實(shí)驗(yàn)一研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)

1、 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn): :誤差和有效數(shù)字誤差和有效數(shù)字 研究變速直線運(yùn)動(dòng)研究變速直線運(yùn)動(dòng) 一、誤差和有效數(shù)字 ( 一 )測(cè)量誤差及分類 物理量在客觀上存在著準(zhǔn)確的數(shù)值,稱為真實(shí)值。實(shí)際測(cè)量得到的結(jié)果,稱為測(cè)量值。測(cè)量值與真實(shí)值測(cè)量值與真實(shí)值之間的差值稱為誤差。 1.測(cè)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(zhǔn)零點(diǎn)等)、公式和實(shí)驗(yàn)原理不夠嚴(yán)密等原因造成的。 特點(diǎn):系統(tǒng)誤差的特點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)結(jié)果相對(duì)真實(shí)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(zhǔn)零點(diǎn)等)、公式和實(shí)驗(yàn)原理不夠嚴(yán)密等原因造成的。 特點(diǎn):系統(tǒng)誤差的特點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)結(jié)果相對(duì)真實(shí)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(shí)驗(yàn)原理(例如用伏安法測(cè)電阻,測(cè)前要考慮電流表是內(nèi)接還是外接,測(cè)后要加以修正)、提高實(shí)驗(yàn)儀器的測(cè)量精度 ( 例如測(cè)金屬絲的直徑要用螺旋測(cè)微器,使用電流表、電壓表盡量用量程小的)、改善實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)環(huán)境等。 1.測(cè)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(cè)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(diǎn):有時(shí)偏大,有時(shí)偏小,且偏大和偏小的機(jī)會(huì)均等。 減小偶然誤差的方法:多次測(cè)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(shí)驗(yàn)原理不夠嚴(yán)密等原因造成的。式和實(shí)驗(yàn)原理不夠嚴(yán)密等原因造成的。特點(diǎn)特點(diǎn):實(shí)驗(yàn)結(jié)果相對(duì)真實(shí)值的偏差總是具有相同的傾向?qū)嶒?yàn)結(jié)果相對(duì)真實(shí)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(shí)驗(yàn)原理、提高實(shí)驗(yàn)儀器的改善實(shí)驗(yàn)原理、提高實(shí)驗(yàn)儀器的測(cè)量精度、改善實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)環(huán)境等。測(cè)量精度、改善實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)原理不夠嚴(yán)密等原因造成的。公式和實(shí)驗(yàn)原理不夠嚴(yán)密等原因造成的。特點(diǎn)特點(diǎn):實(shí)驗(yàn)結(jié)果相對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果相對(duì)真實(shí)值的偏差總是具有相同的傾向性真實(shí)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(shí)驗(yàn)原理、提高實(shí)驗(yàn)儀器的測(cè)量精度、改善實(shí)驗(yàn)原理、提高實(shí)驗(yàn)儀器的測(cè)量精度、改善實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)環(huán)境等。改善實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)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(diǎn)起的。特點(diǎn):有時(shí)偏大有時(shí)偏大,有時(shí)偏小有時(shí)偏小,且偏大和偏小的機(jī)會(huì)均等。且偏大和偏小的機(jī)會(huì)均等。減小偶然誤差的方法減小偶然誤差的方法:多次測(cè)量求平均值多次測(cè)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(cè)量小車質(zhì)量時(shí)天平不等臂、或砝碼不標(biāo)準(zhǔn)，天平底盤未測(cè)量小車質(zhì)量時(shí)天平不等臂、或砝碼不標(biāo)準(zhǔn)，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(cè)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(cè)量物體長度，毫米以下的數(shù)值只能用眼睛估計(jì)而產(chǎn)生的誤差眼睛估計(jì)而產(chǎn)生的誤差C用安培表內(nèi)接法測(cè)電阻時(shí)，測(cè)量值比真實(shí)值大用安培

