最新《初中物理实验》PPT课件

例3:单位的换算
①4.80cm= 0.0480 m= 48.0 mm ②30.70g=0.03070kg= 3.070×104 mg ③3.50mA= 0.00350 A= 3.50×10-3 uA
例4：有效位数的运算
①414.0＋33.01－74.213=
② 1.03×104＋8.2×104＋100=
二、有效数字及其运算规则
1.有效数字的一般概念
2. 可靠数字和可疑（欠准确）数字合起来的值，称为有效
数字。
3.例： 3
4
5
5.23cm
2.有效数字的基本特性
▪ 有效数字的位数与仪器精度(最小分度值)有关,也与被测量的 大小有关。
例：用千分尺（最小分度值0.01mm），测量某物体的长度读 数为4.834mm,4位有效数字；用精度为0.02mm的游标 卡尺来测量，其读数为4.84mm ，3位有效数字。
不一致。测量值与真值之差
定义
ε=x-x0
3. 误差的分类
1) 系统误差：产生误差是单方向变化，如与标准值相比 始终偏大，或者始终偏小。
例：电表零点读数等。
系统误差的来源： ➢ 理论公式的近似性；
➢ 仪器结构不完善；
➢环境条件的改变；
➢测量者生理心理因素的影响。
处理系统误差问题是困难的：系统误差的出现虽有规
例：2.35×2.1=4. 9 2.35
× 2.1 235
470 4.935
3) 乘方、开方 最后结果的有效数字位数与被乘方、开方数 的有效数字位数相同。
例： 20014.1
注意：在复合量计算过程中，各数据可多保留 一位有效数字，多余的位数按四舍五入 规则。
例：3.78+4.543+3.785=8.323+3.785=12.108
有界性
4. 系统误差和偶然误差的关系
0
Δx
它们之间的区别不是绝对的，在一定条件下可以 相互转化。
例：砝码的误差，对厂家是偶然误差
对使用者是系统误差
5.绝对误差、相对误差 绝对误差Δx= x x 0
相对误差
E0
xx0 x0
10% 0
通常取1-2位数字来表示。
例：L1=1000米、ΔL1=1米、 L2=100厘米、 ΔL2=1厘米，求L1和L2的相对误差。
用同一仪器测量大小不同的被测量，被测量越大，测量结果的 有效位数越多。 ▪ 有效数字的位数与小数点的位置无关，单位换算时有效数 字的位数不应发生变化。 例：L= 5 .2 3 c m 5.3 m 2 0 m .03 5 m 2 3位
注意：
▪ 用以表示小数点位置的“0”不是有效数字， “0”在数字中 间
例：自行设计测量钢珠直径的表格
12.611.6
=
6.000 105 1.0
6.0105
二、数据处理的基本方法
1. 列表法 （1）表格中各栏目（纵或横）所列物理量均应
标明其名称和单位；
（2）表格中各物理量的排列应尽量与测量顺 序一致；
（3）表格中所列的数据主要是原始数据，重 要的中间计算结果也列入表中；
（4）有必要，还应记下测量仪器和规格。
T2
等。
2.误差
1)真值与误差
2)真值：指在一定条件下，某物理量客观存在的真实
3)
值。
4) 下列几种情况可视为约定真值
理论值：如三角形的内角和为180º 等
公认值：世界公认的一些常数，如普朗克常量、阿伏 加得罗常量等。
仪器精度
由于 测量原理和方法
限制
测量者感官能力
真值不可知。
误差：实验测量值与客观实际值（真值）的
=12.11
例2:指出下列各物理量的有ห้องสมุดไป่ตู้位数
①40C时水的密度ρ=0.9997g/cm3，ρ的 有效位数为__4__；
②钢丝的杨氏弹性模量 E=2.01×1011N/m2，E的有效位数为_3_；
③光在真空中传播的速度 C=2.997924580×108m/s，E的有效位数 为__1_0__；
④一个电子的质量为me=9.109534×10-31 kg，me的有效位数为__7____。
解： E1 L L 11110 0100% 0 0.1%
E2 L L221100 10% 01%
例1:下列几种情况属于系统误差和偶然误 差的有：
①物理天平称衡时，空气流动对指针摆动的 影响；
②万用电表测电阻时，表棒没有短接调零；
③螺旋测微计初读数不为零；
④用单摆的周期公式测重力加速度时，未考 虑摆角对周期的影响；
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一、测量与误差
1.测量
2. 3. 根据测量手段和方式的不同，将物理量的测量分
为两类
1)直接测量：直接从仪器或量具上读出待测量的大
2)
小。
例：摆长L，天平称质量等。
2)间接测量：待测量的量值是由若干个直接测量量
经过一定的函数运算后才获得的量。
例：钢球体积
V
1 D3
6
，g
4 2 L
律性，但对于不同的实验其规律性不一样，没有完整、 通用的处理计算公式。要求实验者对研究对象的特殊 规律性能充分掌握。需要学识，经验，技巧。
2)随机误差：多次重复测量同一物理量，各次有差 异，产生的误差以不可预定的方式变化着，即ε时
而大，时而小。整体来说，满足高斯分布规律。
3)
单峰性
f（x）
偶然误差的三个特点： 对称性
③
4001500 12.611.6
例4：有效位数的运算
①414.0＋33.01－74.213= 372.8
=447.01-74.213
=372.797≈372.8
② 1.03×104＋8.2×104＋100= 9.2×104
=9.23×104 ＋100
=9.24×104 ≈9.2×104
③ 4001500 6.0105
⑤由于信号源输出不稳，造成示波器屏上 电压波动；
⑥测读某一螺旋测微计零点读数多次，每次数 值有差异；
⑦物理天平不等臂；
⑧记录实验数据时，错把单位mm记成cm；
⑨电压表未接通时，指针未指示在零刻度线；
⑩用螺旋测微计测直径约1.5mm的小钢球时， 因忘记注意下面的半毫米刻度，测量结果为 1.602mm，比实际值偏小很多。
或数字后面都是有效数字不能随意增减。
5 .2 3 cm 5 .2 3 14 u 0 m
2.有效数字的运算规则
1)加、减的运算规则
最后结果的可疑数字的位数，与参与运算的
各数值中可疑数字的最高位相同。
例: 325.7-16.78=308.9
325.7
- 16.78
308.92
2) 乘除法 最后结果的有效数字的位数应与参与运算的各 数值中有效数字位数最少的那个相同。