冷却规律2019讨论区

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问题1:老师您好!请问为什么这个实验的理论部分会对温度变化率和温度差这些有量纲的量取对数呢?(对数函数的真数不应该无单位吗?)还有一个问题是E这个系数只定性地给出了影响因素,但在不同的对流过程中m不同,会导致E的量纲都不一样,这是否说明E无法理论计算,只能实验得出?谢谢!
回答1:这儿取对数只是为了把曲线转化成更容易拟合的直线,便于得到m;E还是能够通过其他量计算的,只不过影响它的因素众多,难以具体地定量分析,所以实验中重点关注的是m。 — 高渊 2019/05/24 10:30
问题2:老师请问为什么在拟合的时候要去掉最初n个点啊,是因为最开始变得太快难以测准吗?
回答2:先观察未去掉前的拟合数据,然后去掉这n个点看看,比较一下,然后分析前后的变化,太快?有这个可能。还有更靠谱点的原因吗? — 高渊 2019/10/14 15:16
问题3:老师请问取对数拟合直线时是取十为底的对数还是自然对数呢?
回答3:对公式两边取对数,两种对数有区别吗? — 高渊 2019/10/14 15:16
问题4:老师好!在选取拟合区间时,我发现拖动黄色光标越往左,m值越大,当到标准m值附近时,区间已经不包含冷却到室温的那段较缓曲线了。这合理吗?如果在不知道标准值的情况下,怎样选取区间是合理的呢?
回答4:这是选取不同拟合区间得出不同的m值,没有合理与否,就看你怎么分析m变化的原因了。 — 高渊 2019/12/13 18:01
问题5:老师您好!请问在定标时为什么只调节a而不调节b呢?这样是不是有些问题呢?
回答5:这不是严格的定标,严格定标a和b需额外的水浴装置和标准温度计,而且是一个完整的实验内容了,一般设置在大二的物理实验课程中进行,基础物理实验尚不会添加这个内容。虽然是粗略地定标,但不影响本实验内容的进行,对结果的影响相较于其他因素并不特别显著。 — 高渊 2019/12/13 18:01
问题6:老师您好!我做的自然冷却实验结果显示,m=1.19,比5/4要小。我从实验的软件中拷贝了原始数据,自己用Origin重新进行了处理。自然冷却实验中,解微分方程dθ/dt=k(θ-θ0)^(5/4),得到θ(t)=(256+θ0*(k*t-C)^4)/(k*t-C)^4,使用此方程作非线性拟合(Levenberg-Marquardt优化算法),结果拟合度很高(R²=0.99991)。这是否可以说明,实验软件中的拟合算法本身就产生了额外的误差?请问实验室计算机提供的软件中拟合的算法是什么?在拟合过程中,公式ln(-dθ/dt)=mln(θ-θ0)+ln(-k)里的dθ/dt一项是用△θ/△t近似的吗,这是否是额外的误差的来源? — 李佳泽 2019/12/19 19:16
回答6:算法我不知道,编译这个程序的另有他人,但用的应当是△θ/△t,毕竟原理中也是这么描述的,不用这个用什么呢?至于你说的1.19,也只是在程序所取区间内拟合的结果,区间不一样,结果有大有小,根据数据点的分布情况可以分析误差来源。 — 高渊 2019/12/27 13:21