《误差和有效数字误差ppt课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《误差和有效数字误差ppt课件（27页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、一、误差和有效数字一、误差和有效数字1误差误差误差误差产生原因产生原因大小特点大小特点减小方法减小方法系统误差系统误差实验仪器不精密实实验仪器不精密实验原理不完善实验验原理不完善实验方法粗糙方法粗糙总是偏大总是偏大或偏小或偏小更新仪器完善实验更新仪器完善实验原理原理偶然误差偶然误差测量、读数不准确测量、读数不准确忽大忽小忽大忽小画图象或取平均值画图象或取平均值2有效数字有效数字(1)定义：带有一位不可靠数字的近似数据。有效数字的最定义：带有一位不可靠数字的近似数据。有效数字的最后一位是丈量者估读出来的，是误差的来源。后一位是丈量者估读出来的，是误差的来源。(2)从数字左边第一个不为零的数字算起
2、，如从数字左边第一个不为零的数字算起，如0.012 5为三位为三位有效数字。有效数字。二、根本仪器的运用与读数二、根本仪器的运用与读数1长度丈量类长度丈量类(1)游标卡尺的读数：游标卡尺的读数：游标尺游标尺(mm)精度精度(mm)测量结果测量结果(游标尺上第游标尺上第n个刻线个刻线与主尺上的某刻度线对正时与主尺上的某刻度线对正时)(mm)刻度刻度格数格数刻度总刻度总长度长度每小格与每小格与1毫米差毫米差1090.10.1主尺上读的毫米数主尺上读的毫米数0.1 n20190.050.05主尺上读的毫米数主尺上读的毫米数0.05 n50490.020.02主尺上读的毫米数主尺上读的毫米数0.02n
3、(2)螺旋螺旋测测微器的微器的读读数：数：丈量丈量值值固定刻度整毫米数半毫米数可固定刻度整毫米数半毫米数可动动刻度刻度读读数数(含含估估读读)0.01 mm。2时间时间丈量丈量类类(1)机械秒表的机械秒表的读读数：数：原理：机械秒表的原理：机械秒表的长针长针是秒是秒针针，转转一周是一周是30 s，由于机械，由于机械表采用的是表采用的是齿轮传动齿轮传动，指，指针针不能不能够够停留在两小格之停留在两小格之间间，所以不，所以不能估能估读读出比出比0.1 s更短的更短的时间时间。位于秒表上部中。位于秒表上部中间间的小的小圆圆圈里面圈里面的短的短针针是分是分针针，指，指针针走一圈走一圈15 min，每小
4、格，每小格为为0.5 min。秒表的秒表的读读数方法是：数方法是：T短短针读针读数数(t1)长针读长针读数数(t2)。(2)打点计时器：打点计时器：计时器种类计时器种类工作电源电压工作电源电压打点间隔打点间隔电磁打点计时器电磁打点计时器交流交流50 Hz,4 V6 V0.02 s电火花打点计时器电火花打点计时器交流交流50 Hz,220 V0.02 s(3)频闪照相机：频闪照相机：其作用和处置方法与打点计时器类似，它是用等时间间隔其作用和处置方法与打点计时器类似，它是用等时间间隔获取图象的信息的方法将物体在不同时辰的位置记录下来，运获取图象的信息的方法将物体在不同时辰的位置记录下来，运用时要明
5、确频闪的时间间隔。用时要明确频闪的时间间隔。三、实验数据的处置方法三、实验数据的处置方法1列表法列表法在记录和处置数据时，为了简单而明确地表示出有关物理在记录和处置数据时，为了简单而明确地表示出有关物理量之间的对应关系，将数据填写在适当的表格内，称为列表法。量之间的对应关系，将数据填写在适当的表格内，称为列表法。列成表格不但可以减少或防止错误，便于发现问题和分析问题，列成表格不但可以减少或防止错误，便于发现问题和分析问题，而且有助于找出各物理量之间的变化规律。分析表格中的记录而且有助于找出各物理量之间的变化规律。分析表格中的记录数据时普通先找出一样量，再分析其他量的数据关系。数据时普通先找出一
6、样量，再分析其他量的数据关系。表格要求简单明了，用符号标明各物理量并写明单位，所表格要求简单明了，用符号标明各物理量并写明单位，所列数据要符合有效数字的有关规定。列数据要符合有效数字的有关规定。2平均值法平均值法即把测定的假设干组数相加求和，然后除以丈量次数。即把测定的假设干组数相加求和，然后除以丈量次数。3作图法作图法用作图法处置实验数据是物理实验中最常用的方法之一。用作图法处置实验数据是物理实验中最常用的方法之一。用作图法处置数据的优点是直观、简便，有取平均的效果。由用作图法处置数据的优点是直观、简便，有取平均的效果。由图线的斜率、截距、包围面积等可以研讨物理量之间的变化关图线的斜率、截距
7、、包围面积等可以研讨物理量之间的变化关系，找出规律。系，找出规律。 例例1如图如图1211甲所示游标卡尺读数为甲所示游标卡尺读数为_ cm，图乙中螺旋测微器读数为，图乙中螺旋测微器读数为_ mm。图图1211解析解析根据游根据游标标卡尺的卡尺的读读数公式知，数公式知，该读该读数数为为：7 mm50.05 mm7.25 mm0.725 cm根据螺旋根据螺旋测测微器的微器的读读数公式知，数公式知，该读该读数数为为：9 mm20.00.01 mm9.200 mm答案答案0.7259.200(1)游标卡尺在读数时先确定各尺的分度，把数据读成以游标卡尺在读数时先确定各尺的分度，把数据读成以毫米为单位的。
