2022-2023学年第一学期广东中职高一劳动版电工仪表与电气测量（第二版）第一章第四节 测量结果的分析处理 教案

教 案 首 页 章节序号 4 章节名称 1-4 测量结果的分析处理 教学目标 1．能建立有效数字的概念。 2．熟悉测量结果的分析处理方法。 教学重、难点及 解决方法 重 点：1.有效数字。 2.测量结果的分析 3.测量结果的处理。 难 点：测量结果的分析和处理。 解决办法：明确指出测量的结果，都会在测量得到的数据上反映出来。为了获得最准确的测量结果，必须进行结果的处理。 授课教具 多媒体教学设备。 授课方法 讲授法、举例法。 教学反思 和建议 首先把有效数字的概念，以及它的规则讲清楚，重点是通过举例的方法，对测量的数据进行分析和处理，方便学生的理解。 教 学 活 动 教 学 过 程 与 教 学 内 容 教师活动 学生活动 【组织教学】 1.巡查教学环境； 2.督促学生手机关机，集中放入手机袋，统一保管； 3.指导学生自查课堂教学材料的准备情况； 4.发放习题册。 【复习提问】 1.仪表的准确度越高，测量结果越准确，对吗？ 2.仪表的灵敏度越高，价格越贵，对吗？ 3.测量误差有几类？如何消除？ 【教学引入】 测量结束后，必须对测量的数据进行分析处理，以获得最准确的测量结果。数据处理是测量工作的最后环节，也是最重要的一项工作，主要包括数据整理、计算和分析等工作环节，有时还需要把数据制成表格或图形，最终归纳出经验公式。 【讲授新课】 一、有效数字 有效数字是指能够正确反映测量准确度的数字，具体是指从数据的左起第一个非零数字开始，到最右边的欠准确数字。 1.有效数字的表示 有效数字一般由两部分组成，通过直读获得的准确数字称为可靠数字，而最后一位数 字通常是在测量中估计读出的，或是按规定取舍后得到的不可靠数字，称为欠准确数字。 有效数字的表示要注意以下三点： （1）记录测量数据时，每个数据只能有一位数字（最末一位）是估计读数，其他数字都必须是准确读出的。 （2）数字“0”在数据中可以是有效数字，也可以不是有效数字，这主要根据它是否能表示数据的准确程度来判断。 （3）为了明显地表示有效数字的位数，通常用有效数字乘10的幂次的形式表示数据。 2．有效数字的取舍规则 在对测量数据进行运算之前，必须先对数据的有效数字进行取舍处理。 （1）若第n位数字后面的数字大于5，则第n位数字加1，第n位数字后面的数全部舍去。 （2）若第n位数字后面的数字小于5，则第n位数字不变，第n位数字后面的数全部舍去。 （3）若第n位数字后面的数字等于5，应视第n位数字而定；若第n位数字为偶数，则舍去不进，即末位数字不变；若第n位数字为奇数，则舍“5”进1，即末位数字加1。 上述取舍规则可简单概括为四舍六入五配偶。 3．有效数字的运算规则 处理数据时，常常需要运算一些准确度不同的数值。按照一定的规则进行计算，既可以提高计算速度，也不会影响计算结果的准确度，常用运算规则如下： （1）加减运算 首先对各个数据的有效数字进行取舍，使各数据比小数点后位数最少的那项数据多保留一位小数，然后再进行加减运算，最后对运算结果的有效数字进行取舍，使其小数点后的位数与原各项数据中小数点后位数最少的项相同。 （2）乘除运算 乘除运算与加减运算的步骤类似，首先要对各项数据的有效数字进行取舍，使各项数据比小数点后位数最少的那项数据多保留一位小数，然后进行乘除运算，最后对运算结果的有效数字进行取舍，使其小数点后的位数与原各项数据中小数点后位数最少的项相同。 二、测量数据的表示方法与分析处理 数据处理就是对测量获得的一系列数据进行深入分析，以便得到各被测量之间的关系，有时还需要运用数学分析的方法，推导出各被测量之间的函数关系。 1.测量数据的表示方法 常见的测量数据的表示方法有表格法、图示法和经验公式法。 （1）表格法 在自然科学实验和工程技术中，经常需要把一系列测量数据制成表格，再进行其他处理，表格法简单方便，但不适宜进行深入分析。 （2）图示法 图示法就是把测量结果中相关量的关系用图形的方式表示出来。它最大的优点是形象、直观，从图形中可以很直观地看出函数的变化规律，如递增或递减、最大值和最小值及是否有周期性变化规律等。但图形只能表示函数的变化关系和变化趋势，不能进行数学分析。 （3）经验公式法 在科学实验和工程技术中，经常用与曲线对应的公式来表示数据之间的关系，并把与曲线对应的公式称为经验公式。经验公式不仅简明扼要，还可以对其进行必要的数学运算，以研究各个变量之间的关系。 2．测量数据的分析处理 若测量过程中影响测量误差的各种因素不变，在相同的环境条件下，由同一测量人员、在同一台仪器上、采用同样的测量方法、对同一被测量作次数相同的测量，这种测量称为等精密度测量。通过等精密度测量得到的一组数据中，可能同时包含系统误差、偶然误差和疏失