如检查计算无误,又难以重做实验验证,只好舍弃;如重新测量得到同一结果,就应引起重视,并在这一区间重复仔细的测量,还应适当增加该点两侧测量点的密度。总之,绘制的曲线要尽可能平滑,不能成折线。

若在同一坐标纸上绘制几条曲线时,则每一条曲线上的代表点及对应的曲线要用不同的符号或不同的颜色表示。

曲线作好后,应注上图的名称,说明坐标轴所代表的物理量及主要的测量条件(如温度、压力、浓度等)。

(6)从直线上求斜率必须从线上取点。对于直线y=ax+b,斜率

为了减小误差,所取二点不能相距太近,所取之点必须在线上(绝对不允许取实验中的两组数据代入计算)。计算应注意是两点标度差之比,不是纵横坐标线段长度之比(因纵横坐标的比例尺可能不同)。

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