實驗一研究勻變速直線運動

1、 實驗實驗: :誤差和有效數(shù)字誤差和有效數(shù)字 研究變速直線運動研究變速直線運動 一、誤差和有效數(shù)字 ( 一 )測量誤差及分類 物理量在客觀上存在著準確的數(shù)值,稱為真實值。實際測量得到的結(jié)果,稱為測量值。測量值與真實值測量值與真實值之間的差值稱為誤差。 1.測量誤差按其產(chǎn)生的原因和性質(zhì)可分為系統(tǒng)誤差和偶然誤差兩類。 (1)系統(tǒng)誤差 產(chǎn)生的原因:系統(tǒng)誤差主要是由儀器本身的缺陷(如刻度不均勻、未校準零點等)、公式和實驗原理不夠嚴密等原因造成的。 特點:系統(tǒng)誤差的特點是實驗結(jié)果相對真實值的偏差總是具有相同的傾向性,即總是偏大或偏小。 一、誤差和有效數(shù)字 (1)(1)系統(tǒng)誤差 產(chǎn)生的原因:系統(tǒng)誤差主要是

2、由儀器本身的缺陷(如刻度不均勻、未校準零點等)、公式和實驗原理不夠嚴密等原因造成的。 特點:系統(tǒng)誤差的特點是實驗結(jié)果相對真實值的偏差總是具有相同的傾向性,即總是偏大或偏小。 減小系統(tǒng)誤差的方法:改善實驗原理(例如用伏安法測電阻,測前要考慮電流表是內(nèi)接還是外接,測后要加以修正)、提高實驗儀器的測量精度 ( 例如測金屬絲的直徑要用螺旋測微器,使用電流表、電壓表盡量用量程小的)、改善實驗條件和實驗環(huán)境等。 1.測量誤差按其產(chǎn)生的原因和性質(zhì)可分為和偶然誤差兩類。 系統(tǒng)誤差(2)偶然誤差產(chǎn)生的原因:偶然誤差主要是由各種偶然因素引起的。 一、誤差和有效數(shù)字1.測量誤差按其產(chǎn)生的原因和性質(zhì)可分為和偶然誤差兩

3、類。 系統(tǒng)誤差特點:有時偏大,有時偏小,且偏大和偏小的機會均等。 減小偶然誤差的方法:多次測量求平均值。 (1)(1)系統(tǒng)誤差系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因產(chǎn)生的原因: :系統(tǒng)誤差主要是由儀器本身的缺陷、公系統(tǒng)誤差主要是由儀器本身的缺陷、公式和實驗原理不夠嚴密等原因造成的。式和實驗原理不夠嚴密等原因造成的。特點特點:實驗結(jié)果相對真實值的偏差總是具有相同的傾向?qū)嶒灲Y(jié)果相對真實值的偏差總是具有相同的傾向性性, ,即總是偏大或偏小即總是偏大或偏小. .減小系統(tǒng)誤差的方法減小系統(tǒng)誤差的方法:改善實驗原理、提高實驗儀器的改善實驗原理、提高實驗儀器的測量精度、改善實驗條件和實驗環(huán)境等。測量精度、改善實驗條件和實驗環(huán)境

4、等。一、誤差和有效數(shù)字(1)(1)系統(tǒng)誤差系統(tǒng)誤差 產(chǎn)生的原因產(chǎn)生的原因: :系統(tǒng)誤差主要是由儀器本身的缺陷、系統(tǒng)誤差主要是由儀器本身的缺陷、公式和實驗原理不夠嚴密等原因造成的。公式和實驗原理不夠嚴密等原因造成的。特點特點:實驗結(jié)果相對實驗結(jié)果相對真實值的偏差總是具有相同的傾向性真實值的偏差總是具有相同的傾向性, ,即總是偏大或偏小即總是偏大或偏小. .減減小系統(tǒng)誤差的方法小系統(tǒng)誤差的方法:改善實驗原理、提高實驗儀器的測量精度、改善實驗原理、提高實驗儀器的測量精度、改善實驗條件和實驗環(huán)境等。改善實驗條件和實驗環(huán)境等。(2)(2)偶然誤差偶然誤差 產(chǎn)生的原因產(chǎn)生的原因: :偶然誤差主要是由各種偶

