误差和有效数字误差ppt课件

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与主尺上的某刻度线对正时时)(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)螺旋测微器的读数：螺旋测微器的读数：丈量值固定刻度整毫米数半毫米数可动刻度读数丈量值固定刻度整毫米数半毫米数可动刻度读数(含含估读估读)0.01 mm。2时间丈量类时间丈量类(1)机械秒表的读数：机械秒表的读数：原理：机械秒表的长针是秒针，转一周是原理：机械秒表的长针是秒针，转一周是30 s，由于机，由于机械表采用的是齿轮传动，指针不能够停留在两小格之间，所以械表采用的是齿轮传动，指针不能够停留在两小格之间，所以不能估读出比不能估读出比0.1 s更短的时间。位于秒表上部中间的小圆圈里更短的时间。位于秒表上部中间的小圆圈里面的短针是分针，指针走一圈面的短针是分针，指针走一圈15 min，每

4、小格为，每小格为0.5 min。秒表的读数方法是：秒表的读数方法是：T短针读数短针读数(t1)长针读数长针读数(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，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，运用时要明

5、确频闪的时间间隔。运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

6、一样量，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

7、距、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解析解析根据游标卡尺的读数公式知，该读数为：根据游标卡尺的读数公式知，该读数为：7 mm50.05 mm7.25 mm0.725 cm根据螺旋测微器的读数公式知，该读数为：根据螺旋测微器的读数公式知，该读数为：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

8、位的。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

9、动摩擦因数时，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)实验过程中，电火花计时器应接在实验过程中，电火花计时器应接在_(选填选填“直流直流或或“交流交流)电源上。调整定滑轮高度，使细线与长木板平行。电源上。调整定滑轮高度，使细线与长木板平行。(2)知重力加速度为知重力加速度为g，测得木块的质量为，测得木块的质量为M，砝码盘和砝码，砝码盘和砝码的总质量为的总质量为m，木块的加速度为，木块的加速度为a，那么木块与长木板间的动摩，那么木块与长木板间的动摩擦因数擦因数_。(3)如图如图1213所示，为木块在程度木板上带动纸带运动所示，为木块在程度

10、木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分，打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相为计数点，相邻两计数点间还有邻两计数点间还有4个打点未画出。从纸带上测出个打点未画出。从纸带上测出x13.20 cm，x24.52 cm，x58.42 cm，x69.70 cm。那么木块加速度大小。那么木块加速度大小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广东高考广东高考)某同窗探求弹力与弹簧伸长量的某同窗探求弹力与弹簧伸长量的关系。关系。 (1)将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧，将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定

11、在弹簧一侧，弹簧轴线和刻度尺都应在弹簧轴线和刻度尺都应在_方向方向(填填“程度或程度或“竖直竖直)。 (2)弹簧自然悬挂，待弹簧弹簧自然悬挂，待弹簧_时，长度记为时，长度记为L0；弹；弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为簧下端挂上砝码盘时，长度记为Lx；在砝码盘中每次添加；在砝码盘中每次添加10 g砝码，弹簧长度依次记为砝码，弹簧长度依次记为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

12、。由表可知所用刻度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是该同窗根据表中数据作的图，纵轴是砝是该同窗根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与码的质量，横轴是弹簧长度与_的差值的差值(填填“L0或或“Lx)。(4)由图可知弹簧的劲度系数为由图可知弹簧的劲度系数为_N/m；经过图和；经过图和表可知砝码盘的质量为表可知砝码盘的质量为_g(结果保管两位有效数字，结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)弹簧的轴线必需沿重力方向，所以应沿竖直弹簧的轴线必需沿重力方向，所以应沿竖直方向。方向。(2)由于表中丈量值曾经

13、估读到由于表中丈量值曾经估读到0.1 mm，所以刻度尺的最，所以刻度尺的最小刻度应是小刻度应是1 mm。答案答案(1)竖直竖直(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字要标明轴名、单位，在轴上每隔一定的间距按有效数字的位数标明数值；的位数标明数值；(3)图上的连线不一定经过一切的数据点，而应尽量使数据图上的连线不一定经过一切的数据点，而应尽量使数据点合理地分布在线的两侧；点合理地分布在线的两侧；(4)作图时常