新教材魯科版必修第一冊第2章第3節(jié)實(shí)驗(yàn)中的誤差和有效數(shù)字課件（24張）

第3節(jié)實(shí)驗(yàn)中的誤差和有效數(shù)字第2章2021內(nèi)容索引0102課前篇自主預(yù)習(xí)課堂篇探究學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)目標(biāo)思維導(dǎo)圖1.知道絕對誤差和相對誤差,知道在絕對誤差相同的情況下,被測量的數(shù)值越大,測量結(jié)果的相對誤差越小。(物理觀念)2.能判斷系統(tǒng)誤差和偶然誤差,并針對誤差提出解決途徑。(科學(xué)思維)3.能熟練使用有效數(shù)字來準(zhǔn)確表達(dá)被測物體的數(shù)據(jù)。(物理觀念)4.掌握有效數(shù)字的位數(shù)判斷及“0”在有效數(shù)字中的使用。(科學(xué)思維)課前篇自主預(yù)習(xí)必備知識一、科學(xué)測量中的誤差1.絕對誤差與相對誤差(1)絕對誤差Δx:測量值x與真實(shí)值a之差稱為絕對誤差。即Δx=x-a思考在實(shí)際測量中如何獲得接近真實(shí)值的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)?答案

用多次測量求得的平均值替代真實(shí)值。

(3)絕對誤差與相對誤差的關(guān)系:①絕對誤差相同時(shí),相對誤差不一定相同。②絕對誤差相同時(shí),被測量的數(shù)值越大,則相對誤差越小。2.系統(tǒng)誤差與偶然誤差(1)系統(tǒng)誤差:①概念:由測量原理不完善或儀器本身缺陷等造成的誤差。②特點(diǎn):測量結(jié)果總是偏大或總是偏小。③減小方法:a.完善測量原理;b.使用精確度更高的儀器等。(2)偶然誤差:①概念:由于各種偶然因素而造成的誤差。②特點(diǎn):測量結(jié)果時(shí)而偏大,時(shí)而偏小;多次重復(fù)測量同一物理量時(shí),偏大或偏小的概率大致相等。③減小方法:多次測量取平均值。二、科學(xué)測量中的有效數(shù)字1.概念:測量結(jié)果中能夠反映被測量大小的帶有一位估讀數(shù)字的全部數(shù)字稱為有效數(shù)字。2.組成:有效數(shù)字由可靠數(shù)字(直接讀取的準(zhǔn)確數(shù)字)和估讀數(shù)字(估讀獲得的數(shù)字)組成。3.位數(shù):從一個(gè)數(shù)的左邊第一個(gè)非零數(shù)字起,到最末數(shù)字(包括零)止的所有數(shù)字個(gè)數(shù)。有多少個(gè)數(shù)字,就叫多少位有效數(shù)字。自我檢測正誤辨析1.有誤差的測量結(jié)果是錯(cuò)誤的。(

)答案

×2.對物理量進(jìn)行多次測量時(shí),可以減小偶然誤差。(

)答案

√3.刻度尺刻度不均勻造成的測量誤差屬于系統(tǒng)誤差。(

)答案

√4.從某個(gè)數(shù)的左邊第一個(gè)數(shù)字到最后一個(gè)數(shù)字的個(gè)數(shù)即有效數(shù)字的位數(shù)。(

)答案

×5.測量結(jié)果后面可以任意增加數(shù)字0,不影響其大小。(

)答案

×6.2.30mm、2.300mm均為2位有效數(shù)字。(

)答案

×課堂篇探究學(xué)習(xí)問題正確用有效數(shù)字記錄結(jié)果情境探究甲、乙兩位同學(xué)用兩把刻度尺分別測量高一物理課本的寬度,甲測量后記錄數(shù)據(jù)是21.20cm,乙測量后記錄數(shù)據(jù)是21.2cm。請思考下列問題:(1)甲、乙測量結(jié)果的估讀數(shù)字、有效數(shù)字位數(shù)分別是多少?(2)甲、乙所用刻度尺的最小刻度分別是多少?(3)導(dǎo)致甲測量誤差的原因可能有哪些?要點(diǎn)提示

(1)0,2;4位、3位;(2)1

mm,1

cm;(3)一是刻度尺本身因素,如刻度不均勻、不準(zhǔn)確等;二是測量因素,如刻度尺與課本的寬度不平行、估讀時(shí)視線與刻度尺的刻線不垂直等。實(shí)例引導(dǎo)例題(1)(多選)下列各項(xiàng)對有效數(shù)字的判讀正確的是(