5、然因素引偶然誤差主要是由各種偶然因素引起的。特點起的。特點:有時偏大有時偏大,有時偏小有時偏小,且偏大和偏小的機會均等。且偏大和偏小的機會均等。減小偶然誤差的方法減小偶然誤差的方法:多次測量求平均值多次測量求平均值.1下列誤差屬于偶然誤差的是下列誤差屬于偶然誤差的是 （ ） A測量小車質(zhì)量時天平不等臂、或砝碼不標準，天平底盤未測量小車質(zhì)量時天平不等臂、或砝碼不標準，天平底盤未調(diào)平所致的誤差。調(diào)平所致的誤差。B用有毫米刻度的尺測量物體長度，毫米以下的數(shù)值只能用用有毫米刻度的尺測量物體長度，毫米以下的數(shù)值只能用眼睛估計而產(chǎn)生的誤差眼睛估計而產(chǎn)生的誤差C用安培表內(nèi)接法測電阻時，測量值比真實值大用安培

6、表內(nèi)接法測電阻時，測量值比真實值大D在驗證共點力合成的平行四邊形法則實驗中，在畫出兩分在驗證共點力合成的平行四邊形法則實驗中，在畫出兩分力方向及合力方向時，畫線不準所致誤差力方向及合力方向時，畫線不準所致誤差一、誤差和有效數(shù)字1.測量誤差按其產(chǎn)生的原因和性質(zhì)可分為和偶然誤差兩類。 系統(tǒng)誤差2.測量誤差按分析數(shù)據(jù)可分為絕對誤差和相對誤差兩類。絕對誤差是測量值與真實值之差,它反映測量值偏離真實值的大小,它表示一個測量結(jié)果的可靠程度,但在比較不同測量對象時則不適用。相對誤差是絕對誤差與真實值之比,常用百分數(shù)表示,它反映了實驗結(jié)果的精確程度。例如兩物體的長度分別為 1 cm 和 100 m,誤差分別為

7、 0.1 cm 和 1 m,后者測量相對誤差更小,可靠程度要高些。 2如果分析天平的稱量誤差為如果分析天平的稱量誤差為0.2mg，擬分別稱取，擬分別稱取試樣試樣0.1g和和1g左右，稱量的相對誤差各為左右，稱量的相對誤差各為 和和 。這說明，兩物體稱量的這說明，兩物體稱量的 相等，但他們的相對相等，但他們的相對誤差并不相同。也就是說，當被測定的量較大時，相對誤差并不相同。也就是說，當被測定的量較大時，相對誤差就比較誤差就比較 ，測定的準確程度也就比較高，測定的準確程度也就比較高 0.2%0.02%絕對誤差絕對誤差小小1.定義:由于儀器精密度和誤差的限制,測得的任何一個物理量的數(shù)值和位數(shù)只能是有

8、限的。我們將測量結(jié)果中帶有一位不可靠數(shù)字的近似數(shù)字叫作有效數(shù)字。 2.有效數(shù)字應(yīng)注意以下幾點: (1)有效數(shù)字的位數(shù)從第一個不為零的數(shù)字到最后一位數(shù)字(包括零),且有效數(shù)字的位數(shù)與小數(shù)點的位置無關(guān)。 (2)有效數(shù)字計算時只保留一位不可靠數(shù)字并通常采用四舍五入法。 (二)有效數(shù)字 3下列數(shù)據(jù)各包括了幾位有效數(shù)字？下列數(shù)據(jù)各包括了幾位有效數(shù)字？（1）0.0330 (2) 10.030 (3) 0.01020 (4) 8.710-5 答：（答：（1） 位位 （2） 位位 （3） 位位 （4） 位位 三三五五四四兩兩1.定義:由于儀器精密度和誤差的限制,測得的任何一個物理量的數(shù)值和位數(shù)只能是有限的。我

