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1、一、误差和有效数字,1.误差,测量值与真实值的差异叫做误差。,系统误差,偶然误差,多次重复实验总是偏大或偏小。,多次重复实验偏大偏小的机会相同。,减小偶然误差：多次实验取平均值，,属于线性关系的,画出拟合直线。,绝对误差和相对误差。测量值A和真实值A0之差的绝对值|A-A0|叫绝对误差；,绝对误差与真实值的比 叫相对误差。,（或绝对误差与测量值的比 叫相对误差。）,2.有效数字,带有一位不可靠数字的近似数字。,仅适用于近似数字。,只能带有一位不可靠数字。,用测量仪器直接测量时，一般要求在最小刻度下再估读一位。(不受有效数字位数的限制。),运算结果一般保留2-3位有效数字。,游标卡尺例外，不要求
2、估读。,2.时间的测量,打点计时器 (计时仪器）,都使用频率为50Hz的交变电源。 电磁打点计时器用低压交变电源， 火花打点计时器用220V交变电源。 打点周期均为0.02s。,电磁打点计时器,火花打点计时器,由于秒表是0.1s跳一格,不估读下一位.,小圆内的短针是分针,最小刻度是0.5min,大圆内的长针是秒针,最小刻度是0.1s,每1分钟的前半分钟 内的秒数按大表盘的红字读数；后半分钟内的秒数按大表盘的黑字读数。,（1分50.5秒）,3各种传感器的应用,经常用到的传感器有:力的传感器、位移传感器、速度传感器、光电计时器等。通过这些传感器直接得到测量值,或将这些传感器与计算机连接，直接在屏幕
3、上描绘出被测物理量的变化曲线。,4平衡摩擦力,力学实验中经常会利用物块（或小车）沿水平长木板滑行的情景，而且希望物块和木板间没有摩擦，但实际上物块与木板间不可能是绝对光滑的。为了消除摩擦力带来的系统误差，需要在开始实验前平衡摩擦力。方法是将原来水平放置的木板的一端适当抬高,将物块放在木板上,稍加推动后,如果物块能自动保持匀速下滑,表明它受到的重力的下滑分力恰好与滑动摩擦力大小相等。,纸带处理。选点迹清楚的纸带，选 开始点O，每5个点取一个计数点，相邻 计数点间时间间隔0.1s.测出相邻计数 点间的距离s1、s2、s3,O,三、考试说明规定的实验,一）研究匀变速直线运动,在小车后面连接纸带，用打
4、点计时器记录小车的运动情况。,计算相邻相等时间内的位移差s2-s1、s3- s2、s4- s3是否相等，判定被测物体的运动是否是匀变速直线运动。,利用纸带求被测物体在任意计数点对应时刻的瞬时速度。,如：,判定匀变速直线运动。,利用纸带求被测物体的加速度a。, “逐差法”：从纸带上得到6个相邻相等时间内的位移求a，有,利用任意两段相邻记数点间的位移（第m段和第n段）求a，有,由这两点求斜率k；,例5研究匀变速直线运动实验中选出了如下的一条纸带，图中标出的数字为相邻两个计数点间的距离。打点计时器的电源频率为50Hz。,由这些已知数据计算：该匀变速直线运动的加速度a=_m/s2.纸带上D点相对应的瞬
5、时速度v=_ m/s.（答案均要求保留3位有效数字）,2.00,1.21,二）探究弹力和弹簧伸长的关系,k=mg/L=28N/m,读数错误L5,L6,6.85,14.05,L7-L3=7.20 cm,例6 ,三）验证力的平行四边形定则,两只弹簧秤拉橡皮条和一只弹簧秤拉的效果相同。,效果指橡皮条的形变相同。,实验中要用O、M、N、P 4个点记录力的方向；,用a、b、c的示数记录力的大小。,两细线的方向(或两力的方向), O点的位置,F,AB,先保持小车m不变,改变m 即改变F多做几次实验,由纸带算出与F对应的a,作出a-F图象,若是过原点的直线则证明aF；,四）.验证牛顿第二定律,m m时可认为
