物理一轮复习课件1-5实验误差和有效数字-研究变速直线运动概要.ppt

1、第第5 5讲讲 实验实验:误差和有效数字误差和有效数字 研究变速直线运动研究变速直线运动 P P1515一、误差和有效数字 1下列误差属于偶然误差的是下列误差属于偶然误差的是 （）A测量小车质量时天平不等臂、或砝码不标准，天测量小车质量时天平不等臂、或砝码不标准，天平底盘未调平所致的误差。平底盘未调平所致的误差。B用有毫米刻度的尺测量物体长度，毫米以下的数用有毫米刻度的尺测量物体长度，毫米以下的数值只能用眼睛估计而产生的误差值只能用眼睛估计而产生的误差C用安培表内接法测电阻时，测量值比真实值大用安培表内接法测电阻时，测量值比真实值大D在验证共点力合成的平行四边形法则实验中，在在验证共点力合成的

2、平行四边形法则实验中，在画出两分力方向及合力方向时，画线不准所致误差画出两分力方向及合力方向时，画线不准所致误差 BD 一、误差和有效数字(一)测量误差及分类 物理量在客观上存在着准确的数值,称为真实值。实际测量得到的结果,称为测量值。测量值与真实值测量值与真实值之间的差值称为误差。1.测量误差按其产生的原因和性质可分为系统误差和偶然误差两类。(1)系统误差 产生的原因:系统误差主要是由仪器本身的缺陷(如刻度不均匀、未校准零点等)、公式和实验原理不够严密等原因造成的。特点:系统误差的特点是实验结果相对真实值的偏差总是具有相同的倾向性,即总是偏大或偏小。P P1515一、误差和有效数字(1)(1

3、)系统误差 产生的原因:系统误差主要是由仪器本身的缺陷(如刻度不均匀、未校准零点等)、公式和实验原理不够严密等原因造成的。特点:系统误差的特点是实验结果相对真实值的偏差总是具有相同的倾向性,即总是偏大或偏小。减小系统误差的方法:改善实验原理(例如用伏安法测电阻,测前要考虑电流表是内接还是外接,测后要加以修正)、提高实验仪器的测量精度(例如测金属丝的直径要用螺旋测微器,使用电流表、电压表尽量用量程小的)、改善实验条件和实验环境等。1.测量误差按其产生的原因和性质可分为和偶然误差两类。系统误差P P1515(2)偶然误差产生的原因:偶然误差主要是由各种偶然因素引起的。一、误差和有效数字1.测量误差

4、按其产生的原因和性质可分为和偶然误差两类。系统误差特点:有时偏大,有时偏小,且偏大和偏小的机会均等。减小偶然误差的方法:多次测量求平均值。P P1515(1)(1)系统误差系统误差产生的原因产生的原因:系统误差主要是由仪器本身的缺陷、公式和实验原系统误差主要是由仪器本身的缺陷、公式和实验原理不够严密等原因造成的。理不够严密等原因造成的。特点特点:实验结果相对真实值的偏差总是具有相同的倾向性实验结果相对真实值的偏差总是具有相同的倾向性,即总是即总是偏大或偏小偏大或偏小.减小系统误差的方法减小系统误差的方法:改善实验原理、提高实验仪器的测量精度、改善实验原理、提高实验仪器的测量精度、改善实验条件和

5、实验环境等。改善实验条件和实验环境等。一、误差和有效数字(1)(1)系统误差系统误差产生的原因产生的原因:系统误差主要是由仪器本身的缺陷、公式和实验原系统误差主要是由仪器本身的缺陷、公式和实验原理不够严密等原因造成的。理不够严密等原因造成的。特点特点:实验结果相对真实值的偏差总是具有相同的倾向性实验结果相对真实值的偏差总是具有相同的倾向性,即总是即总是偏大或偏小偏大或偏小.减小系统误差的方法减小系统误差的方法:改善实验原理、提高实验仪器的测量精度、改善实验原理、提高实验仪器的测量精度、改善实验条件和实验环境等。改善实验条件和实验环境等。(2)(2)偶然误差偶然误差产生的原因产生的原因:偶然误差

