《实验设计与数据处理》一书,由刘振学、黄仁和、田爱民三位编著,ISBN号为10位[7-5025-6547-7],13位[978-7-5025-6547-3],由化学工业出版社于2005年4月1日出版。定价为200元,该书内容丰富,涵盖了数据处理基础、实验设计方法与应用以及计算机数据处理软件简介等多个方面。
回归正交实验设计在第4章,讨论了一次和二次回归正交设计的理论基础、步骤和应用,涉及实验设计中的线性变换、正交表的选择和方差分析。第5章,序贯实验设计则关注参数估计和模型筛选的顺序实验设计策略,提供实例说明。
化工实验设计与数据处理是一本专为化工专业学生和研究人员精心编写的实用教材,作者包括曹贵平、朱中南和戴迎春三位专家。该书由享有盛誉的华东理工大学出版社出版,于2009年2月1日公开发行。本书的国际标准书号(ISBN)为9787562824640,页数适中,采用16开本设计,方便阅读和研究。
在调优均匀设计章节,作者提出在调优运算设计中,均匀设计表可以替代正交设计表,回归分析和优化计算可以简化工作,通过数学仿真对比,证明了调优均匀设计的可靠性和效率,以及数据处理的简洁统一性。
列表法:实验中将数据列成表格,可以简明地表示出有关物理量之间的关系,便于检查测量结果和运算是否合理,有助于发现和分析问题,而且列表法还是图象法的基础。 列表时应注意:①表格要直接地反映有关物理量之间的关系,一般把自变量写在前边,因变量紧接着写在后面,便于分析。
实验数据有三种表达方式:列表法、图解法、数学方程式法。图解法特点是:直观,极大点,极小点,拐点,转折点,线性关系,曲线关系,周期性,这些特征都容易发现。求微商、积分,内插、外推也方便。数学方程式法将实验中各变量间的关系用函数关系式来表达。
物理实验数据的表达方式主要有三种:列表法、图解法以及数学方程式法。其中,图解法以其直观性而备受青睐。通过图形,我们可以轻易地识别出极大值、极小值、拐点、转折点、线性关系和曲线关系等特征。此外,图解法也方便我们进行微商、积分以及内插和外推计算。
分组逐差法的优点:分组逐差法的优点分组逐差法是物理实验中常用的数据处理方法 ,特别是当被测量之间为线性关系时更具有其简便直观的独特优点。逐差法是针对自变量等量变化,因变量也做等量变化时,所测得有序数据等间隔相减后取其逐差平均值得到的结果。
在大学物理实验中,分组求差法,即逐差法,是一种常用的数据处理策略。它的核心原理是通过将数据分为对称的两组,比如取相邻的两组数据,比如X1和X2,X2和X3,然后计算它们的差值,如X2-X1。接着,对这些差值求和,再除以每组数据的个数,如(1/2)*(X2-X1+X3-X2)。
一般读数为分度值以下一位估读。数据处理时要考虑精度,经计算后,根据该值在公式中的运算,相对误差的计算有合成法则的(很多,指望我打出来不可能,请自行查找大学物理教材),如果要求不高,高中物理竞赛就有一本书上有。处理方法有直线拟合的最小二乘法(计算器可以计算)、化曲为直的对数处理等等。
一)用金属丝的伸长测定杨氏模量(光杠杆法)【目的要求】 用金属丝的伸长测定杨氏模量; 用光杠杆测量微小长度变化; 用逐差法、作图法及最小二乘法处理数据。【仪器用具】测定杨氏模量专用装置一套(包括光杠杆、砝码、镜尺组),带有刀口的米尺,钢板尺,螺旋测径器等。
用螺旋测微器在钢丝的不同位置测其直径d,并求其平均值。数据处理:本实验要求用以下两种方法处理资料,并分别求出待测钢丝的杨氏模量。用逐差法处理资料 将实验中测得的资料列于表2-4(参考)。
杨氏模量数据处理过程如下:第一步,首先打开“杨氏模量测量数据处理”相关的Excel文档。第二步,找到“杨氏模量测量数据处理”所涉及的参数,接着打开公式,找到计算方法。第三步,接着点击“杨氏模量测量数据处理”的公式,此时会根据你填写的参数生成相关结果。