實(shí)驗(yàn)專題講座

1、高06級(jí)專題講座 高中物理實(shí)驗(yàn)專題資中縣第一中學(xué)物理組 朱派明 一、誤差和有效數(shù)字 二、常用儀器的讀數(shù)規(guī)則三、力學(xué)實(shí)驗(yàn)（一）長(zhǎng)度測(cè)量類（二）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器類（三）平拋類（四）彈簧、諧振類 高中物理實(shí)驗(yàn)專題1、誤差：測(cè)量值和真實(shí)值之間的差異（1）按誤差的產(chǎn)生原因分 系統(tǒng)誤差：由于儀器本身不精確，或?qū)嶒?yàn)方法粗略，或?qū)嶒?yàn)原理不完善所產(chǎn)生的。其特點(diǎn)是：誤差總是偏大或偏??；減小誤差的方法是：校準(zhǔn)測(cè)量?jī)x器，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法，完善實(shí)驗(yàn)原理。偶然誤差：由于各種偶然因素對(duì)實(shí)驗(yàn)者、測(cè)量?jī)x器、被測(cè)物理量的影響而產(chǎn)生的。其特點(diǎn)是：有時(shí)偏大，有時(shí)偏小，并且偏大和偏小的概率相同；減小誤差的方法是：取平均值。（2）按誤差的大小分絕

2、對(duì)誤差：真實(shí)值測(cè)量值，不能準(zhǔn)確的反映誤差的大小。偶然誤差：絕對(duì)誤差真實(shí)值100，能準(zhǔn)確的反映誤差的大小。2、有效數(shù)字帶一位不可靠數(shù)字得近似數(shù)據(jù)叫有效數(shù)字。有效數(shù)字得到最后一位是測(cè)量者估讀出來(lái)的，因此這一位數(shù)字是不可靠的，也是誤差所在位。一、誤差和有效數(shù)字二、常用儀器的讀數(shù)規(guī)則實(shí)驗(yàn)測(cè)量時(shí)，在那一位開始出現(xiàn)誤差，是由測(cè)量?jī)x器本身的最小刻度即精確度決定的，因此中學(xué)階段一般可以根據(jù)測(cè)量?jī)x器的最小刻度來(lái)確定讀數(shù)誤差出現(xiàn)的位置。對(duì)常用儀器課按下述方法讀數(shù) 1、最小刻度是“1”的儀器，誤差出現(xiàn)在下一位，下一位按十分之一估讀。 2、最小刻度是“2”或“5”的儀器，誤差出現(xiàn)在同一位，同一位按二分之一或五分之一估

3、讀。如學(xué)生用的電流表的0.6A量程，最小刻度位0.02A，估讀半格，不足半格的舍去，超過(guò)半格的按半格估讀；再如學(xué)生用的電壓表的15V量程，最小刻度位0.5V，估讀五分之幾小格。 3、中學(xué)階段，刻度尺、千分尺（螺旋測(cè)微器）、彈簧秤、電流表、電壓表等要估讀；游標(biāo)卡尺、秒表等不估讀三、力學(xué)實(shí)驗(yàn)（一）長(zhǎng)度測(cè)量類游標(biāo)卡尺螺旋測(cè)微器資中縣第一中學(xué) 朱派明（二）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器類 A B C s1 s2 s3 O測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度紙帶處理。從打點(diǎn)計(jì)時(shí)器重復(fù)打下的多條紙帶中選點(diǎn)跡清楚的一條，舍掉開始比較密集的點(diǎn)跡，從便于測(cè)量的地方取一個(gè)開始點(diǎn)O，然后每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、（或者說(shuō)每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)記

4、數(shù)點(diǎn)），這樣做的好處是相鄰記數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔是0.1s，便于計(jì)算。測(cè)出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離s1、s2、s3 利用s1、s2、s3 可以計(jì)算相鄰相等時(shí)間內(nèi)的位移差s2-s1、s3- s2、s4- s3，如果它們?cè)谠试S的誤差范圍內(nèi)相等，則可以判定被測(cè)物體的運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)。 利用紙帶可以求被測(cè)物體在任一計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)刻的瞬時(shí)速度v：如利用紙帶求被測(cè)物體的加速度a。具體來(lái)說(shuō)又有3種方法： 利用任意兩段相鄰記數(shù)點(diǎn)間的位移求a：如 利用v-t圖象求a：求出A、B、C、D、E、F各點(diǎn)的即時(shí)速度，畫出如右的v-t圖線，圖線的斜率就是加速度a。 t/s 0 T 2T 3T 4T 5T 6Tv/(ms-1)“逐

5、差法”：從紙帶上得到6個(gè)相鄰相等時(shí)間內(nèi)的位移，則 （三）平拋類（三）平拋類斜槽末端的切線必須水平。用重錘線檢驗(yàn)坐標(biāo)紙上的豎直線是否豎直。以斜槽末端所在的點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)。如果是用白紙，則應(yīng)以斜槽末端所在的點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，在斜槽末端懸掛重錘線，先以重錘線方向確定y軸方向，再用直角三角板畫出水平線作為x軸，建立直角坐標(biāo)系。每次小球應(yīng)從斜槽上的同一位置由靜止開始下滑。由描跡法得到小球平拋的軌跡，從軌跡上任何一點(diǎn)的橫縱坐標(biāo)都可以計(jì)算出該平拋物體拋出時(shí)的初速度。若用閃光照相來(lái)研究，所得到的照片上相鄰小球間的時(shí)間間隔是相等的，利用這一結(jié)論和運(yùn)動(dòng)分解的知識(shí)，可以求小球平拋的初速度，也可以求小球在任何一個(gè)位置的瞬時(shí)

6、速度。 O O /MPN 2r重垂線(1)被碰小球的位置必須與入射小球等高，其中心與斜槽末端的水平距離恰好是小球半徑的2倍。(2)由于v1、v1/、v2/ 均為水平方向，且兩球的豎直下落高度相等，所以它們飛行時(shí)間相等，若以該時(shí)間為時(shí)間單位，那么小球的水平射程的數(shù)值就等于它們的水平速度。在右圖中分別用OP、OM和O /N表示。因此只需驗(yàn)證：m1OP=m1OM+m2(O /N-2r）即可。(3)必須以質(zhì)量較大的小球作為入射小球（保證碰撞后兩小球都向前運(yùn)動(dòng)）。(4)小球落地點(diǎn)的平均位置要用圓規(guī)來(lái)確定：用盡可能小的圓把所有落點(diǎn)都圈在里面，圓心就是落點(diǎn)的平均位置。(5)若被碰小球放在斜槽末端，而不用支柱，那么兩小球?qū)⒉辉偻瑫r(shí)落地，但兩個(gè)小球都將從斜槽末端開始做平拋運(yùn)動(dòng)，于是驗(yàn)證式就變?yōu)椋簃1OP=m1OM+m2ON，兩個(gè)小球的直徑也不需測(cè)量了（但必須相等）。用單擺測(cè)定重力加速度擺長(zhǎng)的測(cè)量：讓單擺自由下垂，用米尺量出擺線長(zhǎng)L/（讀到0.1mm），用游標(biāo)卡尺量出擺球直徑（讀到0. 1mm）算出半徑r，則擺長(zhǎng)L=L/+r開始擺動(dòng)時(shí)需注意：擺角要小于5（要保證做簡(jiǎn)諧