在统计学中排除异常数据,异常值,杠杆点,离群点,影响点有什么区别?又如何判断

在只学习了支点、动力、阻力概念的情况下,联系玩跷跷板的游戏,甲、乙两小组继续研究动力对杠杆平衡的影响.他们将一个玩具“海宝”固定在杠杆一端的B点作为阻力,且保持阻力的大小、方向、作用点都不变,在杠杆的另一端用力使杠杆在水平位置平衡,并用测力计测出动力的大小.实验中,甲小组每次都保持动力在竖直方向、只改变动力作用点的位置,分别如图(a)中的F1、F2、F3所示;乙小组每次都保持动力作用点的位置不变、改变动力的方向(“动力的方向”用OA连线跟动力方向的夹角θ表示,且0°<θ≤90°),分别如图(b)中的F4、F5、F6所示;表一、表二是两小组同学记录的实验数据.表一&&&&甲小组表二&&&&乙小组实验序号支点到动力作用点的距离&S&(厘米)动力的方向(夹角θ)动力的大小(牛)实验序号支点到动力作用点的距离&S&(厘米)动力的方向(夹角θ)动力的大小(牛)1590°641530°421090°351545°2.831590°261590°2(1)分析比较表一中第二列与第四列的实验数据可知:作用在杠杆一端的阻力不变时,要使杠杆平衡,在动力方向不变(θ=90°)的情况下,支点到动力作用点的距离S越大,动力越小.(2)分析比较表二中第三列与第四列的实验数据可知:作用在杠杆一端的阻力不变时,要使杠杆平衡,在动力作用点不变的情况下,改变动力的方向,θ越大,动力越小.(3)进一步分析图(b)所示的实验现象及表二中的实验数据,可以发现,作用在杠杆一端的阻力不变时,要使杠杆平衡,当动力作用点不变,动力的方向改变以后,动力的大小与支点到动力作用线的距离有关,该距离越大,动力越小.(4)进一步综合分析表一与表二中的实验数据及相关条件,可得出的初步结论是:作用在杠杆一端的阻力不变时,影响杠杆平衡的因素是动力的大小、支点到动力作用线的距离.
解:(1)当阻力不变时,杠杆平衡时动力的大小与支点到动力作用点之间的关系,应控制动力方向不变,研究第二列与第四列实验数据;(2)研究第二列与第四列实验数据可知,当支点到动力作用点不变时,改变动力的方向,θ越大,动力越小;(3)θ越大,支点到力的作用线的距离越大,我们同时发现此时动力越小;(4)综合1、2、3、结论,我们可以得到:影响杠杆平衡时拉力的大小与动力的大小、支点到动力作用线的距离有关.故答案:(1)第二列与第四列.(2)改变动力的方向,θ越大,动力越小.(3)支点到动力作用线的距离;该距离越大,动力越小.(4)动力的大小、支点到动力作用线的距离.此题研究了当阻力不变时,杠杆平衡时动力的大小与支点到动力作用点、动力的方向之间的关系,应用控制变量法可解决.& 知识点 & “如图所示,某小组研究“杠杆的平衡条件”,...”习题详情
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如图所示,某小组研究“杠杆的平衡条件”,器材:有刻度的杠杆、若干个相同的钩码、弹簧测力计等,O为杠杆的支点.①实验前,应先调节杠杆在水平&位置平衡.这样做,除了可以消除自身的重力影响,还可以方便地测量或读出杠杆力臂大小&.调节时,如发现杠杆左端偏高,应如何操作:向左调节杠杆左侧平衡螺母或向左调节杠杆右侧平衡螺母&.②某实验小组记录两组数据如下:实验序号动力F1/N动力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm根据分析,这组数据中,实验序号为1&选填:“1”或“2”)的一组肯定有错误.检查发现是测量动力臂时读错了,动力臂的实际值比记录值小&(选填:大或小).③如图所示,弹簧测力计在C处由竖直向上逐渐向右倾斜拉动杠杆,仍使杠杆在水平位置保持平衡,则弹簧测力计的示数将变大&(选填:变大、变小或保持不变),其原因是该力的力臂变短了(此时的力臂小于OC了)&.④某次实验中,若采取如图所示的方式悬挂钩码,杠杆也能在水平位置保持平衡(杠杆上每格等距),但老师却往往提醒大家不要采用这种方式,这主要是以下哪种原因D&(选填字母).A.一个人无法独立操作& B.需要使用太多的钩码C.力臂与杠杆不重合&& D.力和力臂数目过多⑤如图所示,实验小组选用长1.6m、粗细均匀的一只金属杆,绕O点在竖直平面内自由转动,同时将一个“拉力--位移传感器”竖直作用在杆上,并使杠杆在水平位置始终保持平衡.该传感器显示其拉力F与作用点到O点距离x的变化关系如图所示.由图可知金属杆重10&N.
