折线图
zhé xiàn tú
折线图把测得的数据点画出来并连接起来,显示因变量随自变量如何变化。
Definition
折线图显示某样东西如何变化:你把测量值画成点,再把它们连起来,这样就能看出规律是上升、下降还是保持平稳。自变量放在 x 轴,因变量放在 y 轴,每个点通常代表若干试次的平均值,当自变量是连续的、点与点之间的取值有意义时才使用折线图。在实验科学中,每个点都带有显示极差或标准差的误差棒,而连线要么是由模型得出的最佳拟合曲线,要么是在不假设模型时的逐点连线。坐标轴从哪里开始之类的刻度选择会左右眼睛读到的东西,必须加以说明。
Example
底边画天数,侧边画高度,点 $(1, 2.0)$、$(2, 2.5)$、$(3, 3.1)$ 和 $(4, 3.8)$ 显示一株豆苗每天长得比前一天略快一些。盐的溶解时间对温度作图,点为 $(10^\circ\text{C}, 48\ \text{s})$、$(30^\circ\text{C}, 26\ \text{s})$ 和 $(50^\circ\text{C}, 14\ \text{s})$,得到一条下降的折线,低温端更陡的下降暗示这一关系并非完全是直线。对于小车速度与斜面角度的关系,一个小组没有连接各点,而是为他们 $1.5\ \text{m}$ 的斜面叠加了曲线 $v = \sqrt{2gL\sin\theta}$,发现每个实测点都比它低大约 $8\%$,这是一个他们归因于摩擦的系统性差距。
Key Insight
当横轴是连续的(比如时间或温度)时用折线图;比较不同的类别时用条形图。连线是关于测量点之间发生了什么的一种主张,所以只有当你相信变量在点与点之间平滑变化时才把点连起来。折线图既展示数据,也在检验模型:当实测点每次都朝同一方向偏离预测线时,那是关于物理的证据,而不是噪声。