搜档网
当前位置:搜档网 › 浅议初中物理实验数据的记录、评估、分析与处理-最新文档

浅议初中物理实验数据的记录、评估、分析与处理-最新文档

浅议初中物理实验数据的记录、评估、分析与处理-最新文档
浅议初中物理实验数据的记录、评估、分析与处理-最新文档

浅议初中物理实验数据的记录、评估、分析与处理

在平时的教学过程中,笔者非常重视学生对实验数据的记录、评估、分析和处理,但笔者发现,学生完成这个任务确实面临许多困难,感到无从下手,学生在记录和处理数据时存在的障碍:

1.不知什么数据该记什么不该记。

2.设计的记录表格不合理,或顺序颠倒,或逻辑混乱。

3.没有掌握分析数据得出结论的方法,不知从何下手。

以上现象,主要是我们对学生缺乏系统指导,也没有相关的模板以供学生参考,下面笔者就多年的经验总结提供给大家,以飨读者。

一、认真填写数据的记录,使用学生熟悉实验的每一个细节首先应该设计好记录的表格,这常常是学生的难点,因为学生不知道应该设计多少行、多少列,表头第一行那些物理量应该出现在表格中,顺序如何编排,表头第一列应该填什么。经过梳理初中物理所有实验,我发现这样一个规律,表头第一行填写的是相关物理量的名称,按照逻辑顺序,先出现的在前面,需要计算的物理量在后面,关系密切的物理量放在一起。第一列主要填写实验次数。物理量的个数加一就是需要的列数,实验次数加一即为需要的行数。每个物理用其符号表示,后面还要带上单位。

二、对实验数据的整理要全面

对实验数据的处理是一个很复杂的事情,应有一定的方向、方法和规律,简单把初中物理实验分类为寻求为“大小关系”“等量关系”“比例关系”“因果关系”和“事物特点”等(有些关系也可能是相互交叉的),接下来我谈谈自己的经验。

1.等量关系:如探究杠杆平衡条件,我们只需要把力臂和作用力简单相乘,就可以得到动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂这个结论,亦即杠杆平衡条件。再比如,在探究串联电路电流特点实验中,只需要把支路电流简单相加,就可以得到干路电流等于各支路电流之和的结论。

2.事物特点:在探究液体的沸腾特点的实验中,记录的温度显示,随着加热时间的延长,水的温度先升高,再不变,大量气泡开始出现,很容易得到液体沸腾的条件,温度不变;继续吸热。

3.因果关系:在探究动能的大小与速度是否有关的实验中,我们根据记录的数据,通过这样的推理:小车的高度高,小车运动到水平面的速度大,木块被撞击的距离远,即动能大,这样,就可以定性地得出速度和动能的因果关系。

4.总结规律:这是要求最高的数据处理方法,不但定性,而且定量,探究欧姆定律的实验就是例证。首先,我们用控制变量法分别完成探究电流与电压、电流与电阻的数据,从数据可以看出,电流与电压、电阻都相关,而且,电流与电压呈增函数关系,电流与电阻呈减函数关系。其次,分别做I-U图像和I-R 图像,可得,电阻一定时,电流与电压成正比,即I=K1U;在电压一定时,电流与电阻成反比,即I=K2/R。再次,综合上面两个等式,可得I=KU/R,随便代入上面任意一组数据,用待定系数法,求得K=1,即可得欧姆定律的数学表达式I=U/R。这是一个完整的科学探究,在这个过程中,学生得到科学思想的洗礼,学到了科学的方法。

5.数值测量:在此类实验中,如测量石块的密度和伏安法测电阻的实验,为了减小实验误差,我们通常要记录多组数据,然后求平均值来减小偶然误差。在测量的实验中,为了减小误差,我们还用累积法,如测量一张纸的厚度和测量一枚大头针的质量。

综上所述,在初中物理各种类型的试样中,我们用到的数据处理方法大概有(1)累积法。(2)等效替代法。(3)作图像法。(4)求平均值法。(5)推理法。(6)代数运算法。

三、对于实验的结论评估要准确

在物理实验中,错误的数据常常会使实验结论大相径庭。错误的实验数据一方面来自系统误差,这是无法避免的,只能用平均值法减小误差,前面已经讲到。另一部分来自同学们的错误操作,比如没有控制变量,比如读数是方法不正确,比如看错了量程――对待错误数据,我们必须剔除它。那么,如何发现错误数据呢?一是凭生活经验,有些数据明显有悖于常理,二是和其他数据

比较,通过这些方法,我们一般都能对数据的可靠性作出评估,找出错误的数据,保证实验的精确。总之,通过这种方式,化难为简,学生易于掌握,就可以把物理《课程标准》对科学探究中分析与论证阶段的要求落到实处,起到事半功倍之效。