本题难度:
题型:填空题&|&来源:网络
分析与解答
习题“如图所示,某小组研究“杠杆的平衡条件”,器材:有刻度的杠杆、若干个相同的钩码、弹簧测力计等,O为杠杆的支点.①实验前,应先调节杠杆在____位置平衡.这样做,除了可以消除自身的重力影响,还可以方便地测量或读出_...”的分析与解答如下所示:
解:①因为杠杆的重力对杠杆平衡产生的影响,实验前,应首先进行杠杆平衡调节.当杠杆处于水平平衡时,作用在杠杆上的动力和阻力--钩码的重力--的方向恰好与杠杆垂直,这时力的力臂就可以从杠杆上的刻度直接读出.因此,调节杠杆的水平平衡是为了便于测量力臂的大小.如发现杠杆左端偏高,说明杠杆重心位置偏右,向左调节杠杆左侧平衡螺母或向左调节杠杆右侧平衡螺母.②分析表中数据:实验序号1中,F1L1=2N×20cm=40Nocm;而F2L2=1N×10cm=10Nocm,∴F1L1≠F2L2,因杠杆平衡,该组乘积不相等说明数据有错误.实验序号2中,F1L1=1N×8cm=8Nocm,而F2L2=2N×4cm=8Nocm,∴F1L1=F2L2,因杠杆平衡,该组乘积相等说明数据正确.由F1L实=F2L2得:L实=F2L2F1=1N×10cm2N=5cm<10cm;即:动力臂的实际值比表中的记录值小.③由题干可知:弹簧测力计在C处由竖直向上逐渐向右倾斜拉动杠杆时,杠杆受到的阻力和阻力臂不变,测力计的拉力方向改变,拉力的力臂L′小于竖直向上拉时的力臂L1,=OC;使杠杆在水平位置保持平衡,由杠杆平衡条件得:F′=F2L2L′;F1=F2L2L1;∴F′>F1;即:则弹簧测力计的示数将变大,原因是该力的力臂变短了(此时的力臂小于OC了).④杠杆平衡后,右边有一个力与力臂的乘积,而左边有三个力与力臂的乘积,共有四个力与力臂的乘积,数目过多,计算不便.⑤粗细均匀的金属杆长为1.6m,则其重心在0.8m处,此处动力臂等于阻力臂,由杠杆平衡条件可知,拉力的大小即为金属杆的重,故重力为10N.故答案为:①水平、杠杆力臂的大小、向左调节杠杆左侧平衡螺母或向左调节杠杆右侧平衡螺母;②1、小;③变大、该力的力臂变短了(此时的力臂小于OC了);④D;⑤10.①为了避免杠杆重力对杠杆平衡产生的影响和便于测量力臂,实验前,应首先进行杠杆平衡调节,根据杠杆的平衡条件,杠杆左、右两端的螺母(或一端的螺母)向杠杆上翘的一端调节.②利用题中表格中的已知数据分别计算F1L1与F2L2的值,进行比较,因杠杆是平衡的,若F1L1≠F2L2说明有错误.③根据杠杆平衡的条件F1L1=F2L2分别计算测力计倾斜前后两状态时拉力的大小,比较即可.④如图操作,左端有三个拉力,对应的有三个力臂,要计算三个力与力臂的乘积,不符合杠杆一个动力、一个阻力的要求.⑤解决图表类的题目要充分利用表中数据,此题,杠杆是粗细均匀的一只金属杆,重心在杠杆的中点,当x为0.8m时,动力臂等于阻力臂,所以拉力等于杠杆的重力.
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如图所示,某小组研究“杠杆的平衡条件”,器材:有刻度的杠杆、若干个相同的钩码、弹簧测力计等,O为杠杆的支点.①实验前,应先调节杠杆在____位置平衡.这样做,除了可以消除自身的重力影响,还可以方便地测...
