誤差和有效數字誤差ppt課件

1、一、誤差和有效數字一、誤差和有效數字1誤差誤差誤差誤差產生原因產生原因大小特點大小特點減小方法減小方法系統(tǒng)誤差系統(tǒng)誤差實驗儀器不精密實實驗儀器不精密實驗原理不完善實驗驗原理不完善實驗方法粗糙方法粗糙總是偏大總是偏大或偏小或偏小更新儀器完善實驗更新儀器完善實驗原理原理偶然誤差偶然誤差測量、讀數不準確測量、讀數不準確忽大忽小忽大忽小畫圖象或取平均值畫圖象或取平均值2有效數字有效數字(1)定義：帶有一位不可靠數字的近似數據。有效數字的最定義：帶有一位不可靠數字的近似數據。有效數字的最后一位是丈量者估讀出來的，是誤差的來源。后一位是丈量者估讀出來的，是誤差的來源。(2)從數字左邊第一個不為零的數字算起

2、，如從數字左邊第一個不為零的數字算起，如0.012 5為三位為三位有效數字。有效數字。二、根本儀器的運用與讀數二、根本儀器的運用與讀數1長度丈量類長度丈量類(1)游標卡尺的讀數：游標卡尺的讀數：游標尺游標尺(mm)精度精度(mm)測量結果測量結果(游標尺上第游標尺上第n個刻線個刻線與主尺上的某刻度線對正與主尺上的某刻度線對正時時)(mm)刻度刻度格數格數刻度總刻度總長度長度每小格與每小格與1毫米差毫米差1090.10.1主尺上讀的毫米數主尺上讀的毫米數0.1 n20190.050.05主尺上讀的毫米數主尺上讀的毫米數0.05 n50490.020.02主尺上讀的毫米數主尺上讀的毫米數0.02n

3、(2)螺旋測微器的讀數：螺旋測微器的讀數：丈量值固定刻度整毫米數半毫米數可動刻度讀數丈量值固定刻度整毫米數半毫米數可動刻度讀數(含含估讀估讀)0.01 mm。2時間丈量類時間丈量類(1)機械秒表的讀數：機械秒表的讀數：原理：機械秒表的長針是秒針，轉一周是原理：機械秒表的長針是秒針，轉一周是30 s，由于機，由于機械表采用的是齒輪傳動，指針不能夠停留在兩小格之間，所以械表采用的是齒輪傳動，指針不能夠停留在兩小格之間，所以不能估讀出比不能估讀出比0.1 s更短的時間。位于秒表上部中間的小圓圈里更短的時間。位于秒表上部中間的小圓圈里面的短針是分針，指針走一圈面的短針是分針，指針走一圈15 min，每

4、小格為，每小格為0.5 min。秒表的讀數方法是：秒表的讀數方法是：T短針讀數短針讀數(t1)長針讀數長針讀數(t2)。(2)打點計時器：打點計時器：計時器種類計時器種類工作電源電壓工作電源電壓打點間隔打點間隔電磁打點計時器電磁打點計時器交流交流50 Hz,4 V6 V0.02 s電火花打點計時器電火花打點計時器交流交流50 Hz,220 V0.02 s(3)頻閃照相機：頻閃照相機：其作用和處置方法與打點計時器類似，它是用等時間間其作用和處置方法與打點計時器類似，它是用等時間間隔獲取圖象的信息的方法將物體在不同時辰的位置記錄下來，隔獲取圖象的信息的方法將物體在不同時辰的位置記錄下來，運用時要明