实验数据的处理与分析

实验数据的处理与分析 1. 0.80 g CuSO 4·5H 2O 样品受热脱水过程的热重曲线(样品质 量随温度变化的曲线)如下图所示。 请回答下列问题: (1)试确定200 ℃时固体物质的化学式________________________________________ ________________________________________________________________________; (要求写出推断过程)。 (2)取270 ℃所得样品,于570 ℃灼烧得到的主要产物是黑色粉末和一种氧化性气体,该反应的化学方程式为________________________;把该黑色粉末溶解于稀硫酸中,经浓缩、冷却,有晶体析出,该晶体的化学式为________,其存在的最高温度是________。 答案 (1)CuSO 4·H 2O CuSO 4·5H 2O=====200 ℃ CuSO 4·(5-n )H 2O +n H 2O 250 18n 0.80 g 0.80 g -0.57 g =0.23 g 可列式:2500.80 g =18n 0.23 g ,求得n ≈4,200 ℃时产物为CuSO 4·H 2O 晶体。 (2)CuSO 4=====570 ℃ CuO +SO 3↑ CuSO 4·5H 2O 102 ℃ 解析 (1)分析CuSO 4·5H 2O 受热脱水过程的热重曲线可知,200 ℃时和113 ℃时的产物相同,可根据113 ℃时样品质量确定脱水产物,设113 ℃时产物为CuSO 4·(5-n )H 2O ,则有 CuSO 4·5H 2O=====200 ℃CuSO 4·(5-n )H 2O +n H 2O 250 18n 0.80 g 0.80 g -0.57 g =0.23 g 可列式:2500.80 g =18n 0.23 g ,求得n ≈4,200 ℃时产物为CuSO 4·H 2O 晶体。 (2)根据灼烧产物是黑色粉末可知分解生成CuO ,则具有氧化性的另一产物为SO 3,所以灼烧时反应方程式为CuSO 4=====570 ℃ CuO +SO 3↑,CuO 溶于稀硫酸得CuSO 4溶液,结晶时又生成CuSO 4·5H 2O ,由脱水过程的热重曲线可知其存在的最高温度为102 ℃。 2.现有一份CuO 和Cu 2O 的混合物,用H 2还原法测定其中的CuO 质量x g ,实验中可以测定以 下数据:①W :混合物的质量(g)、②W (H 2O):生成水的质量(g)、③W (Cu):生成Cu 的质量(g)、④V (H 2):标准状况下消耗H 2的体积(L)。 (已知摩尔质量:Cu :64 g·mol -1、CuO :80 g·mol -1、Cu 2O :144 g·mol -1、 H 2O :18 g·mol -1) (1)为了计算x 至少需要测定上述4个数据中的________个,这几个数据的组合共有________种。请将

科研常用的实验数据分析与处理方法

科研常用的实验数据分析与处理方法 对于每个科研工作者而言,对实验数据进行处理是在开始论文写作之前十分常见的工作之一。但是,常见的数据分析方法有哪些呢?常用的数据分析方法有:聚类分析、因子分析、相关分析、对应分析、回归分析、方差分析。 1、聚类分析(Cluster Analysis) 聚类分析指将物理或抽象对象的集合分组成为由类似的对象组成的多个类的分析过程。聚类是将数据分类到不同的类或者簇这样的一个过程,所以同一个簇中的对象有很大的相似性,而不同簇间的对象有很大的相异性。聚类分析是一种探索性的分析,在分类的过程中,人们不必事先给出一个分类的标准,聚类分析能够从样本数据出发,自动进行分类。聚类分析所使用方法的不同,常常会得到不同的结论。不同研究者对于同一组数据进行聚类分析,所得到的聚类数未必一致。 2、因子分析(Factor Analysis) 因子分析是指研究从变量群中提取共性因子的统计技术。因子分析就是从大量的数据中寻找内在的联系,减少决策的困难。因子分析的方法约有10多种,如重心法、影像分析法,最大似然解、最小平方法、阿尔发抽因法、拉奥典型抽因法等等。这些方法本质上大都属近似方法,是以相关系数矩阵为基础的,所不同的是相关系数矩阵对角线上的值,采用不同的共同性□2估值。在社会学研究中,因子分析常采用以主成分分析为基础的反覆法。

3、相关分析(Correlation Analysis) 相关分析(correlation analysis),相关分析是研究现象之间是否存在某种依存关系,并对具体有依存关系的现象探讨其相关方向以及相关程度。相关关系是一种非确定性的关系,例如,以X和Y 分别记一个人的身高和体重,或分别记每公顷施肥量与每公顷小麦产量,则X与Y显然有关系,而又没有确切到可由其中的一个去精确地决定另一个的程度,这就是相关关系。 4、对应分析(Correspondence Analysis) 对应分析(Correspondence analysis)也称关联分析、R-Q 型因子分析,通过分析由定性变量构成的交互汇总表来揭示变量间的联系。可以揭示同一变量的各个类别之间的差异,以及不同变量各个类别之间的对应关系。对应分析的基本思想是将一个联列表的行和列中各元素的比例结构以点的形式在较低维的空间中表示出来。 5、回归分析 研究一个随机变量Y对另一个(X)或一组(X1,X2,…,Xk)变量的相依关系的统计分析方法。回归分析(regression analysis)是确定两种或两种以上变数间相互依赖的定量关系的一种统计分析方法。运用十分广泛,回归分析按照涉及的自变量的多少,可分为一

实验设计与数据处理心得

实验设计与数据处理心得体会 刚开始选这门课的时候,我觉得这门课应该就是很难懂的课程,首先我们做过不少的实验了,当然任何自然科学都离不开实验,大多数学科(化工、化学、轻工、材料、环境、医药等)中的概念、原理与规律大多由实验推导与论证的,但我觉得每次到处理数据的时候都很困难,所以我觉得这就是门难懂的课程,却也就是很有必要去学的一门课程,它对于我们工科生来说也就是很有用途的,在以后我们实验的数据处理上有很重要的意义。 如何科学的设计实验,对实验所观测的数据进行分析与处理,获得研究观测对象的变化规律,就是每个需要进行实验的人员需要解决的问题。“实验设计与数据处理”课程就就是就是以概率论数理统计、专业技术知识与实践经验为基础,经济、科学地安排试验,并对试验数据进行计算分析,最终达到减少试验次数、缩短试验周期、迅速找到优化方案的一种科学计算方法。它主要应用于工农业生产与科学研究过程中的科学试验,就是产品设计、质量管理与科学研究的重要工具与方法,也就是一门关于科学实验中实验前的实验设计的理论、知识、方法、技能,以及实验后获得了实验结果,对实验数据进行科学处理的理论、知识、方法与技能的课程。 通过本课程的学习,我掌握了试验数据统计分析的基本原理,并能针对实际问题正确地运用,为将来从事专业科学的研究打下基础。这门课的安排很合理,由简单到复杂、由浅入深的思维发展规律,先讲单因素试验、双因素试验、正交试验、均匀试验设计等常用试验设计

