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第5讲实验:误差和有效数字研究匀变速直线运动讲述
【命题分析】研究匀变速直线运动实验是近年高考命题的创新点. 【规范全解】打点计时器是计时的工具,打点类问题缺少的器材一般有米尺,实验中有误差,其来源主要是摩擦等.(1)时间由打点计时器确定,用米尺测定位移.(2)打点计时器与纸带间的摩擦. 【答案】(1)C (2)打点计时器与纸带间存在摩擦 /jty/main/index.shtm 2.[2010年高考·重庆理综卷]某同学用打点计时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度,电源频率f=50 Hz.在纸带上打出的点中,选出零点,每隔4个点取1个计数点.因保存不当,纸带被污染,如图所示,A、B、C、D是依次排列的4个计数点,仅能读出其中3个计数点到零点的距离:sA=16.6 mm、sB=126.5 mm、sD=624.5 mm. 若无法再做实验,可由以上信息推知: (1)相邻两计数点的时间间隔为________s; (2)打C点时物体的速度大小为________m/s(取2位有效数字); (3)物体的加速度大小为__________________(用sA、sB、sD和f表示). /jty/main/index.shtm 【命题分析】纸带类问题的处理方法是力学实验中最为常见的考查方式,有数据运算、有效数字、误差分析等. /jty/main/index.shtm 人 教 物 理 人 教 物 理 人 教 物 理 在实验复习中,学生重实验原理的理解和变迁,重数据运算,轻误差和有效数字.而近年高考实验题,对误差和有效数字的考查有所加强,所以复习时要值得注意. /jty/main/index.shtm 第5讲 实验:误差和有效数字 研究匀变速直线运动 自 主·基 础 构 建 导 学建议 研究匀变速直线运动实验是力学实验中的重中之重,验证牛顿运动定律、验证机械能守恒定律实验都可以以此实验为基准进行拓展延伸,所以该实验的复习要细致准确,灵活变化. 在新课标中,打点留迹的方式很多,所以在教学中要适度的拓展该实验的外延,丰富其内涵,切实提高学生实验题的得分率. /jty/main/index.shtm /jty/main/index.shtm (一)误差和有效数字 一、误差 1.误差的定义:①测量值与真实值的差异叫做误差. 2.误差的公理:一切测量(实验)结果都具有误差.误差不可避免,但可减小. 3.误差的分类:按来源可分为②系统误差和③偶然误差两大类.系统误差一般来源于实验原理的不完善、实验方法的不周密以及实验仪器的不精确;偶然误差则来源于实验者本身及一些偶然因素. 自 主 导 学 4.误差的特征 系统误差的特征是测量值偏离真实值的方向是确定的,即在多次重复同一实验时,误差总是同样地④偏大或偏小;而偶然误差的特征是测量值偏离真实值的方向不确定,有时⑤偏大,有时⑥偏小,并且偏大和偏小的机会相同.正因为如此,⑦多次测量取平均值才成为减小偶然误差的一种切实可行的方法.这个平均值往往比某一次测得的数值更接近于真实值. /jty/main/index.shtm 下列关于误差的说法中,正确的是( ) A.偶然误差是由于测量不仔细产生的 B.偶然误差都是由于测量工具不精密产生的 C.偶然误差都是由于估读产生的 D.任何测量都存在误差 【答案】D 二、有效数字 1.定义:带有一位不可靠数字的近似数字,叫做有效数字. 2.有效数字位数的确定 (1)从左往右数,从第一个不为零的数字起,数到右边最末一位 /jty/main/index.shtm 达标自测 1 估读数字为止,包括末位为零的数字都是有效数字.如1.006 m、21.60 m均为⑧四位有效数字. (2)有效数字的位数与小数点的位置⑨无关,如21.65 cm、0.2165 m均为四位有效数字. 3.有效数字的读数规则 (1)有些测量工具能直接读出最小分度的准确数,不需要再向下估读,也不需要在有效数字末位补“0”.如游标卡尺、机械秒表、电阻箱等(注意:同样存在读数误差). (2)最小分度是“1”的仪器,测量误差出现在下一位,应按最小分度的 估读.如最小刻度为1 mm的刻度尺,测量误差出现在mm的十分位上,估读到十分之几毫米. /jty/main/index.shtm (3)最小分度是“2”的仪器,测量误差出现在同一位上,应按最小分度的 估读.如:学生使用电流表的0.6 A量程时,最小分度为0.02 A,误差出现在电流的百分位上,只需读到电流的百分位,即只需估读半小格,不足半小格的舍去,超过半小格的按半小格估读. 以km为单位记录的某次测量结果为5.4 km,若以m为单位记录,则这一结果可写为( ) A.5.400 m B.5.4×103 m C.5.4×10-3 m
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