實驗專題講座

1、高06級專題講座 高中物理實驗專題資中縣第一中學(xué)物理組 朱派明 一、誤差和有效數(shù)字 二、常用儀器的讀數(shù)規(guī)則三、力學(xué)實驗（一）長度測量類（二）打點計時器類（三）平拋類（四）彈簧、諧振類 高中物理實驗專題1、誤差：測量值和真實值之間的差異（1）按誤差的產(chǎn)生原因分 系統(tǒng)誤差：由于儀器本身不精確，或?qū)嶒灧椒ù致裕驅(qū)嶒炘聿煌晟扑a(chǎn)生的。其特點是：誤差總是偏大或偏??；減小誤差的方法是：校準(zhǔn)測量儀器，改進(jìn)實驗方法，完善實驗原理。偶然誤差：由于各種偶然因素對實驗者、測量儀器、被測物理量的影響而產(chǎn)生的。其特點是：有時偏大，有時偏小，并且偏大和偏小的概率相同；減小誤差的方法是：取平均值。（2）按誤差的大小分絕

2、對誤差：真實值測量值，不能準(zhǔn)確的反映誤差的大小。偶然誤差：絕對誤差真實值100，能準(zhǔn)確的反映誤差的大小。2、有效數(shù)字帶一位不可靠數(shù)字得近似數(shù)據(jù)叫有效數(shù)字。有效數(shù)字得到最后一位是測量者估讀出來的，因此這一位數(shù)字是不可靠的，也是誤差所在位。一、誤差和有效數(shù)字二、常用儀器的讀數(shù)規(guī)則實驗測量時，在那一位開始出現(xiàn)誤差，是由測量儀器本身的最小刻度即精確度決定的，因此中學(xué)階段一般可以根據(jù)測量儀器的最小刻度來確定讀數(shù)誤差出現(xiàn)的位置。對常用儀器課按下述方法讀數(shù) 1、最小刻度是“1”的儀器，誤差出現(xiàn)在下一位，下一位按十分之一估讀。 2、最小刻度是“2”或“5”的儀器，誤差出現(xiàn)在同一位，同一位按二分之一或五分之一估

3、讀。如學(xué)生用的電流表的0.6A量程，最小刻度位0.02A，估讀半格，不足半格的舍去，超過半格的按半格估讀；再如學(xué)生用的電壓表的15V量程，最小刻度位0.5V，估讀五分之幾小格。 3、中學(xué)階段，刻度尺、千分尺（螺旋測微器）、彈簧秤、電流表、電壓表等要估讀；游標(biāo)卡尺、秒表等不估讀三、力學(xué)實驗（一）長度測量類游標(biāo)卡尺螺旋測微器資中縣第一中學(xué) 朱派明（二）打點計時器類 A B C s1 s2 s3 O測定勻變速直線運動的加速度紙帶處理。從打點計時器重復(fù)打下的多條紙帶中選點跡清楚的一條，舍掉開始比較密集的點跡，從便于測量的地方取一個開始點O，然后每5個點取一個計數(shù)點A、B、C、（或者說每隔4個點取一個記

4、數(shù)點），這樣做的好處是相鄰記數(shù)點間的時間間隔是0.1s，便于計算。測出相鄰計數(shù)點間的距離s1、s2、s3 利用s1、s2、s3 可以計算相鄰相等時間內(nèi)的位移差s2-s1、s3- s2、s4- s3，如果它們在允許的誤差范圍內(nèi)相等，則可以判定被測物體的運動是勻變速直線運動。 利用紙帶可以求被測物體在任一計數(shù)點對應(yīng)時刻的瞬時速度v：如利用紙帶求被測物體的加速度a。具體來說又有3種方法： 利用任意兩段相鄰記數(shù)點間的位移求a：如 利用v-t圖象求a：求出A、B、C、D、E、F各點的即時速度，畫出如右的v-t圖線，圖線的斜率就是加速度a。 t/s 0 T 2T 3T 4T 5T 6Tv/(ms-1)“逐

5、差法”：從紙帶上得到6個相鄰相等時間內(nèi)的位移，則 （三）平拋類（三）平拋類斜槽末端的切線必須水平。用重錘線檢驗坐標(biāo)紙上的豎直線是否豎直。以斜槽末端所在的點為坐標(biāo)原點。如果是用白紙，則應(yīng)以斜槽末端所在的點為坐標(biāo)原點，在斜槽末端懸掛重錘線，先以重錘線方向確定y軸方向，再用直角三角板畫出水平線作為x軸，建立直角坐標(biāo)系。每次小球應(yīng)從斜槽上的同一位置由靜止開始下滑。由描跡法得到小球平拋的軌跡，從軌跡上任何一點的橫縱坐標(biāo)都可以計算出該平拋物體拋出時的初速度。若用閃光照相來研究，所得到的照片上相鄰小球間的時間間隔是相等的，利用這一結(jié)論和運動分解的知識，可以求小球平拋的初速度，也可以求小球在任何一個位置的瞬時

6、速度。 O O /MPN 2r重垂線(1)被碰小球的位置必須與入射小球等高，其中心與斜槽末端的水平距離恰好是小球半徑的2倍。(2)由于v1、v1/、v2/ 均為水平方向，且兩球的豎直下落高度相等，所以它們飛行時間相等，若以該時間為時間單位，那么小球的水平射程的數(shù)值就等于它們的水平速度。在右圖中分別用OP、OM和O /N表示。因此只需驗證：m1OP=m1OM+m2(O /N-2r）即可。(3)必須以質(zhì)量較大的小球作為入射小球（保證碰撞后兩小球都向前運動）。(4)小球落地點的平均位置要用圓規(guī)來確定：用盡可能小的圓把所有落點都圈在里面，圓心就是落點的平均位置。(5)若被碰小球放在斜槽末端，而不用支柱，那么兩小球?qū)⒉辉偻瑫r落地，但兩個小球都將從斜槽末端開始做平拋運動，于是驗證式就變?yōu)椋簃1OP=m1OM+m2ON，兩個小球的直徑也不需測量了（但必須相等）。用單擺測定重力加速度擺長的測量：讓單擺自由下垂，用米尺量出擺線長L/（讀到0.1mm），用游標(biāo)卡尺量出擺球直徑（讀到0. 1mm）算出半徑r，則擺長L=L/+r開始擺動時需注意：擺角要小于5（要保證做簡諧