方法及其常规数据处理方法、再讲误差理论、方差分析、回归分析等数据处理的理论知识,最后将得出的方差分析、回归分析等结论与处理方法直接应用到试验设计方法。 比如我对误差理论与误差分析的学习:在实验中,每次针对实验数据总会有误差分析,误差就是进行实验设计与数据评价最关键的一个概念,就是测量结果与真值的接近程度。任何物理量不可能测量的绝对准确,必然存在着测定误差。通过学习,我知道误差分为过失误差,系统误差与随机误差,并理解了她们的定义。另外还有对准确度与精密度的学习,了解了她们之间的关系以及提高准确度的方法等。对误差的学习更有意义的应该就是如何消除误差,首先消除系统误差,可以通过对照试验,空白试验,校准仪器以及对分析结果的校正等方法来消除;其次要减小随机误差,就就是要在消除系统误差的前提下,增加平行测定次数,可以提高平均值的精密度。 比如我对方差分析的理解:方差分析就是实验设计中的重要分析方法,应用非常广泛,它就是将不同因素、不同水平组合下试验数据作为不同总体的样本数据,进行统计分析,找出对实验指标影响大的因素及其影响程度。对于单因素实验的方差分析,主要步骤如下:建立线性统计模型,提出需要检验的假设;总离差平方与的分析与计算;统计分析,列出方差分析表。对于双因素实验的方差分析,分为两种,一种就是无交互作用的方差分析,另一种就是有交互作用的方差分析,对于这两种类型分别有各自的设计方法,但就是总体步骤都与单因素实验的方差分析一样。

数据分析实验报告

数据分析实验报告 文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-

第一次试验报告 习题1.3 1建立数据集,定义变量并输入数据并保存。 2数据的描述,包括求均值、方差、中位数等统计量。 分析—描述统计—频率,选择如下: 输出: 统计量 全国居民 农村居民 城镇居民 N 有效 22 22 22 缺失 均值 1116.82 747.86 2336.41 中值 727.50 530.50 1499.50 方差 1031026.918 399673.838 4536136.444 百分位数 25 304.25 239.75 596.25 50 727.50 530.50 1499.50 75 1893.50 1197.00 4136.75 3画直方图,茎叶图,QQ 图。(全国居民) 分析—描述统计—探索,选择如下: 输出: 全国居民 Stem-and-Leaf Plot Frequency Stem & Leaf 5.00 0 . 56788 数据分析实验报告 【最新资料,WORD 文档,可编辑修改】

2.00 1 . 03 1.00 1 . 7 1.00 2 . 3 3.00 2 . 689 1.00 3 . 1 Stem width: 1000 Each leaf: 1 case(s) 分析—描述统计—QQ图,选择如下: 输出: 习题1.1 4数据正态性的检验:K—S检验,W检验数据: 取显着性水平为0.05 分析—描述统计—探索,选择如下:(1)K—S检验

结果:p=0.735 大于0.05 接受原假设,即数据来自正太总体。 (2 )W 检验 结果:在Shapiro-Wilk 检验结果972.00 w ,p=0.174大于0.05 接受原假设,即数据来自正太总体。 习题1.5 5 多维正态数据的统计量 数据:

2014年高考化学一轮复习测试卷及解析(54):实验数据的处理分析

高考化学一轮复习测试卷及解析(54): 实验数据的处理分析 1.(2009·广东,19)某实验小组利用如下装置(部分固定装置略)制备氮化钙(Ca3N2),并探究其实验式。 (1)按图连接好实验装置。检查装置的气密性,方法是_________________________ ________________________________________________________________________。 (2)反应过程中末端导管必须始终插入试管A的水中,目的是___________________。 (3)制备氮化钙的操作步骤是:①打开活塞K并通入N2;②点燃酒精灯,进行反应;③反应结束后,___________________________________;④拆除装置,取出产物。 (4)数据记录如下: 空瓷舟质量m0/g 瓷舟与钙的质量m1/g 瓷舟与产物的质量m2/g 14.80 15.08 15.15 ①计算得到实验式Ca x N2,其中x=________。 ②若通入的N2中混有少量O2,请比较x与3的大小,并给出判断依据:________。 2. (2009·安徽理综,28)Fenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水,通常是在调节好pH和Fe2+浓度的废水中加入H2O2,所产生的羟基自由基能氧化降解污染物。现运用该方法降解有机污染物p-CP,探究有关因素对该降解反应速率的影响。 [实验设计] 控制p-CP的初始浓度相同,固定实验温度在298 K 或313 K(其余实验条件见下表),设计如下对比实验。 (1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格)。 实验编号实验目的T/K pH c/10-3mol·L-1 H2O2Fe2+ ①为以下实验作参照298 3 6.0 0.30 ②探究温度对降解反应速率的影响 ③298 10 6.0 0.30 [数据处理] 实验测得p-CP的浓度随时间变化的关系如上图。 (2)请根据上图实验①曲线,计算降解反应在50~150 s内的反应速率:v(p-CP)= ________mol·L-1·s-1。 [解释与结论]

实验数据误差分析和数据处理

第二章 实验数据误差分析和数据处理 第一节 实验数据的误差分析 由于实验方法和实验设备的不完善,周围环境的影响,以及人的观察力,测量程序等限制,实验观测值和真值之间,总是存在一定的差异。人们常用绝对误差、相对误差或有效数字来说明一个近似值的准确程度。为了评定实验数据的精确性或误差,认清误差的来源及其影响,需要对实验的误差进行分析和讨论。由此可以判定哪些因素是影响实验精确度的主要方面,从而在以后实验中,进一步改进实验方案,缩小实验观测值和真值之间的差值,提高实验的精确性。 一、误差的基本概念 测量是人类认识事物本质所不可缺少的手段。通过测量和实验能使人们对事物获得定量的概念和发现事物的规律性。科学上很多新的发现和突破都是以实验测量为基础的。测量就是用实验的方法,将被测物理量与所选用作为标准的同类量进行比较,从而确定它的大小。 1.真值与平均值 真值是待测物理量客观存在的确定值,也称理论值或定义值。通常真值是无法测得的。若在实验中,测量的次数无限多时,根据误差的分布定律,正负误差的出现几率相等。再经过细致地消除系统误差,将测量值加以平均,可以获得非常接近于真值的数值。但是实际上实验测量的次数总是有限的。用有限测量值求得的平均值只能是近似真值,常用的平均值有下列几种: (1) 算术平均值 算术平均值是最常见的一种平均值。 设1x 、2x 、……、n x 为各次测量值,n 代表测量次数,则算术平均值为 n x n x x x x n i i n ∑==+???++=121 (2-1) (2) 几何平均值 几何平均值是将一组n 个测量值连乘并开n 次方求得的平均值。即 n n x x x x ????=21几 (2-2) (3)均方根平均值 n x n x x x x n i i n ∑==+???++= 1 222221均 (2-3) (4) 对数平均值 在化学反应、热量和质量传递中,其分布曲线多具有对数的特性,在这种情况下表征平均值常用对数平均值。 设两个量1x 、2x ,其对数平均值

