《复习误差 有效数字 长度的测量.》由会员分享，可在线阅读，更多相关《复习误差 有效数字 长度的测量.（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、中国领先的个性化教育品牌讲义编号： 1.5误差 有效数字 长度的测量知识梳理一、误差和有效数字 1实验误差： 误差：测量值与真实值的差异叫做误差根据误差产生的来源(原因)不同，误差可分成系统误差和偶然 误差两种从计算分析数据看，误差分为绝对误差和相对误差(1)系统误差和偶然误差 系统误差：是由于仪器本身不精密(如天平两臂不严格相等或砝码不准)、或实验方法粗略(如做热学实验未考虑散热损失)、或实验原理不完善而产生的 偶然误差：是由于各种偶然因素对实验者、测量仪器、被测物理量的影响而产生的 (2)绝对误差和相对误差 绝对误差：测量值与真实值之差(取绝对值)，反映测量值偏离真实值的大小 相对误差：等
2、于绝对误差与真实值之比(通常用百分数表示)，反映测量结果的准确程度 2有效数字 (1)定义：有效数字是带有一位不可靠数字的近似数字叫有效数字，因为测量总有误差，测得的数值只能是近似数字，如用带毫米刻度的尺子量得某书本长184.2mm，最末一位数字“2”是估读出来的，是不可靠数字，但仍有意义，一定要写出来(2)有效数字位数的确定：从左往右数，从第一个不为零的数字起，数到右边最末一位估读数字为止，包括末位为零的数字都是有效数字如1.006m、21.60m均为四位有效数字有效数字的位数与小数点的位置无关，如21.65cm、0.2165m均为四位有效数字乘方不算有效数字，如3.6103kg是两位有效数
3、字.5400m与5.4103m所表示的有效数字位数是不同的，前者为四位有效数字，而后者为两位有效数字；所表示的意义也不相同，前者末位的“0”是估读的，后者“4”是估读的；前者所用的测量工具的最小单位为10m，后者所用的测量工具的最小单位为1000m.注意：作为有效数字的“0”，无论是在数字的中间，还是在数字的末尾，均不能随意省略例如：1.0cm和1.00cm的意义是不同的，1.0cm为两位有效数字，1.00cm为三位有效数字；两者的误差也不同，前者cm为准确位，mm为估读位，后者mm为准确位，mm的十分位为估读位，因此其准确度也不同(3)有效数字的读数规则：有些测量工具能直接读出最小分度的准确
4、数，不需要估读，也不需要在有效数字末位补“0”如游标卡尺、机械秒表、电阻箱等 最小分度是“1”的仪器，测量误差出现在下一位，应按最小分度的估读如最小刻度为1mm的刻度尺，测量误差出现在mm的十分位上，估读到十分之几毫米最小分度是“2”或“5”的仪器，测量误差出现在同一位上，应按最小分度的或估读如：学生使用电流表的0.6A量程时，最小分度为0.02A，误差出现在电流的百分位上，只需读到电流的百分位，即只需估读半小格，不足半小格的舍去，超过半小格的按半小格估读二、刻度尺和游标卡尺的使用 1刻度尺的使用 测量时直尺应与被测部分平行，读数时应估读一位，即最小刻度的下一位 【特别提醒】要使刻度尺的刻度线
5、紧贴被测物体，眼睛应正对刻度线读数，以避免视差2游标卡尺 构造：主要部分是主尺和可以沿着主尺滑动的游标尺，也称游标如图所示用途：在图中，上边是内测量爪，用来测槽宽或管的内径，下边是外测量爪，用来测物体的厚度或管的外径，深度尺和游标尺固定在一起可以沿主尺滑动，用来测量深度 原理：常见的游标尺按游标尺刻度的格数分成以下三种.游标尺(mm) 精度(mm) 测量结果(游标尺上第n个格与主尺上的刻度线对齐时)(mm) 刻度格数 刻度总长度 每小格与1毫米差 102050 91949 0.10.050.02 0.10.050.02 主尺上读的毫米数0.1n 主尺上读的毫米数0.05n 主尺上读的毫米数0.
