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【有效數(shù)字】實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)該保留幾位有效數(shù)字?

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2022-09-15
核心提示:【有效數(shù)字】實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)該保留幾位有效數(shù)字
 1 .有效數(shù)字的定義

我們把通過(guò)直讀獲得的準(zhǔn)確數(shù)字叫做可靠數(shù)字;把通過(guò)估讀得到的那部分?jǐn)?shù)字叫做存疑數(shù)字。把測(cè)量結(jié)果中能夠反映被測(cè)量大小的帶有一位存疑數(shù)字的全部數(shù)字叫有效數(shù)字。有效數(shù)字指,保留末一位不準(zhǔn)確數(shù)字,其余數(shù)字均為準(zhǔn)確數(shù)字。有效數(shù)字的最后一位數(shù)值是可疑值。

如:0.2014為四位有效數(shù)字,最末一位數(shù)值4是可疑值,而不是有效數(shù)值。 

再如:1g、1.000g其所表明的量值雖然都是1,但其準(zhǔn)確度是不同的,其分別表示為準(zhǔn)確到整數(shù)位、準(zhǔn)確到小數(shù)點(diǎn)后第三位數(shù)值。因此有效數(shù)值不但表明了數(shù)值的大小,同時(shí)反映了測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度。

 

2 .有效數(shù)字的保留

由于有效數(shù)字最末一位是可疑值,而不是準(zhǔn)確值。因此,計(jì)算過(guò)程中,計(jì)算的結(jié)果應(yīng)比標(biāo)準(zhǔn)極限或技術(shù)指標(biāo)規(guī)定的位數(shù)要求多保留一位,最后的報(bào)出值應(yīng)與標(biāo)準(zhǔn)對(duì)定的位數(shù)相一致。

如:在標(biāo)準(zhǔn)的極限數(shù)值(或技術(shù)指標(biāo))的表示中,××≧95表明結(jié)果要求保留到整數(shù)位。因此,計(jì)算結(jié)果一定要保留到小數(shù)點(diǎn)后一位,最后再修約到整數(shù)位,如計(jì)算結(jié)果為94.6報(bào)出結(jié)果為95(-);因?yàn)?4.6結(jié)果的0.6為可疑值,要想保留到整數(shù)位結(jié)果為準(zhǔn)確值,計(jì)算結(jié)果必須要多保留一位。

 

如:分析天平的分辨率為0.1mg(即我們常說(shuō)的萬(wàn)分之一天平),如果我們稱(chēng)取的量是10.4320g,則實(shí)際的稱(chēng)取結(jié)果結(jié)果為10.4320±0.0002g(萬(wàn)分之一的天平誤差)。

 

如:GB/T 601-2016《化學(xué)試劑  標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的制備》,要求報(bào)出結(jié)果取4位有效數(shù)字,因此在標(biāo)定計(jì)算結(jié)果中,應(yīng)保留5位有效數(shù)字,最后再修約到4位有效數(shù)字(如果直接保留到4位有效數(shù)字,實(shí)際上是保留了三位有效數(shù)字,因最后一位是可疑值,則由標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度的不準(zhǔn)確,會(huì)引進(jìn)系統(tǒng)誤差。

 

“0” 在數(shù)字中的作用 

“0”作為一個(gè)特殊的數(shù)字,在數(shù)值的不同的位置,有著不同的作用,只有明確了“0”在數(shù)字中的作用,才能更好的掌握有效數(shù)字及其加減乘除的運(yùn)算規(guī)則!0”在數(shù)字中不同的位置,有不用的作用,根據(jù)“0”在數(shù)字的位置,起三種作用。即定位(無(wú)效)、定值(有效)及不確定作用。

 

1 .定位(無(wú)效) 

當(dāng)“0”在小數(shù)點(diǎn)后,又在數(shù)字之前(前提:小數(shù)點(diǎn)前為“0”)時(shí),為定位。如:0.0001(數(shù)字前4個(gè)零)  0.02040(數(shù)字前2個(gè)零)均為定位作用。

 

2. 定值(有效)

當(dāng)“0”在小數(shù)點(diǎn)后的數(shù)值中間或數(shù)尾(前提:小數(shù)點(diǎn)前必為“0”)時(shí)。如:0.00204 0.300020;當(dāng)“0”在小數(shù)點(diǎn)后,而小數(shù)點(diǎn)前為非“0”時(shí)。如1.000 1.0204,均為有效作用。

 

3 不確定作用:當(dāng)“0”在整數(shù)后

如:4500 有效數(shù)值是幾位?回答是:不確定。將4500用三位有效數(shù)字表示:0.450×104.50×103。將4500用四位有效數(shù)字表示:0.4500×104 、45.00×102