第十一章 实验数据的处理分析

学案52实验数据的处理分析 [考纲要求]能分析和处理实验数据,得出合理的结论。 知识点一实验数据筛选与处理 实验所得的数据,可分为有用、有效数据,正确、合理数据,错误、无效数据,及无用、多余数据等。能从大量的实验数据中找出有用、有效、正确、合理的数据是实验数据分析处理题的一个重要能力考查点,也是近年来命题变化的一个重要方向。 解题策略 对实验数据筛选的一般方法和思路为“五看”:一看数据是否符合测量仪器的精度特点,如用托盘天平测得的质量的精度为0.1 g,若精度值超过了这个范围,说明所得数据是无效的;二看数据是否在误差允许范围内,若所得的数据明显超出误差允许范围,要舍去;三看反应是否完全,是否是过量反应物作用下所得的数据,只有完全反应时所得的数据,才能进行有效处理和应用;四看所得数据的测试环境是否一致,特别是气体体积数据,只有在温度、压强一致的情况下才能进行比较、运算;五看数据测量过程是否规范、合理,错误和违反测量规则的数据需要舍去。 典例导悟1(2010·江苏,21B)B.对硝基甲苯是医药、染料等工业的一种重要有机中间体,它常以浓硝酸为硝化剂,浓硫酸为催化剂,通过甲苯的硝化反应制备。 一种新的制备对硝基甲苯的实验方法是:以发烟硝酸为硝化剂,固体NaHSO4为催化剂(可循环使用),在CCl4溶液中加入乙酸酐(有脱水作用), 45 ℃反应1 h。反应结束后,过滤,滤液分别用5%NaHCO3溶液、水洗至中性,再经分离提纯得到对硝基甲苯。 (1)上述实验中过滤的目的是__________________。 (2)滤液在分液漏斗中洗涤静置后,有机层处于________层(填“上”或“下”);放液时,若发现液体流不下来,其可能原因除分液漏斗活塞堵塞外,还有 ________________________________________________________________________。 4 ②由甲苯硝化得到的各种产物的含量可知,甲苯硝化反应的特点是 ________________________________________________________________________。 ③与浓硫酸催化甲苯硝化相比,NaHSO4催化甲苯硝化的优点有__________________、__________________。 知识点二实验数据综合分析 如何用好、选好数据,是解决这类试题的关键所在。解决这类试题的一般方法为:比较

实验数据的记录和处理

讲座 实验误差及数据处理 教学要求 1、了解实验误差及其表示方法; 2、掌握了解有效数字的概念,熟悉其运算规则; 3、初步掌握实验数据处理的方法。 重点及难点 重点:实验误差及其表示方法;有效数字;实验数据处理。 难点:有效数字运算规则;实验数据的作图法处理。 教学方法与手段 讲授,ppt演示。 教学时数 4学时 教学内容 引言 化学实验中经常使用仪器对一些物理量进行测量,从而对系统中的某些化学性质和物理性质作出定量描述,以发现事物的客观规律。但实践证明,任何测量的结果都只能是相对准确,或者说是存在某种程度上的不可靠性,这种不可靠性被称为实验误差。产生这种误差的原因,是因为测量仪器、方法、实验条件以及实验者本人不可避免地存在一定局限性。 对于不可避免的实验误差,实验者必须了解其产生的原因、性质及有关规律,从而在实验中设法控制和减小误差,并对测量的结果进行适当处理,以达到可以接受的程度。 一、误差及其表示方法 1.准确度和误差 ⑴准确度和误差的定义 准确度是指某一测定值与“真实值”接近的程度。一般以误差E表示, 丘=测定值-真实值 当测定值大于真实值,E为正值,说明测定结果偏高;反之,E为负值,说明测定结果偏低。误差愈大,准确度就愈差。

实际上绝对准确的实验结果是无法得到的。化学研究中所谓真实值是指由有

经验的研究人员同可靠的测定方法进行多次平行测定得到的平均值。以此作为真实值,或者以公认的手册上的数据作为真实值。 ⑵绝对误差和相对误差 误差可以用绝对误差和相对误差来表示。 绝对误差表示实验测定值与真实值之差。它具有与测定值相同的量纲。如克、毫升、百分数等。例如,对于质量为O.IOOOg的某一物体。在分析天平上称得其质量为0.1001g,则称量的绝对误差为+0.0001g。 只用绝对误差不能说明测量结果与真实值接近的程度。分析误差时,除要去除绝对误差的大小外,还必须顾及量值本身的大小,这就是相对误差。 相对误差是绝对误差与真实值的商,表示误差在真实值中所占的比例,常用百分数表示。由于相对误差是比值,因此是量纲为1的量。 例如某物的真实质量为42.5132g,测得值为42.5133g。贝U 绝对误差=42.5133g — = 0.0001g 相对误差二42.5133g 42.5132g 伽0。10 4 00 42.5132g 而对于0.1000g物体称量得0.1001g,其绝对误差也是0.0001g,但相对误差为: 相对误差二°.1001g °. 1000g 100% 0.1% 0.1000g 可见上述两种物体称量的绝对误差虽然相同,但被称物体质量不同,相对误差即误差在被测物体质量中所占份额并不相同。显然,当绝对误差相同时,被测量的量愈大,相对误差愈小,测量的准确度愈高。 2.精密度和偏差 精密度是指在同一条件下,对同一样品平行测定而获得一组测量值相互之间彼此一致的程度。常用重复性表示同一实验人员在同一条件下所得测量结果的精密度,用再现性表示不同实验人员之间或不同实验室在各自的条件下所得测量结果的精密度。 精密度可用各类偏差来量度。偏差愈小,说明测定结果的精密度愈高。偏差可分为绝对偏差和相对偏差: 绝对偏差二个别测得值-测得平均值 相对偏差% =绝对偏差/平均值x 100 偏差不计正负号。 3.误差分类 按照误差产生的原因及性质,可分为系统误差和随机误差。 ⑴系统误差

