高中物理力学实验复习

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1、高中物理力学实验复习一、误差和有效数字 1.有效数字 (1)带有一位不可靠数字的近似数字叫做有效数字. (2)有效数字的位数:从左侧第一个不为零的数字起到最末一位数字止,共有几个数字,就是几位有效数字。 例:0.0923、0.09230、2.0140有效数字的位数依次为3位、4位和5位. (3)科学记数法:大的数字,如36500,如果第3位数5已不可靠时,应记作3.65×104;如果是在第4位数不可靠时,应记作3.650×104.  2.误差   (1)系统误差产生的原因及特点   ①来源:一是实验原理不够完善;二是实验仪器不够精确;三是实

2、验方法粗略.例如,在验证力的平行四边形定则实验中,弹簧测力计的零点未校准;在验证牛顿第二定律的实验中,用砂和砂桶的重力代替对小车的拉力等. ②基本特点:实验结果与真实值的偏差总是偏大或偏小. ③减小方法:改善实验原理;提高实验仪器的测量精确度;设计更精巧的实验方法. (2)偶然误差产生的原因及特点 ①来源:偶然误差是由于各种偶然因素对实验者和实验仪器的影响而产生的.例如,用刻度尺多次测量长度时估读值的差异;电源电压的波动引起的测量值微小变化. ②基本特点:多次重复同一测量时,偶然误差有时偏大,有时偏小,且偏大和偏小的机会比较接近. ③减小方

3、法:多次测量取平均值可以减小偶然误差.   (3)绝对误差和相对误差   从分析数据看,误差分为绝对误差和相对误差.绝对误差:绝对误差是测量值与真实值之差,即绝对误差=

4、测量值一真实值

5、.它反映了测量值偏离真实值的大小.相对误差:相对误差等于绝对误差与真实值之比,常用百分数表示 它反映了实验结果的精确程度. 对于两个实验值的评价,必须考虑相对误差,绝对误差大者,其相对误差不一定大.  3.测量仪器的读数 各种测量仪器最终的读数都要以有效数字的形式给出,每个有效数字的最后一位数字为估读数字,此数字和误差所在位置一致.为此,读数时要知道所用测量

6、仪器的精确度,知道哪些仪器不需要估读,哪些仪器需要估读,及估读到的位数.   (1)不需要估读的仪器   ①游标卡尺:由于游标卡尺是相差读数,游标尺上每—小格与主尺上每一小格的差值即为精确度,所以游标卡尺不需要估读.   ②机械秒表:因为机械秒表采用齿轮传动,指针不会停留在两小格之间,所以不能估读出比0.1s更短的时间,即机械秒表不需要估读.   ③欧姆表:由于欧姆表的刻度不均匀,只作为粗测电阻用,所以欧姆表不需要估读.   ④电阻箱:能直接读出接入电阻大小的变阻器,但它不能连续变化,不能读出比最小分度小的数值,所以电阻箱不需要估读.   

7、(2)需要估读的仪器   在常用的测量仪器中,刻度尺、螺旋测微器、电流表、电压表、天平、弹簧秤等读数时都需要估读.   估读的一般原则:   ①最小刻度是l(包括0.1、0.01)的仪器要估读到最小刻度的下一位,即采用1/10估读,如刻度尺、螺旋测微器、安培表0~3A挡、电压表0~3V挡等.   ②最小刻度是2(包括0.2、0.02)的仪器,误差出现在本位上,采用半刻度(1/2刻度)估读,读数时靠近某一刻度读此刻度值,靠近刻度中间读一半,即所谓的指针“靠边读边,靠中间读一半”,如电流表量程0.6A,最小刻度为0.02A,误差出现在0.OlA

8、位,不能读到下一位.   ③最小刻度是5(包括0.5、0.05)的仪器,误差出现在本位上,采用1/5估读,如电压表0—15V挡,最小刻度是0.5V,误差出现在0.1V位,不能读到下一位.   4.测量仪器的使用   对于测量仪器的使用,要了解测量仪器的量程、精确度和使用注意事项.   (1)注意所选仪器的量程   这是保护测量仪器的一种重要方法,特别是天平、弹簧秤、温度计、电流表、电压表、多用电表等,超量程使用会损坏仪器,所以实验时要根据实验的具体情况选择量程适当的仪器.在使用电流表、电压表时,选用量程过大的仪器,会造成采集的实验数据过小,

9、相对误差较大,应选择使测量值位于电表量程的l/3以上的电表;使用多用电表测电阻时,应选择适当的挡位,使欧姆表的示数在电表的中值附近.   (2)注意所选仪器的精确度   所选用仪器的精确度直接影响着测量读数中有效数字的位数,因此应在使用前了解仪器的精确度,即看清仪器的最小刻度值.其中螺旋测微器和秒表的最小刻度是一定的;游标卡尺上游标尺的最小刻度、天平游码标尺的最小刻度、弹簧秤的最小刻度,都因具体的仪器情况不同而有所差异;电流表、电压表和多用电表则因所选挡位不同最小刻度值亦不同,因此在进行电表仪器的读数时,一定要看清所选的挡位.   (3)仪

10、器使用注意事项   ①天平在进行测量前应先调平衡.   ②打点计时器需用交流电源(电磁打点计时器用4—6V的交流电源,电火花计时器用220V交流电源).   ③多用电表的欧姆挡每

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