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有效数字为2位时,记为8.5×105。
0.00578:有效数字为4位时,记为5.780×10-3;
有效数字为3位时,记为5.78×10-3;
有效数字为2位时,记为5.7×10-3。
2.有效数字的运算法则
(1)记录测量数值时,只保留一位可疑数字。
(2)当有效数字的位数确定后,其余数字应一律舍弃。
舍弃办法是四舍六入,即末位有效数字后边第一位小于5,则舍弃不计;大于5则在前一位数上增1;等于5时,前一位为奇数,则进1为偶数,前一位为偶数,则舍弃不计。
这种舍入原则可简述为:“小则舍,大则入,正好等于奇变偶”
。
如保留4位有效数字时,5.71729→5.717;6.14285→6.143;8.62356→8.624;4.37656→4.376。
(3)在加减计算中,小数点后的位数以最小的数为准计算(按误差最大的为准计算)。
例如将24.65,0.0082,1.632三个数字相加时,应写为24.65+0.01+1.63=26.29。
(4)在乘除运算中,以相对误差最大的项为准(结果的相对误差与各项中最大相对误差相同)。
如0.0121×25.64×1.05782中,0.0121的相对误差为1/121=0.8%,25.64的相对误差为1/2564=0.04%,1.05782的相对误差为1/105782=0.00009%。
相对误差最大的项为0.0121,计算结果的精度应当与之一致,上式相当于0.0121×25.6×1.06=0.328。
(5)在对数计算中,所取对数尾数的位数与真数的有效数字的位数相同。
如lg317.2=2.5013,ln(7-.1×1028)=66.4-3,lg44.9=1.652。
(6)在乘方、开方运算中,原近似值有几位有效数字,计算结果就保留几位有效数字。
三、平均值
真值是待测物理量客观存在的确定值,通常真值是无法测得的。
虽然真值是一个理想的概念,但在实验中,若对某一物理量经过无限多次的测量,根据误差的分布定律,正负误差出现的概率相等。
再经过细致地消除系统误差,对测量值求平均,可以获得非常接近于真值的数值。
由于实际上实验测量的次数总是有限的,由此得出的平均值只能近似于真值。
实验中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x1,x2,…,xn为各次测量值,n代表测量次数,则测量值的算术平均值为
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
3.均方根平均值
4.对数平均值
在化学反应、热量和质量传递中,数据的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。
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