数据分析实验报告

《数据分析》实验报告 班级:07信计0班学号:姓名:实验日期2010-3-11 实验地点:实验楼505 实验名称:样本数据的特征分析使用软件名称:MATLAB 实验目的1.熟练掌握利用Matlab软件计算均值、方差、协方差、相关系数、标准差与变异系数、偏度与峰度,中位数、分位数、三均值、四分位极差与极差; 2.熟练掌握jbtest与lillietest关于一元数据的正态性检验; 3.掌握统计作图方法; 4.掌握多元数据的数字特征与相关矩阵的处理方法; 实验内容安徽省1990-2004年万元工业GDP废气排放量、废水排放量、固体废物排放量以及用于污染治理的投入经费比重见表6.1.1,解决以下问题:表6.1.1废气、废水、固体废物排放量及污染治理的投入经费占GDP比重 年份 万元工业GDP 废气排放量 万元工业GDP 固体物排放量 万元工业GDP废 水排放量 环境污染治理投 资占GDP比重 (立方米)(千克)(吨)(%)1990 104254.40 519.48 441.65 0.18 1991 94415.00 476.97 398.19 0.26 1992 89317.41 119.45 332.14 0.23 1993 63012.42 67.93 203.91 0.20 1994 45435.04 7.86 128.20 0.17 1995 46383.42 12.45 113.39 0.22 1996 39874.19 13.24 87.12 0.15 1997 38412.85 37.97 76.98 0.21 1998 35270.79 45.36 59.68 0.11 1999 35200.76 34.93 60.82 0.15 2000 35848.97 1.82 57.35 0.19 2001 40348.43 1.17 53.06 0.11 2002 40392.96 0.16 50.96 0.12 2003 37237.13 0.05 43.94 0.15 2004 34176.27 0.06 36.90 0.13 1.计算各指标的均值、方差、标准差、变异系数以及相关系数矩阵; 2.计算各指标的偏度、峰度、三均值以及极差; 3.做出各指标数据直方图并检验该数据是否服从正态分布?若不服从正态分布,利用boxcox变换以后给出该数据的密度函数; 4.上网查找1990-2004江苏省万元工业GDP废气排放量,安徽省与江苏省是 否服从同样的分布?

实验数据的处理

实验数据的处理 在做完实验后,我们需要对实验中测量的数据进行计算、分析和整理,进行去粗取精,去伪存真的工作,从中得到最终的结论和找出实验的规律,这一过程称为数据处理。实验数据处理是实验工作中一个不可缺少的部分,下面介绍实验数据处理常用的几种方法。 一、列表法 列表法就是将实验中测量的数据、计算过程数据和最终结果等以一定的形式和顺序列成表格。列表法的优点是结构紧凑、条目清晰,可以简明地表示出有关物理量之间的对应关系,便于分析比较、便于随时检查错误,易于寻找物理量之间的相互关系和变化规律。同时数据列表也是图示法、解析法的数值基础。 列表的要求: 1、简单明了,便于看出有关量之间的关系,便于处理数据。 2、必须注明表中各符号所代表的物理量、单位。 3、表中记录的数据必须忠实于原始测量结果、符合有关的标准和规则。应正确地反映测量值的有效位数,尤其不允许忘记未位为“0”的有效数字。 4、在表的上方应当写出表的内容(即表名) 二、图示法 图示法就是在专用的坐标纸上将实验数据之间的对应关系描绘成图线。通过图线可直观、形象地将物理量之间的对应关系清楚地表示出来,它最能反映这些物理量之间的变化规律。而且图线具有完整连续性,通过内插、外延等方法可以找出它们之间对应的函数关系,求得经验公式,探求物理量之间的变化规律;通过作图还可以帮助我们发现测量中的失误、不足与“坏值”,指导进一步的实验和测量。定量的图线一般都是工程师和科学工作者最感兴趣的实验结果表达形式之一。 函数图像可以直接由函数(图示)记录仪或示波器(加上摄影记录)或计算机屏幕(打印机)画出。但在物理教学实验中,更多的是由列表所得的数值在坐标纸上画成。为了保证实验的图线达到“直观、简明、清晰、方便”,而且准确度符合原始数据,由列表转而画成图线时,应遵从如下的步骤及要求: 1、图纸选择 依据物理量变化的特点和参数,先确定选用合适的坐标纸,如直角坐标纸、双对数坐标纸、单对数坐标纸、极坐标纸或其他坐标纸等。原则上数据中的可靠数字在图中也应可靠,数据中的可疑位在图中应是估计的,使从图中读到的有效数字位数与测量的读数相当。例如:作电阻R(Ω)与温度T(?C)的图时,可以选用直角坐标纸或单对数坐标纸作图。选择何种坐标纸要看需要,若