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经过分析,习题“如图所示,某小组研究“杠杆的平衡条件”,器材:有刻度的杠杆、若干个相同的钩码、弹簧测力计等,O为杠杆的支点.①实验前,应先调节杠杆在____位置平衡.这样做,除了可以消除自身的重力影响,还可以方便地测量或读出_...”主要考察你对“12.1 杠杆”
等考点的理解。
因为篇幅有限,只列出部分考点,详细请访问。
与“如图所示,某小组研究“杠杆的平衡条件”,器材:有刻度的杠杆、若干个相同的钩码、弹簧测力计等,O为杠杆的支点.①实验前,应先调节杠杆在____位置平衡.这样做,除了可以消除自身的重力影响,还可以方便地测量或读出_...”相似的题目:
作图(1)如下图甲所示,画出作用在“开瓶起子”上动力F1的力臂和阻力F2的示意图.(2)在下图乙所示电路中的○内填上适当的电表符号,使电阻R1与R2并联.(3)在下图丙中,标出小磁针的N、S极与磁感线的方向.(4)请在下图中用笔画线代替导线将灯泡与开关正确接入电路,并将三孔插座正确接入电路.&&&&
同学们的文具盒里,有许多学习用品的使用属于杠杆原理的应用.例如:打开文具盒,将盒盖上翻过程中,文具盒的盒盖相当于&&&&(选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆;用墨色水笔答题时,笔相当于&&&&(选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆.
在轻质圆形衣挂的A点挂了一个玩具熊,要使衣挂在图甲所示位置平衡,需要在衣挂上施加一个力,请你在图乙所示的衣挂简图中: (1)选择合适的作用点B,使施加的力F1为最小; (2)画出F1及对应的力臂L1.&&&&
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> R语言十八讲(十一) –回归诊断
上一篇讲到了,模型的拟合,以及运用系统的plot函数进行简单的回归诊断,得到了四幅图,大致可以判断模型的假设是否成立,然而,这还远远没有结束,这一篇我们将着重讲讲模型的诊断与优化改进,将会用到几个包,以及有许多的新概念,而我所使用的语言可能不规范,但主要是为了好理解.将术语讲得通俗些.
所谓回归诊断就是,验证模型当初的几个假设是否成立,它们分别是正太性假设,线性关系假设,同方差性假设,独立性假设.另外还涉及模型的优化,分别是多重共线性,离群点,高杠杆点,强影响点,以及相应的变量的选择和模型的选择.接下来就一一讲解:
1.首先我们队模型的假设进行诊断如代码
对于假设诊断不符合的,我们就要采取措施来改进,看下面代码:分别是违反假设的改进方案,会给出建议的幂次指数来转化Y值或x值.由图可知拟合值的标准化残差不呈一条水平线,说明不符合同方差性,那么我们按照给的建议将Y值0.5次幂也就是开更号,得到模型b,然后么就发现模型b的检验结果就很符合.给出的建议值是1,图形也是水平的,
2.我们对模型的几个特殊的点进行优化
离群点:指拟合的理论Y值与实际观测值有较大的偏差,即残差较大的点.
& & 从QQ图可以看出,用car包的outliertest可以检测
高杠杆点:自变量x的离群点,
& & &可以计算帽子值,若大于3*p/n则为高杠杆值.p为模型的参数个数,n为样本数
强影响点:对模型的参数估计值影响不成比例的点.
& & &用cook值可以检测,若& 4/n-k-1 则为强影响点.car包下的influenceplot可以检验. k为自变量个数包括交互项,n为样本数
3.模型的选择
嵌套型检验:大模型中要包含小模型,
AIC赤池信息:比较两个模型的AIC,谁更小谁就是好的模型.
4.变量的选择
逐步回归:分为向前每次添加一个好的变量到模型,向后每次删除一个不好的变量到模型,前后每次添加一个变量评价然后删除不好的变量
全子集回归:把所有可能都包含在内去一一比对
由图,越贴近直线的模型越合适:分别有三个模型 一个只包含hp 一个只包含wt 一个包含wt和hp,看见第3个模型最接近直线,故最好.