6、F=mg,实验前必须平衡摩擦力,研究a、m、F三者的关系，要采用控制变量法。,再保持m不变即F不变，改变小车m做几次实验,由纸带算出与m对应的a,作出a-m-1图象，若是过原点的直线则证明am-1。,小车质量,小车所受外力,加速度a与外力F成正比,(C),五）研究平抛运动,斜槽末端切线水平。,用重锤线检验坐标纸上的竖直边是否竖直。,例10探究橡皮筋对原来静止的小车做的功与物体获得的速度的关系.依次用1根、2根6根同样的橡皮条做实验,设每根橡皮条做的功为W，得到如下的数据表：根据以上数据画出的w-v草图如图中虚线所示，不是直线，而象是wv2。 请按以上猜想计算上表的最后一行数据并填入表中； 将右
7、边图象中的横轴改为v2(m2s-2)后描点画线； 根据新画出的图线，可得到什么结论？,六）.探究动能定理,新画出的图线是过原点的直线,因此可以判定：wv2,0.25,0.50,0.76,1.00,1.25,1.51,结论：合力做功与动能增加成正比。,七）验证机械能守恒定律,(验证自由下落过程中机械能守恒。),选点迹清楚的纸带进行测量。,利用纸带测出2、3、4各点对应的下落高度h2、h3、h4和即时速度v2、v3、v4。,根据以上数据验证机械能守恒。,不取计数点；也不需要测重物的质量。,分析系统误差产生的主要原因。,例11.验证机械能守恒时选得纸带如下,记录数据不符合实验读数要求的是_，应该记为
8、_。,OB段对应的重力势能的减少量为_，而动能的增加量为_。,OC,15.70,1.22m,1.20m,系统误差原因：有摩擦生热，减少的重力势能一部分转化为内能。,图25,图5,答案 (1)AD (2)见解析,9.研究单摆的运动、用单摆测定重力加速度,测量摆长:单摆自由下垂,用米尺量摆线长L (精确到mm),用游标卡尺量摆球直径,算出半径r(精确到mm),则摆长L=L+r,释放摆球开始摆动时摆角要小于5。,从摆球通过最低点时开始计时,测出50次全振动所用的时间,算周期的平均值T。,改变摆长重做几次实验,计算每次实验得到的重力加速度,再求平均值。,消去x得,，,1.按照有效数字规则读出以下各游标
9、尺的测量值。,0.56cm,9.8mm,2.0310-2m,1.095cm,1.180cm,5.6mm,20.3mm,10.95mm,11.80mm,2.用螺旋测微器测量长度时，可以精确到_m,读数应该读到_mm。读出下列四种情况下的测量结果。,3.141mm,5.040mm,0.5040cm,4.990mm,11.644mm,0.011644m,5.488mm,5.48810-3m,5.53810-3m,10-5,10-3,二、常用的基本操作,1.长度的测量,游标卡尺,游标每小格比主尺每小格小0.1mm.,读数为4.7mm.,0.7mm,某,0.47cm,7,10分度的游标卡尺,20分度的游标卡尺,游标每小格比主尺每小格小0.05mm.,游标每小格比主尺每小格小0.02mm.,50分度的游标卡尺,读数为22.70mm.,6.42mm,下图是用50分度的游标卡尺测量长度时游标的位置,试读出被测量的长度是_ cm。,0.642,螺旋测微器,可动刻度一周有50个等分刻度，每 旋转一周测微螺杆前进或后退0.5mm.,相邻两条刻线间代表0.01mm.,测微螺杆,固定刻度,可动刻度,测砧,旋钮,微调旋钮,尺架,29.8mm,61.70mm,10.52mm,0.641mm,10.294mm,例1读出下列游标卡尺测量的读数。,例2读出下列螺旋测微器的读数。,