实验数据的处理分析

实验数据的处理分析 [考纲要求] 能分析和处理实验数据,得出合理的结论。 热点实验数据筛选与处理 实验所得的数据,可分为有用、有效数据,正确、合理数据,错误、无效数据,及无用、多余数据等。能从大量的实验数据中找出有用、有效、正确、合理的数据是实验数据分析处理题的一个重要能力考查点,也是近年来命题变化的一个重要方向。 解题策略 对实验数据筛选的一般方法和思路为“五看”:一看数据是否符合测量仪器的精度特点,如用托盘天平测得的质量的精度为,若精度值超过了这个范围,说明所得数据是无效的;二看数据是否在误差允许范围内,若所得的数据明显超出误差允许范围,要舍去;三看反应是否完全,是否是过量反应物作用下所得的数据,只有完全反应时所得的数据,才能进行有效处理和应用;四看所得数据的测试环境是否一致,特别是气体体积数据,只有在温度、压强一致的情况下才能进行比较、运算;五看数据测量过程是否规范、合理,错误和违反测量规则的数据需要舍去。 典例导悟(·江苏,).对硝基甲苯是医药、染料等工业的一种重要有机中间体,它常以浓硝酸为硝化剂,浓硫酸为催化剂,通过甲苯的硝化反应制备。 一种新的制备对硝基甲苯的实验方法是:以发烟硝酸为硝化剂,固体为催化剂(可循环使用),在溶液中加入乙酸酐(有脱水作用), ℃反应。反应结束后,过滤,滤液分别用溶液、水洗至中性,再经分离提纯得到对硝基甲苯。 ()上述实验中过滤的目的是。 ()滤液在分液漏斗中洗涤静置后,有机层处于层(填“上”或“下”);放液时,若发现液体流不下来,其可能原因除分液漏斗活塞堵塞外,还有。 ②由甲苯硝化得到的各种产物的含量可知,甲苯硝化反应的特点是。 ③与浓硫酸催化甲苯硝化相比,催化甲苯硝化的优点有、。 热点实验数据综合分析 如何用好、选好数据,是解决这类试卷的关键所在。解决这类试卷的一般方法为:比较数据,转变物质,分析利弊,确定方案。 解题策略

数据分析实验报告

数据分析实验报告 【最新资料,WORD文档,可编辑修改】 第一次试验报告 习题1.3 1建立数据集,定义变量并输入数据并保存。 2数据的描述,包括求均值、方差、中位数等统计量。 分析—描述统计—频率,选择如下: 输出:

方差1031026.918399673.8384536136.444百分位数25304.25239.75596.25 50727.50530.501499.50 751893.501197.004136.75 3画直方图,茎叶图,QQ图。(全国居民) 分析—描述统计—探索,选择如下: 输出: 全国居民Stem-and-Leaf Plot Frequency Stem & Leaf 9.00 0 . 122223344 5.00 0 . 56788 2.00 1 . 03 1.00 1 . 7 1.00 2 . 3 3.00 2 . 689

1.00 3 . 1 Stem width: 1000 Each leaf: 1 case(s) 分析—描述统计—QQ图,选择如下: 输出: 习题1.1 4数据正态性的检验:K—S检验,W检验数据: 取显着性水平为0.05 分析—描述统计—探索,选择如下:(1)K—S检验 单样本Kolmogorov-Smirnov 检验 身高N60正态参数a,,b均值139.00

标准差7.064 最极端差别绝对值.089 正.045 负-.089 Kolmogorov-Smirnov Z.686 渐近显着性(双侧).735 a. 检验分布为正态分布。 b. 根据数据计算得到。 结果:p=0.735 大于0.05 接受原假设,即数据来自正太总体。(2)W检验

实验数据的记录和处理

实验数据的记录和处理-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1

讲座 实验误差及数据处理 教学要求 1、了解实验误差及其表示方法; 2、掌握了解有效数字的概念,熟悉其运算规则; 3、初步掌握实验数据处理的方法。 重点及难点 重点:实验误差及其表示方法;有效数字;实验数据处理。 难点:有效数字运算规则;实验数据的作图法处理。 教学方法与手段 讲授,ppt演示。 教学时数 4学时 教学内容 引言 化学实验中经常使用仪器对一些物理量进行测量,从而对系统中的某些化学性质和物理性质作出定量描述,以发现事物的客观规律。但实践证明,任何测量的结果都只能是相对准确,或者说是存在某种程度上的不可靠性,这种不可靠性被称为实验误差。产生这种误差的原因,是因为测量仪器、方法、实验条件以及实验者本人不可避免地存在一定局限性。 对于不可避免的实验误差,实验者必须了解其产生的原因、性质及有关规律,从而在实验中设法控制和减小误差,并对测量的结果进行适当处理,以达到可以接受的程度。 一、误差及其表示方法 1.准确度和误差 ⑴准确度和误差的定义 准确度是指某一测定值与“真实值”接近的程度。一般以误差E表示, E=测定值-真实值 当测定值大于真实值,E为正值,说明测定结果偏高;反之,E为负值,说明测定结果偏低。误差愈大,准确度就愈差。 实际上绝对准确的实验结果是无法得到的。化学研究中所谓真实值是指由有经验的研究人员同可靠的测定方法进行多次平行测定得到的平均值。以此作为真实值,或者以公认的手册上的数据作为真实值。 ⑵绝对误差和相对误差 误差可以用绝对误差和相对误差来表示。 绝对误差表示实验测定值与真实值之差。它具有与测定值相同的量纲。如克、毫升、百分数等。例如,对于质量为0.1000g的某一物体。在分析天平上称得其质量为0.1001g,则称量的绝对误差为+0.0001g。