6、表內(nèi)接法測(cè)電阻時(shí)，測(cè)量值比真實(shí)值大D在驗(yàn)證共點(diǎn)力合成的平行四邊形法則實(shí)驗(yàn)中，在畫出兩分在驗(yàn)證共點(diǎn)力合成的平行四邊形法則實(shí)驗(yàn)中，在畫出兩分力方向及合力方向時(shí)，畫線不準(zhǔn)所致誤差力方向及合力方向時(shí)，畫線不準(zhǔn)所致誤差一、誤差和有效數(shù)字1.測(cè)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(cè)量誤差按分析數(shù)據(jù)可分為絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差兩類。絕對(duì)誤差是測(cè)量值與真實(shí)值之差,它反映測(cè)量值偏離真實(shí)值的大小,它表示一個(gè)測(cè)量結(jié)果的可靠程度,但在比較不同測(cè)量對(duì)象時(shí)則不適用。相對(duì)誤差是絕對(duì)誤差與真實(shí)值之比,常用百分?jǐn)?shù)表示,它反映了實(shí)驗(yàn)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(cè)量相對(duì)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(duì)誤差各為左右，稱量的相對(duì)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(duì)相等，但他們的相對(duì)誤差并不相同。也就是說，當(dāng)被測(cè)定的量較大時(shí)，相對(duì)誤差并不相同。也就是說，當(dāng)被測(cè)定的量較大時(shí)，相對(duì)誤差就比較誤差就比較 ，測(cè)定的準(zhǔn)確程度也就比較高，測(cè)定的準(zhǔn)確程度也就比較高 0.2%0.02%絕對(duì)誤差絕對(duì)誤差小小1.定義:由于儀器精密度和誤差的限制,測(cè)得的任何一個(gè)物理量的數(shù)值和位數(shù)只能是有

8、限的。我們將測(cè)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(diǎn): (1)有效數(shù)字的位數(shù)從第一個(gè)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(diǎn)的位置無關(guān)。 (2)有效數(shù)字計(jì)算時(shí)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(cè)得的任何一個(gè)物理量的數(shù)值和位數(shù)只能是有限的。我

9、們將測(cè)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(diǎn): (1)有效數(shù)字的位數(shù)從第一個(gè)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(diǎn)的位置無關(guān)。 (2)有效數(shù)字計(jì)算時(shí)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(dāng)選取,一般比測(cè)量值的有效數(shù)字多一位。 (二)有效數(shù)字 4關(guān)于測(cè)量，下列說法錯(cuò)誤的是關(guān)于測(cè)量，下列說法錯(cuò)誤的是 ( )A測(cè)量長度要有估計(jì)數(shù)字，估計(jì)數(shù)字的位數(shù)越多，誤差就越小測(cè)量長度要有估計(jì)數(shù)字，估計(jì)數(shù)字的位數(shù)越多，誤差就越小B在記錄測(cè)量結(jié)果時(shí)，只寫數(shù)值，不寫單位是毫無意義的在記錄測(cè)量結(jié)果

10、時(shí)，只寫數(shù)值，不寫單位是毫無意義的C記錄測(cè)量的結(jié)果，所用單位不同時(shí)，不會(huì)影響測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)記錄測(cè)量的結(jié)果，所用單位不同時(shí)，不會(huì)影響測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確程度確程度D為了減小誤差，進(jìn)行任何一個(gè)測(cè)量，都要采取多次測(cè)量求平為了減小誤差，進(jìn)行任何一個(gè)測(cè)量，都要采取多次測(cè)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(cè)得的任何一個(gè)物理量的數(shù)值和位數(shù)只能是有限的。我們將測(cè)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(diǎn): (1)有效數(shù)字的位數(shù)從第一個(gè)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(diǎn)的位置無關(guān)。 (2)有效數(shù)字計(jì)算時(shí)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(dāng)選取, 一般比測(cè)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(shí)驗(yàn)時(shí)讀數(shù)和記錄應(yīng)特別注意。另外實(shí)驗(yàn)時(shí)讀數(shù)和記錄應(yīng)特別注意。另外, ,除測(cè)量時(shí)除測(cè)量時(shí)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行加減在處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行加減乘除運(yùn)算時(shí)乘除運(yùn)算時(shí), ,也要按照有效數(shù)字的規(guī)則來運(yùn)算。在中學(xué)階段也要按照有效數(shù)字的規(guī)則來運(yùn)算。在中學(xué)階段可遵循一個(gè)最基本的原則，可遵循一個(gè)最基本的原則，, ,即沒有特別的要求時(shí)即沒有特別的要求時(shí) , ,運(yùn)算結(jié)果運(yùn)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(shí)驗(yàn)原理 1. 2. x=aT2 xn-xm=(n-m) aT2txvvvvt202 實(shí)驗(yàn)過程 注意事項(xiàng) 1平行：紙帶和細(xì)繩要和木板平行 2兩先兩后：實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先接通電源，后讓小車運(yùn)動(dòng)；實(shí)驗(yàn)完畢應(yīng)先斷開電源后取紙帶 3防止碰撞：在到達(dá)長木板末端前應(yīng)