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一、误差
1.定义: 与 的差异.
2.分类:根据误差产生的原因可分为系统误差和偶然误差两种.
(1)系统误差是由于 、 、或 而产生的误差.其特点是多次做同一实验时,误差总是同样的偏大或偏小,不会出现这几次偏大,另几次偏小的现象.系统误差不能用多次测量求平均值的方法消除或减小,只能通过 、
、 和
等来减小.;(2)偶然误差是由各种偶然因素对 、
、 的影响而产生的误差.其特点是多次重复做同一实验时,误差总是时大时小,且偏大偏小的机会相同.减小这种误差的办法是进行 ,取其平均值.
(3)对实验中误差的分析要依据实验原理,分析误差产生的原因,比较测量值和理论值的大小,确定误差情况.;3.绝对误差与相对误差:设某物理量真实值为A0,测量值为A,则绝对误差Δ= ,相对
误差为 ×100%= .因为真实
值A0是不知道的,常以公认值或理论值、多次测量的平均值代替真实值.
二、有效数字
1.定义:表示测量结果的带有一位 的近似数.;2.有效数字位数的判定方法
从左边第一个 起,数到右边最末一位
止,共有几个数字,有效数字的位数就是几.要注意:有效数字的位数与小数点的位置 .
3.大数值与小数值的写法
为了使测量结果中任何一个数字都表示数的大小,而不是用来表示小数点的位置,我们应采用科学记数法,即写成a×10n形式,其中1≤a≤10,n为正负整数. ;测量结果由准确数和估读数组成.在测量结果的有效数字中,倒数第一位数字是估读数,倒数第二位数字是准确数.(对需要估读的测量工具而言)
测量结果的有效数字是由测量工具的精确度来决定的,而测量工具的精确度又由测量工具的最小分度决定,所以测量工具的最小分度是多少,测量结果就能准确到多少. ;我们在实验测量中,要按有效数字规则读数,必须弄清下列三个问题:
1.哪些测量工具不要估读?
游标卡尺、附有游标的水银气压计、机械秒表、电阻箱、欧姆表、数字显示器仪表等,都不要估读,用这些测量工具得到的测量值,最后一位数字通通是准确数.
2.要估读的测量工具,应该估读到哪一位?;测量工具精确度、最小分度、有效数字的参照表;由上表看出,数字精确到哪一位,那一位就是测量工具的最小分度,最小分度值即精确度.
四、游标卡尺
1.构造和用途:如图所示;2.原理:利用游标尺最小分度和主尺最小分度的
,把微小长度积累起来进行测量.
3.读数:如下表所示;4.零误差问题
测量前两外测量爪并拢,如果游标上的“0”刻线与主尺上的“0”刻线不正对,这就产生了零误差问题.当存在零误差时,被测物长度等于读数减去零误差.
零误差有两种:
①外测量爪并拢时,游标上的“0”刻线位于主尺“0”刻线的右边,此时的零误差为正值,如图a所示,零误差为+0.15 mm.;②外测量爪并拢时,游标上的 “0”刻线位于主尺“0”刻线的左边,此时的零误差为负值,如图b所示,零误差为-0.5 mm.;五、螺旋测微器;半毫米数(看半毫米刻度线是否露出),然后从可动刻度上读取剩余部分(因为是10分度,所以在最小刻度后应再估读一位),再把两部分读数相加,得测量值.下图中的读数应该是6.5 mm+0.01 mm×20.2=
6.702 mm.
螺旋测微器(又叫千分尺)是比游标卡尺更精密的测量长度的工具,用它测长度可以准确到0.01 mm,测量范围为几个厘米,估读到0.001 mm.;2.零误差问题
使用螺旋测微器进行测量之前,先要转动旋纽D使测微螺杆F与测砧A接触,看可动刻度E的左边缘与固定刻度B的0刻线是否重合,这个操作步骤叫做校零.
在校零时,如果可动刻度E的左边缘与固定刻度B的0刻线不重合,即没有测物体时,可动刻度上就有读数,这样产生的误差叫做零误差。在存在零误差时,测量结果就应该在读数的基础上结合零误
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