大学物理实验数据处理基本方法

实验数据处理基本方法 实验必须采集大量数据,数据处理是指从获得数据开始到得出最后结 论的整个加工过程,它包括数据记录、整理、计算与分析等,从而寻找出 测量对象的内在规律,正确地给出实验结果。因此,数据处理是实验工作 不可缺少的一部分。数据处理涉及的内容很多,这里只介绍常用的四种方 法。 1列表法 对一个物理量进行多次测量,或者测量几个量之间的函数关系,往往 借助于列表法把实验数据列成表格。其优点是,使大量数据表达清晰醒目, 条理化,易于检查数据和发现问题,避免差错,同时有助于反映出物理量 之间的对应关系。所以,设计一个简明醒目、合理美观的数据表格,是每 一个同学都要掌握的基本技能。 列表没有统一的格式,但所设计的表格要能充分反映上述优点,应注意以下几点:1.各栏目均应注明所记录的物理量的名称(符号 )和单位; 2.栏目的顺序应充分注意数据间的联系和计算顺序,力求简明、齐全、有条理; 3.表中的原始测量数据应正确反映有效数字,数据不应随便涂改,确实要修改数据时, 应将原来数据画条杠以备随时查验; 4.对于函数关系的数据表格,应按自变量由小到大或由大到小的顺序排列,以便于判 断和处理。 2图解法 图线能够明显地表示出实验数据间的关系,并且通过它可以找出两个 量之间的数学关系,因此图解法是实验数据处理的重要方法之一。图解法 处理数据,首先要画出合乎规范的图线,其要点如下: 1.选择图纸作图纸有直角坐标纸 ( 即毫米方格纸 ) 、对数坐标纸和 极坐标纸等,根据 作图需要选择。在物理实验中比较常用的是毫米方格纸,其规格多为17 25 cm 。 2.曲线改直由于直线最易描绘 , 且直线方程的两个参数 ( 斜率和截距 ) 也较易算得。所以对于两个变量之间的函数关系是非线性的情形,在用图解法时 应尽可能通过变量代换 将非线性的函数曲线转变为线性函数的直线。下面为几种常用的变换方法。 ( 1) xy c ( c 为常数 ) 。 令 z 1,则 y cz,即 y 与 z 为线性关系。 x ( 2) x c y ( c 为常x2,y 1 z ,即 y 与为线性关系。

实验数据处理的几种方法

实验数据处理的几种方法 物理实验中测量得到的许多数据需要处理后才能表示测量的最终结果。对实验数据进行记录、整理、计算、分析、拟合等,从中获得实验结果和寻找物理量变化规律或经验公式的过程就是数据处理。它是实验方法的一个重要组成部分,是实验课的基本训练内容。本章主要介绍列表法、作图法、图解法、逐差法和最小二乘法。 1.4.1 列表法 列表法就是将一组实验数据和计算的中间数据依据一定的形式和顺序列成表格。列表法可以简单明确地表示出物理量之间的对应关系,便于分析和发现资料的规律性,也有助于检查和发现实验中的问题,这就是列表法的优点。设计记录表格时要做到:(1)表格设计要合理,以利于记录、检查、运算和分析。 (2)表格中涉及的各物理量,其符号、单位及量值的数量级均要表示清楚。但不要把单位写在数字后。 (3)表中数据要正确反映测量结果的有效数字和不确定度。列入表中的除原始数据外,计算过程中的一些中间结果和最后结果也可以列入表中。 (4)表格要加上必要的说明。实验室所给的数据或查得的单项数据应列在表格的上部,说明写在表格的下部。 1.4.2 作图法 作图法是在坐标纸上用图线表示物理量之间的关系,揭示物理量之间的联系。作图法既有简明、形象、直观、便于比较研究实验结果等优点,它是一种最常用的数据处理方法。 作图法的基本规则是: (1)根据函数关系选择适当的坐标纸(如直角坐标纸,单对数坐标纸,双对数坐标纸,极坐标纸等)和比例,画出坐标轴,标明物理量符号、单位和刻度值,并写明测试条件。 (2)坐标的原点不一定是变量的零点,可根据测试范围加以选择。,坐标分格最好使最低数字的一个单位可靠数与坐标最小分度相当。纵横坐标比例要恰当,以使图线居中。 (3)描点和连线。根据测量数据,用直尺和笔尖使其函数对应的实验点准确地落在相应的位置。一张图纸上画上几条实验曲线时,每条图线应用不同的标记如“+”、“×”、“·”、“Δ”等符号标出,以免混淆。连线时,要顾及到数据点,使曲线呈光滑曲线(含直线),并使数据点均匀分布在曲线(直线)的两侧,且尽量贴近曲线。个别偏离过大的点要重新审核,属过失误差的应剔去。 (4)标明图名,即做好实验图线后,应在图纸下方或空白的明显位置处,写上图的名称、作者和作图日期,有时还要附上简单的说明,如实验条件等,使读者一目了然。作图时,一般将纵轴代表的物理量写在前面,横轴代表的物理量写在后面,中间用“~”

数据分析与挖掘实验报告

数据分析与挖掘实验报告

《数据挖掘》实验报告 目录 1.关联规则的基本概念和方法 (1) 1.1数据挖掘 (1) 1.1.1数据挖掘的概念 (1) 1.1.2数据挖掘的方法与技术 (2) 1.2关联规则 (5) 1.2.1关联规则的概念 (5) 1.2.2关联规则的实现——Apriori算法 (7) 2.用Matlab实现关联规则 (12) 2.1Matlab概述 (12) 2.2基于Matlab的Apriori算法 (13) 3.用java实现关联规则 (19) 3.1java界面描述 (19) 3.2java关键代码描述 (23) 4、实验总结 (29) 4.1实验的不足和改进 (29) 4.2实验心得 (30)

1.关联规则的基本概念和方法 1.1数据挖掘 1.1.1数据挖掘的概念 计算机技术和通信技术的迅猛发展将人类社会带入到了信息时代。在最近十几年里,数据库中存储的数据急剧增大。数据挖掘就是信息技术自然进化的结果。数据挖掘可以从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的实际应用数据中,提取隐含在其中的,人们事先不知道的但又是潜在有用的信息和知识的过程。 许多人将数据挖掘视为另一个流行词汇数据中的知识发现(KDD)的同义词,而另一些人只是把数据挖掘视为知识发现过程的一个基本步骤。知识发现过程如下: ·数据清理(消除噪声和删除不一致的数据)·数据集成(多种数据源可以组合在一起)·数据转换(从数据库中提取和分析任务相关的数据) ·数据变换(从汇总或聚集操作,把数据变换和统一成适合挖掘的形式) ·数据挖掘(基本步骤,使用智能方法提取数