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如图甲所示,某小组研究“杠杆的平衡条件”,器材:有刻度的杠杆、若干个相同的钩码、弹簧测力计等,O为杠杆的支点.①实验前,应先调节杠杆在&位置平衡.这样做,除了可以消除自身的重力影响,还可以方便地测量或读出 &.②某实验小组记录两组数据如下:实验序号动力F1/N动力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm122011021824根据分析,这组数据中,实验序号为 &(选填:“1”或“2”)的一组肯定有错误.检查发现是测量动力臂时读错了,动力臂的实际值比记录值 &选填:大或小).③如图乙所示,弹簧测力计在C处由竖直向上逐渐向右倾斜拉动杠杆,仍使杠杆在水平位置保持平衡,则弹簧测力计的示数将 &(选填:变大、变小或保持不变).④某次实验中,若采取如图丙所示的方式悬挂钩码,杠杆也能在水平位置保持平衡(杠杆上每格等距),但老师却往往提醒大家不要采用这种方式,这主要是以下哪种原因 &选填字母).A.一个人无法独立操作&&&&&&&&B.需要使用太多的钩码&&&&& C.力臂与杠杆不重合&&&&&&&&&&&&&&&&&D.力和力臂数目过多.&
本题难度:一般
题型:解答题&|&来源:2011-江苏省无锡市江阴市璜土中学九年级(上)期中物理试卷
分析与解答
习题“如图甲所示,某小组研究“杠杆的平衡条件”,器材:有刻度的杠杆、若干个相同的钩码、弹簧测力计等,O为杠杆的支点.①实验前,应先调节杠杆在____位置平衡.这样做,除了可以消除自身的重力影响,还可以方便地测量或读出...”的分析与解答如下所示:
(1)实验前调节杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上,便于测量力臂大小,同时消除杠杆重对杠杆杠杆平衡的影响.(2)根据杠杆平衡条件进行判断.(3)杠杆在水平位置平衡,阻力、阻力臂不变,弹簧测力计倾斜拉动杠杆时,动力臂变小,动力变大.(4)当杠杆上挂多组钩码时,力和力臂增加,使实验复杂化,给实验带来难度.①杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上,便于测量力臂大小.②2N&20cm>1N&10cm,不符合杠杆平衡条件,实验数据有错误.如果是动力臂有错误,根据杠杆平衡条件得,动力臂应该为5cm,所以动力臂的实际值比测量值要小.1N&8cm=2N&4cm,符合杠杆平衡条件,实验数据正确.③杠杆在水平位置平衡,阻力、阻力臂不变,弹簧测力计倾斜拉动杠杆时,动力臂变小,动力变大,所以弹簧测力计示数会变大.④当杠杆上挂多组钩码时,力和力臂增加,虽然也能得出正确的结论,但是使实验复杂化,给实验带来难度.故答案为:①水平;力臂大小;②1;小;③变大;④D.
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如图甲所示,某小组研究“杠杆的平衡条件”,器材:有刻度的杠杆、若干个相同的钩码、弹簧测力计等,O为杠杆的支点.①实验前,应先调节杠杆在____位置平衡.这样做,除了可以消除自身的重力影响,还可以方便地...
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习题对应知识点不正确
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经过分析,习题“如图甲所示,某小组研究“杠杆的平衡条件”,器材:有刻度的杠杆、若干个相同的钩码、弹簧测力计等,O为杠杆的支点.①实验前,应先调节杠杆在____位置平衡.这样做,除了可以消除自身的重力影响,还可以方便地测量或读出...”主要考察你对“探究杠杆的平衡条件实验”
等考点的理解。
因为篇幅有限,只列出部分考点,详细请访问。
探究杠杆的平衡条件实验
【知识点的认识】在探究杠杆平衡条件的实验中:(1)小明发现杠杆右端低左端高,要使它在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向__________调节.小明调节杠杆在水平位置平衡的主要目的是_________________________.(2)实验过程中,在杠杆的两侧挂上钩码后,仍要使杠杆在水平位置平衡,是为了___________________.如杠杆不在水平位置平衡时,应通过调节钩码的______和______来实现,而不能再调节_______________.(3)如右图所示,用弹簧测力计在c处竖直向上拉时测力计的示数为_________n(每个钩码重0.5n),当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将______________(选填“变大”、“变小”或“不变”),其原因是______________________________________________.(4)某同学进行正确的实验操作后,得到的数据为f1=6n、l1=20cm、f2=4n和l2=30cm.该同学根据这能否得出探究结论?_________.理由是:________________________. 问题答案:(1)左 使杠杆的重心落到支点,排除杠杆自重对实验的影响 (2)便于测量力臂 个数 位置 平衡螺母 (3)3 变大 力臂减小了 (4)不能 只做了一次实验得出的结论具有偶然性 【命题方向】知识点认识中的问题就是命题的方向.【解题方法点拨】利用科学探究的要素(提出问题;猜想与假设;制定计划与设计实验;进行实验与收集证据;分析与论证;评估;交流与合作.)去探究.