 

數(shù)字修約規(guī)則(GB/T 8170)

 

1.數(shù)字修約規(guī)則

“四舍五入法”是我們所熟悉的求近似數(shù)的方法。它深深地印在我們的腦海里,只要一遇到求近似數(shù)的問(wèn)題,馬上就會(huì)想到“四舍五入法”?墒,在實(shí)驗(yàn)中,經(jīng)常要對(duì)大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。如果仍用“四舍五入法”取近似值,就不夠精確。

 

世界上的許多國(guó)家已廣泛采用“四舍六入法”。我國(guó)國(guó)家科委于1955年就作了推薦。“四舍六入法”可以概括為:“四舍六入五考慮,五后非零就進(jìn)一,五后皆零看奇偶,五前為偶應(yīng)舍去,五前為奇要進(jìn)一!本褪钦f(shuō),如果省略的尾數(shù)最高位是4或小于4,就將尾數(shù)都舍去;如果省略的尾數(shù)最高位是6或大于6,去掉尾數(shù)后,要向它的前一位進(jìn)1;如果省略的尾數(shù)最高位是5,那就要根據(jù)具體情況而定。如果5后不都是0,將尾數(shù)略去后要向它的前一位進(jìn)1;如果5后面都是0,就看它的前一位是單數(shù)還是雙數(shù),5的前一位是雙數(shù),就將尾數(shù)舍去;5的前一位是單數(shù),舍去尾數(shù)后要向它的前一位進(jìn)1。

 

2 .檢驗(yàn)結(jié)果的修約 

根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)要求,在原始記錄中,通常檢驗(yàn)計(jì)算的結(jié)果應(yīng)比標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的位數(shù)要多保留一位,但被多保留的一位數(shù)值,應(yīng)該體現(xiàn)出修約的情況,或一步修約到位,但不能存在連續(xù)修約的現(xiàn)象。

 

a)檢驗(yàn)結(jié)果修約后,應(yīng)體現(xiàn)出修約的情況。

如:標(biāo)準(zhǔn)值 ××<0.5 

檢測(cè)結(jié)果為:0.456, 第1步修約:0.46(-) (四舍六入),報(bào)出值:0.5(-) 判定:合格。

 

如:標(biāo)準(zhǔn)值 ××≥15 

檢測(cè)結(jié)果為:14.55,第1步修約:14.6(-), 報(bào)出值:15(-),按全數(shù)值比較法(15(-))判定不合格、按修約值比較法(15)判定合格。 

14.55(5后非零要進(jìn)一。講評(píng):在擬舍棄的數(shù)字中即14.55的第一個(gè)“5”,雖然“5”前為偶數(shù),但“5”后非“0”,所以要進(jìn)一。)

如,若檢驗(yàn)結(jié)果為:14.35,第1步修約:14.4(+) (修約原則,四舍六入) 報(bào)出結(jié)果:14。

最終的報(bào)出結(jié)果只有修約到標(biāo)準(zhǔn)值上時(shí),才用+、-表示。

 

b)一步修約到位 (這種修約更直接和更直觀)。

例題:將下列結(jié)果修約到整數(shù)位

檢測(cè)結(jié)果    報(bào)出值

15.4546       15 

16.5203       17 

17.5000       18 

14.5500       15

10.5020       11 


c)不準(zhǔn)連續(xù)修約。

擬修約數(shù)字應(yīng)在確定修約位數(shù)后,應(yīng)一次修約獲得結(jié)果,而不準(zhǔn)多次修約即連續(xù)修約。 

15.4546 一次修約結(jié)果為:15。 

※ 連續(xù)修約:15.455 — 15.46-15.5-16 

※ 按多保留一位的修約法:15.5(-)

因?yàn)?/span>.5(-),即修約后到5(-) ,但不足5(<5),所以不進(jìn),最終結(jié)果為15。

 

數(shù)值的修約方法

1. 數(shù)值的修約方法有兩種,即修約值比較法和全數(shù)值比較法 

a)修約值比較法:數(shù)值修約后,體現(xiàn)不出數(shù)值的修約情況; 

b)全數(shù)值比較法:數(shù)值修約后,能夠體現(xiàn)出數(shù)值的修約情況。

 

2 .如何選擇修約值的方法  

a)當(dāng)檢測(cè)項(xiàng)目牽涉到衛(wèi)生指標(biāo)、安全指標(biāo)等,應(yīng)首選用全數(shù)值比較法;

b)只有當(dāng)檢測(cè)結(jié)果修約到標(biāo)準(zhǔn)值上時(shí),方采用全數(shù)值比較法。

編輯:songjiajie2010

 
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