6、02n 上表可用公式表示为sLnA，式中s为被测物体长度的测量值，L为主尺读数，A为游标卡尺的精确度，n为游标上与主尺重合的第n条刻度线 注意事项：1)对游标尺的末位数不要求再作估读，如遇游标尺上没有哪一根刻度线与主尺刻度线对齐的情况，则选择靠最近的一根线读数有效数字的末位与游标卡尺的精确度位对齐2)测量物不可在钳口间移动或压得太紧，以免磨损钳口或损坏工件3)测量物上被测距离的连线必须平行于主尺4)读数时，在测脚夹住被测物后适当旋紧紧固螺钉三、螺旋测微器的使用 1螺旋测微器主要构造的名称：如图所示，测砧、测微螺杆、固定刻度、可动刻度、旋钮、微调旋钮、尺架2螺旋测微器的工作原理：固定刻度上的最小
7、刻度为 0.5mm(在中线的上侧)；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表示0.01mm.即精度为0.01mm . 3使用时注意事项 在使用时快要接触被测物体时，要停止使用旋钮，改用微调旋钮，这样就不至于在和被测物体间产生过大的压力，可以保护仪器又能保证测量结果的准确典型例题考点1.游标卡尺的读数1.读数原理 (1)先读整数部分：整数部分由主尺上读得，即游标尺零刻度线在主尺的多少毫米刻度线的右边，该毫米刻度就是应读得的以毫米为单位的整数部分L.(2)再读小数部分：小数部分由游标尺上第n条刻度线与主尺上某一刻度线对齐后读出，即游标卡
8、尺的精确度kn读出的小数部分(可记为通式kn)(3)测量值为上述两部分读数之和，并按有效数字的规则记录，通用公式可写为sLkn.【例1】有一游标卡尺，主尺的最小分度是1mm，游标上有20个小的等分刻度现用它测量一工件长度，如图所示，其示数为_mm.【解析】一般读法是先读出整数毫米，再看游标尺上哪条刻度线与主尺上某条刻度线对齐，乘以精确度得出读数的小数部分，然后相加即可本题解析使用上面介绍的新的读数方法游标上一格长mm，精度为0.05mm；对齐刻度线为游标上第1条(0除外)；主尺零刻度线到对齐线：L110.5cm105mm游标零刻度线到对齐线：L21mm所以LL1L2105mmmm104.05m
9、m.【答案】104.05 【反思】这种办法简单易行，易于接受，但一定别忘了检验变式探究1(1)某实验中需要测量一根钢丝的直径(约0.5mm)为了得到尽可能精确的测量数据，应从实验室提供的米尺、螺旋测微器和游标卡尺(游标尺上有10个等分刻度)中，选择_进行测量(2)用游标卡尺(游标尺上有50个等分刻度)测定某工件的宽度时，示数如下图所示，此工件的宽度为_mm.【解析】(1)米尺的精确度为1mm，可以估读到0.1mm，测量范围较大，为01000mm.螺旋测微器的精确度为0.01mm，可以估读到0.001mm，测量范围较小，一般只有0几十毫米游标卡尺(10等分刻度)的精确度为0.1mm，测量范围一般
10、为0200mm；要尽可能准确地测量一根钢丝的直径，选用螺旋测微器最合适(2)游标卡尺的游标尺上有50个等分刻度，其总长度为49mm，因此每格与主尺上每一小格相差1/50mm，即精度为0.02mm.若游标尺上的0刻线自主尺上的某刻线向后移m格，第n条刻线与主尺上某刻线对齐，则说明游标尺共向后移了(mn1/50)mm.现游标尺上0刻线之前的整数读数为23mm，而游标尺上的第11条刻线与主尺上某刻线对齐，则读数应为23mm110.02mm23.22mm. 【答案】(1)螺旋测微器(2)23.22考点2.螺旋测微器的读数螺旋测微器的读数 1读数时，从固定刻度上读取整、半毫米数要注意固定刻度尺上表示半毫
11、米的刻线是否已露出，如果已经露出，则从固定刻度上读出整毫米数0.5mm. 2然后从可动刻度上读取剩余部分由于可动刻度是10分度，所以在最小刻度后必须再估读一位因为要估计一位读数，所以以毫米为单位时读数的小数点后应有3位，其中最后1位是估读值 3再把上述两部分读数相加，得测量值【例2】图中各螺旋测微器的读数为_：【解析】从左到右读数依次为：9mm21.50.01mm9.215mm；95mm19.70.01mm9.697mm；6mm21.10.01mm6.211mm. 【答案】9.215mm9.697mm6.211mm变式探究2(2008高考全国卷)某同学用螺旋测微器测量一铜丝的直径，测微器的示数
12、如图所示，该铜丝的直径为_mm.【解析】螺旋测微器的读数固定刻度可动刻度0.01mm得出(读数时要注意固定刻度的半毫米刻度线是否露出，可动刻度要估读一位)由本题图可得铜丝直径，即螺旋测微器读数(4.59.30.01)mm4.593mm 【答案】4.593(4.592或4.594也可) 【反思】螺旋测微器读数分两步：第一步是读固定刻度，要注意0.5mm刻度线是否露出第二步读可动刻度值，要估计到毫米的千分位.考点3.创新实验设计【例3】在一些实验中需要较准确地测量物体转过的角度，为此人们设计了一个可转动的圆盘，在圆盘的边缘标有刻度(称为主尺)，圆盘外侧有一个固定不动的圆弧状的游标尺，如右图所示(图
13、中画出了圆盘的一部分和游标尺)圆盘上刻有对应的圆心角，游标尺上把与主尺上9对应的圆心角等分为10格根据图中所示的情况读出此时游标尺上的零刻度线与圆盘的零刻度线之间所夹的角度为_【解析】本题是在实验“练习使用游标卡尺”的基础上进行拓宽、创新的一道实验信息题，解题的关键是在理解游标卡尺的原理及读数方法的基础上进行情景迁移因为游标尺上把与主尺上9对应的圆心角等分为10格，所以，将精确度为0.1mm的游标卡尺的原理和读数方法迁移到这里，就可得到该游标尺的精确度为d(1/10)0.1，主尺上的整数部分为19，游标尺上的第7条刻度线与主尺上的第26条刻度线相重合，则其小数部分为70.10.7，故总的读数为
14、190.719.7. 【答案】19.7巩固训练1用精密方法测得某工件长度为1.63812cm，若用毫米刻度尺测该工件的长度为_cm；用游标为10分度的游标卡尺测出它的长度，示数为_cm；用螺旋测微器测出它的长度，示数为_cm. 【解析】毫米刻度尺可以估读到0.1mm,10分度游标卡尺，可读到0.1mm，螺旋测微器可估读到0.001mm.测量结果为1.64,1.64,1.6381 【答案】1.641.641.63812有一种游标卡尺，它的主尺最小分度是1mm，游标上有50个等分刻度，此游标尺的总长是_mm，用这种游标卡尺测长度时可以准确到_mm，用此尺测铁球直径时，游标尺零刻线在2.2cm到2.3cm两刻度线之间，游标尺的第19条刻度线与主尺上某条线对齐，则此球的直径为_cm. 【答案】490.022.2383.用螺旋测微器测一小球的直径，结果如图所示，则球的直径为_mm【解析】2.5mm19.80.01mm2.698mm 【答案】2.698课后作业1关于测量，下列说法错误的是()A