5、確頻閃的時間間隔。運用時要明確頻閃的時間間隔。三、實驗數據的處置方法三、實驗數據的處置方法1列表法列表法在記錄和處置數據時，為了簡單而明確地表示出有關物理在記錄和處置數據時，為了簡單而明確地表示出有關物理量之間的對應關系，將數據填寫在適當的表格內，稱為列表法。量之間的對應關系，將數據填寫在適當的表格內，稱為列表法。列成表格不但可以減少或防止錯誤，便于發(fā)現(xiàn)問題和分析問題，列成表格不但可以減少或防止錯誤，便于發(fā)現(xiàn)問題和分析問題，而且有助于找出各物理量之間的變化規(guī)律。分析表格中的記錄而且有助于找出各物理量之間的變化規(guī)律。分析表格中的記錄數據時普通先找出一樣量，再分析其他量的數據關系。數據時普通先找出

6、一樣量，再分析其他量的數據關系。表格要求簡單明了，用符號標明各物理量并寫明單位，所表格要求簡單明了，用符號標明各物理量并寫明單位，所列數據要符合有效數字的有關規(guī)定。列數據要符合有效數字的有關規(guī)定。2平均值法平均值法即把測定的假設干組數相加求和，然后除以丈量次數。即把測定的假設干組數相加求和，然后除以丈量次數。3作圖法作圖法用作圖法處置實驗數據是物理實驗中最常用的方法之一。用作圖法處置實驗數據是物理實驗中最常用的方法之一。用作圖法處置數據的優(yōu)點是直觀、簡便，有取平均的效果。由用作圖法處置數據的優(yōu)點是直觀、簡便，有取平均的效果。由圖線的斜率、截距、包圍面積等可以研討物理量之間的變化關圖線的斜率、截

7、距、包圍面積等可以研討物理量之間的變化關系，找出規(guī)律。系，找出規(guī)律。 例例1如圖如圖1211甲所示游標卡尺讀數為甲所示游標卡尺讀數為_ cm，圖乙中螺旋測微器讀數為，圖乙中螺旋測微器讀數為_ mm。圖圖1211解析解析根據游標卡尺的讀數公式知，該讀數為：根據游標卡尺的讀數公式知，該讀數為：7 mm50.05 mm7.25 mm0.725 cm根據螺旋測微器的讀數公式知，該讀數為：根據螺旋測微器的讀數公式知，該讀數為：9 mm20.00.01 mm9.200 mm答案答案0.7259.200(1)游標卡尺在讀數時先確定各尺的分度，把數據讀成以游標卡尺在讀數時先確定各尺的分度，把數據讀成以毫米為單

8、位的。先讀主尺數據，再讀游標尺數據，最后兩數相毫米為單位的。先讀主尺數據，再讀游標尺數據，最后兩數相加。加。(2)游標卡尺讀數時不需求估讀。游標卡尺讀數時不需求估讀。(3)螺旋測微器讀數時，要留意固定刻度上表示半毫米的螺旋測微器讀數時，要留意固定刻度上表示半毫米的刻度線能否曾經顯露，由可動刻度的刻度線能否曾經顯露，由可動刻度的0刻度線位置斷定；要準刻度線位置斷定；要準確到確到0.01mm，估讀到，估讀到0.001 mm，即結果假設用，即結果假設用mm做單位，那做單位，那么小數點后必需保管三位數字。么小數點后必需保管三位數字。 例例2測木塊與長木板之間的動摩擦因數時，采用如圖測木塊與長木板之間的

9、動摩擦因數時，采用如圖1212所示的安裝，圖中長木板程度固定。所示的安裝，圖中長木板程度固定。圖圖1212(1)實驗過程中，電火花計時器應接在實驗過程中，電火花計時器應接在_(選填選填“直流直流或或“交流交流)電源上。調整定滑輪高度，使細線與長木板平行。電源上。調整定滑輪高度，使細線與長木板平行。(2)知重力加速度為知重力加速度為g，測得木塊的質量為，測得木塊的質量為M，砝碼盤和砝碼，砝碼盤和砝碼的總質量為的總質量為m，木塊的加速度為，木塊的加速度為a，那么木塊與長木板間的動摩，那么木塊與長木板間的動摩擦因數擦因數_。(3)如圖如圖1213所示，為木塊在程度木板上帶動紙帶運動所示，為木塊在程度