6、主要是由各种偶然因素引起的。偶然误差主要是由各种偶然因素引起的。特点特点:有时偏大有时偏大,有时偏小有时偏小,且偏大和偏小的机会均等。且偏大和偏小的机会均等。减小偶然误差的方法减小偶然误差的方法:多次测量求平均值多次测量求平均值.1下列误差属于偶然误差的是下列误差属于偶然误差的是 （BD）A测量小车质量时天平不等臂、或砝码不标准，天平底盘未调平所致的测量小车质量时天平不等臂、或砝码不标准，天平底盘未调平所致的误差。误差。B用有毫米刻度的尺测量物体长度，毫米以下的数值只能用眼睛估计而产用有毫米刻度的尺测量物体长度，毫米以下的数值只能用眼睛估计而产生的误差生的误差C用安培表内接法测电阻时，测量值比

7、真实值大用安培表内接法测电阻时，测量值比真实值大D在验证共点力合成的平行四边形法则实验中，在画出两分力方向及合在验证共点力合成的平行四边形法则实验中，在画出两分力方向及合力方向时，画线不准所致误差力方向时，画线不准所致误差 2如果分析天平的称量误差为0.2mg，拟分别称取试样0.1g和1g左右，称量的相对误差各为 和 。这说明，两物体称量的 相等，但他们的相对误差并不相同。也就是说，当被测定的量较大时，相对误差误差就比较 ，测定的准确程度也就比较高一、误差和有效数字1.测量误差按其产生的原因和性质可分为和偶然误差两类。系统误差2.测量误差按分析数据可分为绝对误差和相对误差两类。绝对误差是测量值

8、与真实值之差,它反映测量值偏离真实值的大小,它表示一个测量结果的可靠程度,但在比较不同测量对象时则不适用。相对误差是绝对误差与真实值之比,常用百分数表示,它反映了实验结果的精确程度。例如两物体的长度分别为 1 cm 和 100 m,误差分别为 0.1 cm 和 1 m,后者测量相对误差更小,可靠程度要高些。P P1515 2如果分析天平的称量误差为如果分析天平的称量误差为0.2mg，拟分别称取，拟分别称取试样试样0.1g和和1g左右，称量的相对误差各为左右，称量的相对误差各为 和和 。这说明，两物体称量的这说明，两物体称量的 相等，但他们的相对相等，但他们的相对误差并不相同。也就是说，当被测定

9、的量较大时，相对误差并不相同。也就是说，当被测定的量较大时，相对误差就比较误差就比较 ，测定的准确程度也就比较高，测定的准确程度也就比较高 0.2%0.02%绝对误差绝对误差小小3下列数据各包括了几位有效数字？（1）0.0330 (2)10.030 (3)0.01020 (4)8.710-5 答：（1）位 （2）位 （3）位 （4）位 1.定义:由于仪器精密度和误差的限制,测得的任何一个物理量的数值和位数只能是有限的。我们将测量结果中带有一位不可靠数字的近似数字叫作有效数字。2.有效数字应注意以下几点:(1)有效数字的位数从第一个不为零的数字到最后一位数字(包括零),且有效数字的位数与小数点的

10、位置无关。(2)有效数字计算时只保留一位不可靠数字并通常采用四舍五入法。(二)有效数字 P P15153下列数据各包括了几位有效数字？下列数据各包括了几位有效数字？（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 三三五五四四两两1.定义:由于仪器精密度和误差的限制,测得的任何一个物理量的数值和位数只能是有限的。我们将测量结果中带有一位不可靠数字的近似数字叫作有效数字。2.有效数字应注意以下几点:(1)有效数字的位数从第一个不为零的数字到最后一位数字(包括零),且有效数字的位数与小数点的位置无关。(2)

11、有效数字计算时只保留一位不可靠数字并通常采用四舍五入法。(3)如常数13、等的有效数字为无限位,可根据具体问题适当选取,一般比测量值的有效数字多一位。(二)有效数字 P P15154关于测量，下列说法错误的是关于测量，下列说法错误的是()A测量长度要有估计数字，估计数字的位数越多，误差就越小测量长度要有估计数字，估计数字的位数越多，误差就越小B在记录测量结果时，只写数值，不写单位是毫无意义的在记录测量结果时，只写数值，不写单位是毫无意义的C记录测量的结果，所用单位不同时，不会影响测量结果的准确程度记录测量的结果，所用单位不同时，不会影响测量结果的准确程度D为了减小误差，进行任何一个测量，都要采

