1-4实验误差与有效数字.docVIP

第四课时 实验的误差与有效数字 游标卡尺  【教学要求】 1．知道误差、有效数字等概念； 2．了解游标卡尺的原理，并会正确运用和读数。 【知识再现】 一、实验误差 1．误差：测量值与真实值的 叫做误差． 实验中误差是不可避免的，只可以减小；实验中要努力减小误差．误差不是错误，错误是失误，是可以而且应当避免的． 根据误差产生的来源（原因）不同，误差可分成系统误差和偶然误差两种． 2．系统误差和偶然误差 ①系统误差：是由于仪器本身不精确（如天平两臂不严格相等或砝码不准）、或实验方法粗略（如用多用电表测电阻）、或实验原理不完善而产生的．其特点是在多次重做同一实验时，误差总是同样地偏大或偏小．减小系统误差的方法是（针对误差产 生的原因） 、或 ，或设计在原理上更为完善的实验． ②偶然误差：是由于各种偶然因素对实验者、测量仪器、被测物理量的影响而产生的．其特点是多次重做同一实验时，误差总是有时偏大，有时偏小，并且偏大和偏小的概率相同（机会均等）．减小偶然误差的方法是 。 3．绝对误差和相对误差 ①绝对误差：测量值与真实值之差（取绝对值）。 ②相对误差：等于绝对误差与真实值之比（通常用百分数表示）。 二、有效数字 1．有效数字：带有一位不可靠数字的近似数字叫有效数字。（因为测量总有误差，测得的数值只能是近似数字，如用毫米刻度尺量得某书本长184. 2 mm，最末一位数字“2是估计出来的，是不可靠数字，但仍有意义，一定要写出来）． 三、实验：练习使用游标卡尺 1．实验目的： 练习正确使用刻度尺和游标卡尺测量长度．测量一段金属管的长度、内径和半径；测量一个小量筒的深度． 2．实验器材 刻度尺，游标卡尺，金属管，小量筒 3．实脸步骤 （1）用刻度尺测量金属管的长度，每次测量后让金属管绕轴转过约45°，再测量下一次，共测量4次．把测量的数据填入表格中，求出平均值． （2）用游标卡尺测量金属管的内径和外径．测量时先在管的一端测量两个互相垂直方向的内径（或外径），再在管的另一端测量两个互相垂直方向的内径（或外径），把测量的数据填入表格中，分别求出内径和外径的平均值． （3）用游标卡尺测量小量筒的深度，共测量三次，把测量的数据填入下表中，求出平均值． 知识点一有效数字的理解 ①有效数字的位数是从左往右数，从第一个不为零的数字起，数到右边最末一位估读数字止。 ②有效数字的位数与小数点的位置无关，可以采用科学记数法来表示，如0. 0735cm=7. 35×10-2 cm，有三位有效数字。 ③以从左往右第一个不为零数字为标准，其左边的“0”不是有效数字，其右边的“0”是有效数字。如0．0123是3位有效数字，0.01230是4位有效数字。 ④作为有效数字的“0，不可省略不写，如不能将1．350 cm写成1. 35 cm，因为它们的误差不相同。 【应用1】以千米为单位记录的某次测量结果为5. 4 km，若以米为单位记录这一结果可写为（ ） A．5400 m B． 5. 4×103m C．5. 4 × 10-3m D．5. 400× 103 m 导示: 由题意可知，测量结果5. 4 km有两位有效数字，因此，如果以米为单位记录则结果也应该是两位有效数字，故选B。 知识点二 游标卡尺 1．游标卡尺的结构 游标卡尺的构造如下图所示，它的左测量爪固定在主尺上并与主尺垂直．右测量爪与左测量爪平行，固定在游标尺上，可以随同游标卡尺一起沿主尺滑动． 2．游标卡尺的测量原理 通常用的游标卡尺，在游标尺上有10个小的等分刻度，其总长度为9 mm，它的每一分度与主尺的最小分度1 mm相差0. 1 mm。 当被测物的长度大于1 mm时，整的毫米数由主尺上读出，十分之几毫米从游标尺上读出．这样，我们读出的十分之几毫米是直接测出的精确值，而不是估读值．因此，这种游标卡尺可以精确到0.1 mm。 有的游标卡尺，在游标尺上有20个小的等分刻度，其总长度为19 mm，它的每一分度与主尺的最小分度1 mm相差0. 05 mm，可推知，这种游标卡尺精确度为0. 05 mm，使用时，整的毫米数由主尺上读出，再看游标尺的第几条刻线与主尺某一刻线重合，则毫米以下的长度就是0.05的几倍． 有的实验室使用的游标卡尺，在游标尺上有50个小的等分刻度，其总长度为49mm，它的每一分度与主尺的最小分度1mm相差0. 02 mm。可推知，这种游标卡尺的精确度为0. 02 mm.使用时，整的毫米数由主尺上读出，再看游标尺的第几条刻线与主尺某一刻线重合，则毫米以下的长度就是0.02mm的几倍． 3．游标卡尺的读数方法 主尺上读数+标尺