8、先读主尺数据，再读游标尺数据，最后两数相毫米为单位的。先读主尺数据，再读游标尺数据，最后两数相加。加。(2)游标卡尺读数时不需求估读。游标卡尺读数时不需求估读。(3)螺旋测微器读数时，要留意固定刻度上表示半毫米的螺旋测微器读数时，要留意固定刻度上表示半毫米的刻度线能否曾经显露，由可动刻度的刻度线能否曾经显露，由可动刻度的0刻度线位置断定；要准刻度线位置断定；要准确到确到0.01mm，估读到，估读到0.001 mm，即结果假设用，即结果假设用mm做单位，那做单位，那么小数点后必需保管三位数字。么小数点后必需保管三位数字。 例例2测木块与长木板之间的动摩擦因数时，采用如图测木块与长木板之间的动摩擦
9、因数时，采用如图1212所示的安装，图中长木板程度固定。所示的安装，图中长木板程度固定。图图1212(1)实验过实验过程中，程中，电电火花火花计时计时器器应应接在接在_(选选填填“直流直流或或“交流交流)电电源上。源上。调调整定滑整定滑轮轮高度，使高度，使细线细线与与长长木板平行。木板平行。(2)知重力加速度知重力加速度为为g，测测得木得木块块的的质质量量为为M，砝，砝码盘码盘和砝和砝码码的的总质总质量量为为m，木，木块块的加速度的加速度为为a，那么木，那么木块块与与长长木板木板间间的的动动摩摩擦因数擦因数_。(3)如如图图1213所示，所示，为为木木块块在程度木板上在程度木板上带动纸带带动纸
10、带运运动动打打出的一条出的一条纸带纸带的一部分，的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计为计数点，相数点，相邻邻两两计计数点数点间还间还有有4个打点未画出。从个打点未画出。从纸带纸带上上测测出出x13.20 cm，x24.52 cm，x58.42 cm，x69.70 cm。那么木。那么木块块加速度大小加速度大小a_ m/s2(保管两位有效数字保管两位有效数字)。图图1213图图1214图图1215 例例3(2021广广东东高考高考)某同窗探求某同窗探求弹弹力与力与弹弹簧伸簧伸长长量的量的关系。关系。 (1)将将弹弹簧簧悬悬挂在挂在铁铁架台上，将刻度尺固定在架台上，将刻度尺固定在弹弹簧一簧一侧侧
11、，弹弹簧簧轴线轴线和刻度尺都和刻度尺都应应在在_方向方向(填填“程度或程度或“竖竖直直)。 (2)弹弹簧自然簧自然悬悬挂，待挂，待弹弹簧簧_时时，长长度度记为记为L0；弹弹簧下端挂上砝簧下端挂上砝码盘时码盘时，长长度度记为记为Lx；在砝；在砝码盘码盘中每次添加中每次添加10 g砝砝码码，弹弹簧簧长长度依次度依次记为记为L1至至L6，数据如下表：，数据如下表：代表符代表符号号L0LxL1L2L3L4L5L6数值数值(cm)25.3527.3529.3531.3033.435.3537.4039.30 表中有一个数值记录不规范，代表符号为表中有一个数值记录不规范，代表符号为_。由。由表可知所用刻度
12、尺的最小分度为表可知所用刻度尺的最小分度为_。图图1216(3)图图1216是是该该同窗根据表中数据作的同窗根据表中数据作的图图，纵轴纵轴是砝是砝码码的的质质量，横量，横轴轴是是弹弹簧簧长长度与度与_的差的差值值(填填“L0或或“Lx)。(4)由由图图可知可知弹弹簧的簧的劲劲度系数度系数为为_N/m；经过图经过图和和表可知砝表可知砝码盘码盘的的质质量量为为_g(结结果保管两位有效数字，果保管两位有效数字，重力加速度取重力加速度取9.8 m/s2)。解析解析(1)弹弹簧的簧的轴线轴线必需沿重力方向，所以必需沿重力方向，所以应应沿沿竖竖直直方向。方向。(2)由于表中丈量由于表中丈量值值曾曾经经估估
13、读读到到0.1 mm，所以刻度尺的最，所以刻度尺的最小刻度小刻度应应是是1 mm。答案答案(1)竖竖直直(2)静止静止L31 mm(3)Lx(4)4.910用图象处置数据的解题技巧用图象处置数据的解题技巧图象法是物理实验中广泛运用的处置实验数据的方法，以图象法是物理实验中广泛运用的处置实验数据的方法，以下为作图的规那么：下为作图的规那么：(1)作图一定要用坐标纸，作图一定要用坐标纸， 坐标纸的大小要根据有效数字坐标纸的大小要根据有效数字的位数和结果的需求来定；的位数和结果的需求来定；(2)要标明轴名、单位，在轴上每隔一定的间距按有效数要标明轴名、单位，在轴上每隔一定的间距按有效数字的位数标明数值；字的位数标明数值；(3)图图上的上的连线连线不一定不一定经过经过一切的数据点，而一切的数据点，而应应尽量使数据尽量使数据点合理地分布在点合理地分布在线线的两的两侧侧；(4)作作图时图时常常经过选经过选取适当的坐取适当的坐标轴标轴使使图线线图线线性化，即性化，即“变变曲曲为为直。直。虽虽然然图图象法有象法有许许多多优优点，但在点，但在图纸图纸上上连线时连线时有有较较大的客大的客观观恣意性，另外恣意性，另外连线连线的粗的粗细细、图纸图纸的大小、的大小、图纸图纸本身的均匀程度本身的均匀程度等，都等，都对结对结果的准确性有影响。果的准确性有影响。点点击以下以下图进入入“冲刺直冲刺直击高考高考
