1高中物理实验教材（衡水中学校本课程）229.docxVIP

目录

实验一有效数字与误差分析 (1)

实验二长度的测量 (5)

实验三打点计时器及匀变速直线运动的加速度 (10)

实验四探究弹力和弹簧伸长的关系 (21)

实验五验证力的平行四边形定则 (31)

实验六探究加速度与力、质量的关系 (41)

实验七研究平抛物体的运动 (55)

实验八探究弹性势能的表达式 (63)

实验九探究功与速度变化的关系 (71)

实验十验证机械能守恒定律 (79)

实验十一伏安法测电阻 (93)

实验十二描绘小灯泡的伏安特性曲线 (113)

实验十三测定金属的电阻率 (125)

实验十四电流表改装为电压表 (134

实验十五测定电源的电动势和内阻 (148)

实验十六练习使用多用电表及测黑盒子内的电学元件 (163)

实验十七传感器的简单使用 (176)

实验十八用单摆测定重力加速度 (188)

实验十九测定玻璃的折射率 (200)

实验二十用双缝干涉测光的波长 (206)

实验二十一探究碰撞中的不变量 (214)

附录I演示性实验 (221)

附录Ⅱ课本阅读材料 (223)

附录Ⅲ2014年新课标实验考试说明 (226)

闲鱼子夜清

实验一有效数字与误差分析

实验一有效数字与误差分析

【有效数字】

所谓有效数字：具体地说，是指在分析工作中实际能够测量到的数字。所谓能够测量到的是包括最后一位估计的，不确定的数字。

我们把通过直读获得的准确数字叫做可靠数字；把通过估读得到的那部分数字叫做存疑数字。把测量结果中能够反映被测量大小的带有一位存疑数字的全部数字叫有效数字。

一、有效数字的正确表示

1.有效数字中只应保留一位欠准数字，因此在记录测量数据时，只有最后一位有效数字是欠准数字。

2.在欠准数字中，要特别注意0的情况。0在非零数字之间与末尾时均为有效数字。如0.078和0.78与小数点无关，均为两位有效数字。506与220均为三位有效数字。有效数字：是指从该数字左边第一个非0的数字到该数字末尾的数字个数。

二、有效数字的具体说明

1.实验中的数字与数学上的数字是不一样的。如：

数学的8.35=8.350=8.3500,而实验的8.35≠8.350≠8.3500。

2.有效数字的位数与被测物的大小和测量仪器的精密度有关。如用毫米刻度尺测得物体的长度为1.45cm,若改用千分尺来测，其有效数字的位数有五位。

3.第一个非零数字前的零不是有效数字。

4.第一个非零数字以及之后的所有数字(包括零)都是有效数字。

5.单位的变换不应改变有效数字的位数。因此，实验中要求尽量使用科学计数法表示数据。如100.2m可记为0.1002km。但若用“cm”和“mm”作单位时，数学上可记为10020cm和100200mm,但却改变了有效数字的位数，这是

不可取的，采用科学计数法就不会产生这个问题了。

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闲鱼子夜清寒

高中物理实验教程

【误差分析】

物理实验中，绝大多数实验都涉及物理量的测量和物理规律的研究，要求学生能应用所选择的合适仪器，尽可能获得令人满意的结果。一个待测物理量，在客观上具有真值。但由于受到测量仪器、测量方法、测量条件和观察者生理反应能力、操作水平等因素的限制，测得的结果只可能是一个近似值。测量值与真值之差称为绝对误差，简称误差。即：误差=I测量值-真值I。

误差与错误不同，错误是可以避免的，而误差是不可能绝对避免的。在实验中进行测量和数据处理时，都应着眼于减少误差，尽可能使实验结果接近真值。误差产生的原因是多方面的，从误差的性质和来源上可分为系统误差和偶然误差两大类。

一、系统误差

由于仪器结构上不够完善或仪器未经很好校准等原因会产生误差。例如，各种刻度尺的热胀冷缩，温度计、表盘的刻度不准确等都会造成误差。

由于实验本身所依据的理论、公式的近似性，或者对实验条件、测量方法的考虑不周也会造成误差。例如，热学实验中常常没有考虑散热的影响，用伏安法测电阻时没有考虑电表内阻的影响等。

由于测量者的生理特点，例如反应速度，分辨能力，甚至固有习惯等也会在测量中造成误差。

以上都是造成系统误差的原因。系统误差的特点是测量结果向一个方向偏离，其数值按一定规律变化。我们应根据具体的实验条件，系统误差的特点，找出产生系统误差的主要原因，采取适当措施降低它的影响。

系统误差的特点是：在相同条件下，对同一物理量进行多次测量时，误差的大小和正负总保持