与“如图甲所示,某小组研究“杠杆的平衡条件”,器材:有刻度的杠杆、若干个相同的钩码、弹簧测力计等,O为杠杆的支点.①实验前,应先调节杠杆在____位置平衡.这样做,除了可以消除自身的重力影响,还可以方便地测量或读出...”相似的题目:
[2014o常州o中考]小明探究杠杆的平衡条件,挂钩码前,调节杠杆在水平位置平衡,杠杆上每格距离相等,杆上A、B、C、D的位置如图所示,当A点挂4个钩码时,下列操作中能使杠杆在水平位置平衡的是(  )B点挂5个钩码C点挂4个钩码D点挂1个钩码D点挂2个钩码
[2014o济宁o中考]小梦在做探究杠杆平衡条件的实验时,先在杠杆两侧挂钩码进行实验探究,再用弹簧测力计取代一侧的钩码继续探究,如图所示,他这样做的最终目的是(  )便于直接读出拉力的大小便于提供不同方向的拉力便于正确认识力臂便于测量力臂的大小
[2013o衢州o中考]如图是研究杠杆平衡条件的实验装置,要使标杆在水平位置平衡,B处应挂与A处同样大小的钩码个数为(  )6个4个3个2个
“如图甲所示,某小组研究“杠杆的平衡条件”...”的最新评论
该知识点好题
1(2010o兰州)如图所示,将体积相同的物体G1、G2分别挂在杠杆的两端,杠杆处于平衡状态.若将两个物体G1、G2同时浸没在水中,则(  )
2在探究杠杆平衡条件的实验中,多次改变力和力臂的大小主要是为了(  )
3下面是小王利用刻度均匀的匀质杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”的实验.(每个钩码重0.5N)(1)实验前,将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆左端下沉,这时应将平衡螺母向&&&&(选填“左”或“右”)端调节,直到杠杆在水平位置平衡.(2)如图1所示,①在杠杆A点处挂4个钩码,则在B点处应挂&&&&个同样的钩码,杠杆仍然在水平位置平衡.②把B点处的钩码取下,在B点处施加一个竖直向下的拉力F=&&&&N时,杠杆仍然在水平位置平衡.当拉力F向右倾斜时,仍要保持杠杆在水平位置平衡,拉力F的大小将&&&&(选填“变大”、“变小”或“不变”).原因是&&&&.(3)如果小王又进行了如图2所示的探究,考虑杠杆&&&&的影响,发现用弹簧测力计在C点竖直向上拉使杠杆仍然处于水平位置平衡时,则弹簧测力计的示数应大于&&&&N.
该知识点易错题
1(2012o德州)如图是小龙探究“杠杆平衡条件”的实验装置,用弹簧测力计在C处竖直向上拉,杠杆保持平衡.若弹簧测力计逐渐向右倾斜,仍然使杠杆保持平衡,拉力F的变化情况是(  )
2(2010o兰州)如图所示,将体积相同的物体G1、G2分别挂在杠杆的两端,杠杆处于平衡状态.若将两个物体G1、G2同时浸没在水中,则(  )
3在探究“杠杆平衡条件”的实验中,在实验前如果杠杆的右端高而左端低,应该把杠杆左端的平衡螺母向&&&&(选填“左”、“右”)移动,使杠杆在水平位置平衡.如图所示,在已经处于水平位置平衡的杠杆的A点悬挂总重量为1N的钩码,在B点用弹簧测力计竖直向下拉,使杠杆在水平位置再次平衡,则拉力应为&&&&N,此时的杠杆属于&&&&(选填“省力”、“费力”)杠杆.如果测力计的量程为0~10N,在支点不变的情况下,采用图中的杠杆,能较为精确地测量出悬挂物体的最大质量为&&&&kg.(g=10N/Kg)
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