12、取多次测量求平均值的为了减小误差，进行任何一个测量，都要采取多次测量求平均值的方法方法A1.定义:由于仪器精密度和误差的限制,测得的任何一个物理量的数值和位数只能是有限的。我们将测量结果中带有一位不可靠数字的近似数字叫作有效数字。2.有效数字应注意以下几点:(1)有效数字的位数从第一个不为零的数字到最后一位数字(包括零),且有效数字的位数与小数点的位置无关。(2)有效数字计算时只保留一位不可靠数字并通常采用四舍五入法。(3)如常数13、等的有效数字为无限位,可根据具体问题适当选取,一般比测量值的有效数字多一位。(二)有效数字 综上所述综上所述,有效数字的位数是有效数字的位数是有重要意义的有重要

13、意义的,不能随便不能随便增加或减少增加或减少,实验时读数和记录应特别注意。另外实验时读数和记录应特别注意。另外,除测量时除测量时要按照有效数字的规则来读数外要按照有效数字的规则来读数外,在处理实验数据进行加减在处理实验数据进行加减乘除运算时乘除运算时,也要按照有效数字的规则来运算。在中学阶段也要按照有效数字的规则来运算。在中学阶段可遵循一个最基本的原则可遵循一个最基本的原则,即没有特别的要求时即没有特别的要求时,运算结果运算结果一般取两位或三位数字就可以了。一般取两位或三位数字就可以了。P P1515 1练习正确使用打点计时器 2会利用纸带求匀变速直线运动的瞬时速度、加速度 3会利用纸带探究小

14、车速度随时间变化的规律，并能画出小车运动的vt图象，根据图象求加速度二、研究匀变速直线运动(一)实验目的P P1515 实验原理 1.P P1515 2.x=aT2 xn-xm=(n-m)aT2txvvvvt202P P1919 实验过程P P1616 注意事项 1平行：纸带和细绳要和木板平行 2两先两后：实验中应先接通电源，后让小车运动；实验完毕应先断开电源后取纸带 3防止碰撞：在到达长木板末端前应让小车停止运动，要防止钩码落地和小车与滑轮相撞 4减小误差：小车的加速度要适当大些，可以减小长度的测量误差，加速度大小以能在约50 cm的纸带上清楚地取出67个计数点为宜P P1616一、匀变速直

15、线运动中加速度的计算【例证1】2012山东卷，21(1)某同学利用甲图所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示打点计时器电源的频率为50 Hz.甲甲P P1717乙乙 通过分析纸带数据，可判断物块在两相邻计数点_和_之间某时刻开始减速 计数点5对应的速度大小为_m/s，计数点6对应的速度大小为_m/s.(保留三位有效数字)物块减速运动过程中加速度的大小为a_m/s2.67通过分析纸带数据，可判断物块在两相邻计数点_和_之间某时刻

16、开始减速计数点5对应的速度大小为_m/s，计数点6对应的速度大小为_m/s.(保留三位有效数字)物块减速运动过程中加速度的大小为a_m/s2.671.001.20通过分析纸带数据，可判断物块在两相邻计数点_和_之间某时刻开始减速计数点5对应的速度大小为_m/s，计数点6对应的速度大小为_m/s.(保留三位有效数字)物块减速运动过程中加速度的大小为a_m/s2.671.001.202.00 1利用纸带判定物体运动的性质(1)若x1、x2、x3基本相等，则可判定物体在实验误差允许的范围内做匀速直线运动(2)利用x1、x2、x3可以计算出在相邻相等时间间隔内物体的位移差x2x1、x3x2、x4x3，如果它们在实验误差允许的范围内相等，则可以判定物体做匀变速直线运动 2计算点间的距离计数点间距离的给定有两种：相邻点间距离和各计数点到O点的距离，计算时后者要先转换为前者，如图所示txvvvvt202x=aT2 xn-xm=(n-m)aT2