据模式) ·模式评估(根据某种兴趣度度量,识别代表知识的真正有趣的模式) ·知识表示(使用可视化和知识表示技术,向用户提供挖掘的知识)。 1.1.2数据挖掘的方法与技术 数据挖掘吸纳了诸如数据库和数据仓库技术、统计学、机器学习、高性能计算、模式识别、神经网络、数据可视化、信息检索、图像和信号处理以及空间数据分析技术的集成等许多应用领域的大量技术。数据挖掘主要包括以下方法。神经网络方法:神经网络由于本身良好的鲁棒性、自组织自适应性、并行处理、分布存储和高度容错等特性非常适合解决数据挖掘的问题,因此近年来越来越受到人们的关注。典型的神经网络模型主要分3大类:以感知机、bp反向传播模型、函数型网络为代表的,用于分类、预测和模式识别的前馈式神经网络模型;以hopfield 的离散模型和连续模型为代表的,分别用于联想记忆和优化计算的反馈式神经网络模型;以art 模型、koholon模型为代表的,用于聚类的自组

光电效应实验报告数据处理 误差分析

表1-1:不同频率下的遏止电压表 λ(nm)365 404.7 435.8 546.1 577 v(10^14)8.219 7.413 6.884 5.493 5.199 |Ua|(v) 1.727 1.357 1.129 0.544 0.418 表1-2:λ=365(nm)时不同电压下对应的电流值 U/(v)-1.927 -1.827 -1.727 -1.627 -1.527 -1.427 -1.327 I/(10^-11)A-0.4 -0.2 0 0.9 3.9 8.2 14 -1.227 -1.127 -1.027 -0.927 -0.827 -0.727 -0.718 24.2 38.1 52 66 80 97.2 100 表1-3:λ=404.7(nm)时不同电压下对应的电流值 U/(v) -1.477 -1.417 -1.357 -1.297 -1.237 -1.177 -1.117 I/(10^-11)A -1 -0.4 0 1.8 4.1 10 16.2 -1.057 -0.997 -0.937 -0.877 -0.817 -0.757 -0.737 24.2 36.2 49.8 63.9 80 93.9 100 表1-4:λ=435.8(nm)时不同电压下对应的电流值 U/(v)-1.229 -1.179 -1.129 -1.079 -1.029 -0.979 -0.929 I/(10^-11)A-1.8 -0.4 0 2 4.2 10.2 17.9 -0.879 -0.829 -0.779 -0.729 -0.679 -0.629 -0.579 -0.575 24.8 36 47 59 71.6 83.8 98 100 表1-5:λ=546.1(nm)时不同电压下对应的电流值 U/(v)-0.604 -0.574 -0.544 -0.514 -0.484 -0.454 -0.424 I/(10^-11)A-4 -2 0 3.8 10 16.2 24 -0.394 -0.364 -0.334 -0.304 -0.274 -0.244 -0.242 34 46 56.2 72 84.2 98.2 100 表1-6:λ=577(nm)时不同电压下对应的电流值 U/(v)-0.478 -0.448 -0.418 -0.388 -0.358 -0.328 -0.298 I/(10^-11)A-3.1 -1.8 0 2 6 10.2 16.1 -0.268 -0.238 -0.208 -0.178 -0.148 -0.118 -0.088 -0.058 22.1 31.8 39.8 49 58 68.2 79.8 90.1 -0.04 100

实验数据误差分析和数据处理

第二章实验数据误差分析和数据处理 第一节实验数据的误差分析 由于实验方法和实验设备的不完善,周围环境的影响,以及人的观察力,测量程序等限制,实验观测值和真值之间,总是存在一定的差异。人们常用绝对误差、相对误差或有效数字来说明一个近似值的准确程度。为了评定实验数据的精确性或误差,认清误差的来源及其影响,需要对实验的误差进行分析和讨论。由此可以判定哪些因素是影响实验精确度的主要方面,从而在以后实验中,进一步改进实验方案,缩小实验观测值和真值之间的差值,提高实验的精确性。 一、误差的基本概念 测量是人类认识事物本质所不可缺少的手段。通过测量和实验能使人们对事物获得定量的概念和发现事物的规律性。科学上很多新的发现和突破都是以实验测量为基础的。测量就是用实验的方法,将被测物理量与所选用作为标准的同类量进行比较,从而确定它的大小。 1.真值与平均值 真值是待测物理量客观存在的确定值,也称理论值或定义值。通常真值是无法测得的。若在实验中,测量的次数无限多时,根据误差的分布定律,正负误差的出现几率相等。再经过细致地消除系统误差,将测量值加以平均,可以获得非常接近于真值的数值。但是实际上实

验测量的次数总是有限的。用有限测量值求得的平均值只能是近似真值,常用的平均值有下列几种: (1) 算术平均值 算术平均值是最常见的一种平均值。 设1x 、2x 、……、n x 为各次测量值,n 代表测量次数,则算术平均值为 n x n x x x x n i i n ∑==+???++=1 21 (2-1) (2) 几何平均值 几何平均值是将一组n 个测量值连乘并开n 次方求得的平均值。即 n n x x x x ????=21几 (2-2) (3)均方根平均值 n x n x x x x n i i n ∑== +???++= 1 2222 21 均 (2-3) (4) 对数平均值 在化学反应、热量和质量传递中,其分布曲线多具有对数的特性,在这种情况下表征平均值常用对数平均值。 设两个量1x 、2x ,其对数平均值 2 1212 121ln ln ln x x x x x x x x x -=--=对 (2-4) 应指出,变量的对数平均值总小于算术平均值。当1x /2x ≤2时,可以用算术平均值代替对数平均值。 当1x /2x =2,对x =, =x , (对x -x )/对x =%, 即1x /2x ≤2,引起的误差不超过%。

相关主题