10、木板上帶動紙帶運動打出的一條紙帶的一部分，打出的一條紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5、6為計數點，相為計數點，相鄰兩計數點間還有鄰兩計數點間還有4個打點未畫出。從紙帶上測出個打點未畫出。從紙帶上測出x13.20 cm，x24.52 cm，x58.42 cm，x69.70 cm。那么木塊加速度大小。那么木塊加速度大小a_ m/s2(保管兩位有效數字保管兩位有效數字)。圖圖1213圖圖1214圖圖1215 例例3(2021廣東高考廣東高考)某同窗探求彈力與彈簧伸長量的某同窗探求彈力與彈簧伸長量的關系。關系。 (1)將彈簧懸掛在鐵架臺上，將刻度尺固定在彈簧一側，將彈簧懸掛在鐵架臺上，將刻度尺固定

11、在彈簧一側，彈簧軸線和刻度尺都應在彈簧軸線和刻度尺都應在_方向方向(填填“程度或程度或“豎直豎直)。 (2)彈簧自然懸掛，待彈簧彈簧自然懸掛，待彈簧_時，長度記為時，長度記為L0；彈；彈簧下端掛上砝碼盤時，長度記為簧下端掛上砝碼盤時，長度記為Lx；在砝碼盤中每次添加；在砝碼盤中每次添加10 g砝碼，彈簧長度依次記為砝碼，彈簧長度依次記為L1至至L6，數據如下表：，數據如下表：代表符代表符號號L0LxL1L2L3L4L5L6數值數值(cm)25.3527.3529.3531.3033.435.3537.4039.30 表中有一個數值記錄不規(guī)范，代表符號為表中有一個數值記錄不規(guī)范，代表符號為_。由

12、。由表可知所用刻度尺的最小分度為表可知所用刻度尺的最小分度為_。圖圖1216(3)圖圖1216是該同窗根據表中數據作的圖，縱軸是砝是該同窗根據表中數據作的圖，縱軸是砝碼的質量，橫軸是彈簧長度與碼的質量，橫軸是彈簧長度與_的差值的差值(填填“L0或或“Lx)。(4)由圖可知彈簧的勁度系數為由圖可知彈簧的勁度系數為_N/m；經過圖和；經過圖和表可知砝碼盤的質量為表可知砝碼盤的質量為_g(結果保管兩位有效數字，結果保管兩位有效數字，重力加速度取重力加速度取9.8 m/s2)。解析解析(1)彈簧的軸線必需沿重力方向，所以應沿豎直彈簧的軸線必需沿重力方向，所以應沿豎直方向。方向。(2)由于表中丈量值曾經

13、估讀到由于表中丈量值曾經估讀到0.1 mm，所以刻度尺的最，所以刻度尺的最小刻度應是小刻度應是1 mm。答案答案(1)豎直豎直(2)靜止靜止L31 mm(3)Lx(4)4.910用圖象處置數據的解題技巧用圖象處置數據的解題技巧圖象法是物理實驗中廣泛運用的處置實驗數據的方法，以圖象法是物理實驗中廣泛運用的處置實驗數據的方法，以下為作圖的規(guī)那么：下為作圖的規(guī)那么：(1)作圖一定要用坐標紙，作圖一定要用坐標紙， 坐標紙的大小要根據有效數字坐標紙的大小要根據有效數字的位數和結果的需求來定；的位數和結果的需求來定；(2)要標明軸名、單位，在軸上每隔一定的間距按有效數字要標明軸名、單位，在軸上每隔一定的間距按有效數字的位數標明數值；的位數標明數值；(3)圖上的連線不一定經過一切的數據點，而應盡量使數據圖上的連線不一定經過一切的數據點，而應盡量使數據點合理地分布在線的兩側；點合理地分布在線的兩側；(4)作圖時常