2014高考物理一轮1.5误差和有效数字、实验：长度的测量课件.ppt

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1、第5节　误差和有效数字　实验：长度的测量一、误差1．定义：与的差异．2．分类：根据误差产生的原因可分为系统误差和偶然误差两种．(1)系统误差是由于、、或而产生的误差．其特点是多次做同一实验时，误差总是同样的偏大或偏小，不会出现这几次偏大，另几次偏小的现象．系统误差不能用多次测量求平均值的方法消除或减小，只能通过、、和等来减小．测量值真实值仪器本身不精密实验方法粗略实验原理不完善校准仪器对读数作修正改进实验方法设计出在原理上更完善的实验(2)偶然误差是由各种偶然因素对、、的影响而产生的误差．其特点是多次重复做同一实验时，

2、误差总是时大时小，且偏大偏小的机会相同．减小这种误差的办法是进行，取其平均值．(3)对实验中误差的分析要依据实验原理，分析误差产生的原因，比较测量值和理论值的大小，确定误差情况．实验者测量仪器被测物理量多次测量3．绝对误差与相对误差：设某物理量真实值为A0，测量值为A，则绝对误差Δ＝，相对误差为×100%＝.因为真实值A0是不知道的，常以公认值或理论值、多次测量的平均值代替真实值．二、有效数字1．定义：表示测量结果的带有一位的近似数．

3、A－A0

4、×100%估读数2．有效数字位数的判定方法从左边第一个起，数到右边最末一位

5、止，共有几个数字，有效数字的位数就是几．要注意：有效数字的位数与小数点的位置．3．大数值与小数值的写法为了使测量结果中任何一个数字都表示数的大小，而不是用来表示小数点的位置，我们应采用科学记数法，即写成a×10n形式，其中1≤a≤10，n为正负整数.非零数字估读数无关测量结果由准确数和估读数组成．在测量结果的有效数字中，倒数第一位数字是估读数，倒数第二位数字是准确数．(对需要估读的测量工具而言)测量结果的有效数字是由测量工具的精确度来决定的，而测量工具的精确度又由测量工具的最小分度决定，所以测量工具的最小分度是多少，测

6、量结果就能准确到多少．三、测量结果的有效数字和测量工具精确度的关系我们在实验测量中，要按有效数字规则读数，必须弄清下列三个问题：1．哪些测量工具不要估读？游标卡尺、附有游标的水银气压计、机械秒表、电阻箱、欧姆表、数字显示器仪表等，都不要估读，用这些测量工具得到的测量值，最后一位数字通通是准确数．2．要估读的测量工具，应该估读到哪一位？测量工具精确度、最小分度、有效数字的参照表测量工具感量为0.1克天平感量为0.02克天平机械秒表量程为“0～3伏”电压表量程为“0～0.6安”电流表厘米刻度尺工具最小分度0.1克0.02克

7、0.1秒0.1伏0.02安1厘米工具精确度0.1克0.02克0.1秒0.1伏0.02安1厘米测量数据36.50克36.50克36.4秒2.50伏0.49安1.620米有效数字位数443324由上表看出，数字精确到哪一位，那一位就是测量工具的最小分度，最小分度值即精确度．四、游标卡尺1．构造和用途：如图所示2．原理：利用游标尺最小分度和主尺最小分度的，把微小长度积累起来进行测量．3．读数：如下表所示微小差值游标尺(mm)精度（mm）测量结果(游标尺上第n个小格与主尺上的某刻度线对正时)(mm)刻度格数刻度总长度每小格与1

8、毫米差10主尺上读的毫米数＋20主尺上读的毫米数＋50主尺上读的毫米数＋919490.10.10.050.020.020.050.1n0.05n0.02n4.零误差问题测量前两外测量爪并拢，如果游标上的“0”刻线与主尺上的“0”刻线不正对，这就产生了零误差问题．当存在零误差时，被测物长度等于读数减去零误差．零误差有两种：①外测量爪并拢时，游标上的“0”刻线位于主尺“0”刻线的右边，此时的零误差为正值，如图a所示，零误差为＋0.15mm.②外测量爪并拢时，游标上的“0”刻线位于主尺“0”刻线的左边，此时的零误差为负值，如

9、图b所示，零误差为－0.5mm.五、螺旋测微器1．原理及读数：固定刻度上的最小刻度(半毫米刻度)为0.5mm；可动刻度每旋转一圈前进(或后退)0.5mm.在可动刻度的一周上平均刻有50条刻线，所以相邻两条刻线间代表0.01mm.读数时，从固定刻度上读取整、半毫米数(看半毫米刻度线是否露出)，然后从可动刻度上读取剩余部分(因为是10分度，所以在最小刻度后应再估读一位)，再把两部分读数相加，得测量值．下图中的读数应该是6.5mm＋0.01mm×20.2＝6.702mm.螺旋测微器(又叫千分尺)是比游标卡尺更精密的测量长度的

10、工具，用它测长度可以准确到0.01mm，测量范围为几个厘米，估读到0.001mm.2．零误差问题使用螺旋测微器进行测量之前，先要转动旋纽D使测微螺杆F与测砧A接触，看可动刻度E的左边缘与固定刻度B的0刻线是否重合，这个操作步骤叫做校零．在校零时，如果可动刻度E的左边缘与固定刻度B的0刻线不重合，即没有测物体时，可动刻度上就有读数，