9、們將測量結(jié)果中帶有一位不可靠數(shù)字的近似數(shù)字叫作有效數(shù)字。 2.有效數(shù)字應(yīng)注意以下幾點: (1)有效數(shù)字的位數(shù)從第一個不為零的數(shù)字到最后一位數(shù)字(包括零),且有效數(shù)字的位數(shù)與小數(shù)點的位置無關(guān)。 (2)有效數(shù)字計算時只保留一位不可靠數(shù)字并通常采用四舍五入法。 (3)如常數(shù)13、等的有效數(shù)字為無限位,可根據(jù)具體問題適當選取,一般比測量值的有效數(shù)字多一位。 (二)有效數(shù)字 4關(guān)于測量，下列說法錯誤的是關(guān)于測量，下列說法錯誤的是 ( )A測量長度要有估計數(shù)字，估計數(shù)字的位數(shù)越多，誤差就越小測量長度要有估計數(shù)字，估計數(shù)字的位數(shù)越多，誤差就越小B在記錄測量結(jié)果時，只寫數(shù)值，不寫單位是毫無意義的在記錄測量結(jié)果

10、時，只寫數(shù)值，不寫單位是毫無意義的C記錄測量的結(jié)果，所用單位不同時，不會影響測量結(jié)果的準記錄測量的結(jié)果，所用單位不同時，不會影響測量結(jié)果的準確程度確程度D為了減小誤差，進行任何一個測量，都要采取多次測量求平為了減小誤差，進行任何一個測量，都要采取多次測量求平均值的方法均值的方法 A1.定義:由于儀器精密度和誤差的限制,測得的任何一個物理量的數(shù)值和位數(shù)只能是有限的。我們將測量結(jié)果中帶有一位不可靠數(shù)字的近似數(shù)字叫作有效數(shù)字。2.有效數(shù)字應(yīng)注意以下幾點: (1)有效數(shù)字的位數(shù)從第一個不為零的數(shù)字到最后一位數(shù)字(包括零),且有效數(shù)字的位數(shù)與小數(shù)點的位置無關(guān)。 (2)有效數(shù)字計算時只保留一位不可靠數(shù)字并

11、通常采用四舍五入法。 (3)如常數(shù)13、等的有效數(shù)字為無限位,可根據(jù)具體問題適當選取, 一般比測量值的有效數(shù)字多一位。 (二)有效數(shù)字 綜上所述綜上所述, ,有效數(shù)字的位數(shù)是有效數(shù)字的位數(shù)是有重要意義的有重要意義的, ,不能隨便不能隨便增加或減少增加或減少, ,實驗時讀數(shù)和記錄應(yīng)特別注意。另外實驗時讀數(shù)和記錄應(yīng)特別注意。另外, ,除測量時除測量時要按照有效數(shù)字的規(guī)則來讀數(shù)外，要按照有效數(shù)字的規(guī)則來讀數(shù)外，, ,在處理實驗數(shù)據(jù)進行加減在處理實驗數(shù)據(jù)進行加減乘除運算時乘除運算時, ,也要按照有效數(shù)字的規(guī)則來運算。在中學(xué)階段也要按照有效數(shù)字的規(guī)則來運算。在中學(xué)階段可遵循一個最基本的原則，可遵循一個最基本的原則，, ,即沒有特別的要求時即沒有特別的要求時 , ,運算結(jié)果運算結(jié)果一般取兩位或三位數(shù)字就可以了。一般取兩位或三位數(shù)字就可以了。 實驗原理 1. 2. x=aT2 xn-xm=(n-m) aT2txvvvvt202 實驗過程 注意事項 1平行：紙帶和細繩要和木板平行 2兩先兩后：實驗中應(yīng)先接通電源，后讓小車運動；實驗完畢應(yīng)先斷開電源后取紙帶 3防止碰撞：在到達長木板末端前應(yīng)