偶然误差的统计规律
、实验目的:从摆的周期测量值的变化认识偶然误差的规律性:
1、平均值X和测量列标准偏差S将随n的增大而趋于稳定值。
2、 测量值的分布和高斯分布接近。
3、 在(x s)~(X s)区域中测量值的数目约为总数的 68%
二、 实验仪器:
复摆、秒表。
三、 实验方法:
1、 测量复摆的周期,将支架底座调水平。
2、 复摆摆动角度不就过大,尽量避免系统误差,不应让摆前后摆动。
3、 用秒表测量复摆周期,可测量摆动 5次、10次、20次的时间,再计算周 期,共测量100次。
此实验是研究偶然误差规律性,不要人为的有意选择数据,测量时尽量保持振幅 稳定。
四、 数据的统计
1、求平均值
1、求平均值P及测量列标准偏差S( x)
Xi
n
i (X
i (Xi P)2
n 1
S(x)
2、易9除坏数据:使用格罗面斯判据去判断,可保留的数据范围为:
(P GnS) X (P GnS) Gn为格罗布斯判据系数
3、求剔除坏数据后的平均值及测量列的标准偏差,要求按测量顺序每增加 10个数据,求出一次结果,即
测量顺序
个数N
平均值P
标准偏差S (x)
1~10
10
1~20
20
1~100
100
最后用折线图表示P、S (x)的变化情形(横坐标为N)
4、分区统计并和正态分布作比较
① 找出数据的最小值(A)和最大值(B)
将(B―― A)等分为M个区间,区间宽度E为
统计每个区间的数据的个数ni (1=1,2,3…100)
作统计直方图和正太分布的概率密度曲线比较,以测量值为横坐标,以
频率屯和区间宽度的比值 匹 为纵坐标,作统计直方图
n nE
,求 ns/n 值。统计在(P— S) ~
,求 ns/n 值。