)A.1.0003是五位有效數(shù)字B.3.430是三位有效數(shù)字C.0.00600是六位有效數(shù)字D.lgk=3.024是四位有效數(shù)字(2)變換單位時(shí),有效數(shù)字的位數(shù)必須保持不變。如稱得某物的質(zhì)量是0.380kg,下列變換單位后,哪一個(gè)是正確的?(

)A.3.80×105mg B.380000mgC.3.8×105mg D.3.800×105

mg解析

(1)從左邊的第一個(gè)非零數(shù)字起,直到末尾數(shù)字止的數(shù)字個(gè)數(shù),就是有效數(shù)字的位數(shù)。(2)0.380

kg是3位有效數(shù)字。答案

(1)AD

(2)A規(guī)律總結(jié)

(1)有效數(shù)字位數(shù)只與測量儀器的最小刻度(精確度)有關(guān),與小數(shù)點(diǎn)的位置、單位均無關(guān),如10.0

cm、1.00

cm均為3位有效數(shù)字;10.0

cm、100

mm均為3位有效數(shù)字。(2)特別大或小的數(shù)字都要用科學(xué)記數(shù)法,如5.2×106

kg,為2位有效數(shù)字。(3)中學(xué)階段,若無特別說明,運(yùn)算結(jié)果一般取兩位或三位有效數(shù)字。變式訓(xùn)練(多選)下列測量值有三位有效數(shù)字的是(

)A.0.003m B.6.01kg C.2.30s D.4.00×108

m答案

BCD隨堂檢測1.關(guān)于誤差,下列說法中正確的是(

)A.認(rèn)真測量可以避免誤差B.誤差是實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的錯(cuò)誤C.采用精密儀器,改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法,可以消除誤差D.實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生誤差是難免的,但可以想辦法盡量減小誤差解析

錯(cuò)誤是指因儀器故障、設(shè)計(jì)錯(cuò)誤、操作不當(dāng)?shù)仍斐傻臏y量偏差,不是誤差。誤差是不可避免的,只能盡可能減小誤差,而錯(cuò)誤是可以避免的。答案

D2.(多選)下列說法正確的是(

)A.從來源上看,誤差可分為系統(tǒng)誤差和偶然誤差B.系統(tǒng)誤差總是有時(shí)偏大,有時(shí)偏小,并且偏大和偏小的概率相同C.測量結(jié)果184.2mm和18.42cm是相同的D.測量結(jié)果中,小數(shù)點(diǎn)后面的0都是有效數(shù)字解析

系統(tǒng)誤差總是偏大或總是偏小,所以B錯(cuò)誤。有效數(shù)字的位數(shù)與單位和小數(shù)點(diǎn)的位置無關(guān),從左邊第一個(gè)不為0的數(shù)開始是有效數(shù)字。答案

AC3.某同學(xué)用毫米刻度尺測量一物體的長度,如圖所示,下述記錄結(jié)果正確的是(

)A.3cm B.30mm C.3.00cm D.0.03m解析

刻度尺的最小分度為1

mm,再估讀一位數(shù)字,所以記錄數(shù)據(jù)應(yīng)到毫米的后一位。答案

C4.(多選)關(guān)于測量,下列說法正確的是(

)A.測量長度要有估計(jì)數(shù)字,估計(jì)數(shù)字的位數(shù)越多,誤差就越小B.在記錄測量結(jié)果時(shí),只寫數(shù)值,不寫單位是毫無意義的C.記錄測量的結(jié)果,所用單位不同時(shí),不會影響測量結(jié)果的準(zhǔn)確程度D.為了減少誤差,可以采取多次測量求平均值的方法解析

測量長度時(shí),要估讀到精確值的后一位,而不是估計(jì)數(shù)字越多誤差越小,所以A錯(cuò)誤。答案

BCD5.(多選)關(guān)于測量誤差下列說法正確的是(

)A.絕對誤差表示測量值與真實(shí)值間的偏離程度B.絕對誤差越小,表示測量值越可靠C.相對誤差越小,表示測量值越可靠解析

絕對誤差只能說明測量值與真實(shí)值間的偏離程度,并不能說明測量值是否可靠,測量時(shí),若絕對誤差相同,被測量的數(shù)值越大,測量結(jié)果的相對誤差就越小,測量結(jié)果的可靠性就越大,所以A、C正確,B錯(cuò)誤;相對誤差答案

ACD6.某同學(xué)測量兩個(gè)物體質(zhì)量