误差分析在中学物理教学中的运用论文

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1、误差分析在中学物理教学中的运用论文在中学物理教学中的定量测量实验中，学生虽然通过实验获得了结果，但其结果不一定是符合要求的，教师要能清楚解释类似的诸多问题，就需要对实验误差进行分析．中学物理教师在教学中进行误差分析，能使教师“不但知其然，而且知其所以然”，这也正是“要给学生一碗水，教师至少要有一桶水”的真实而具体的体现，进行误差分析是教师从理论的高度指导实践，而使中学物理实验教学获得成功的关键，也有利于培养学生分析和解决实际问题的能力．因此物理教师应该重视误差分析在中学物理教学中的运用。　　测量结果与被测对象客观存在的真实值之间的差异叫做误差，误差有偶然误差和系统误差之分．　　在相同条件下

2、的多次测量中，所得数据一般不尽相同，这表明每个测量值总会偏离被测对象的真实值，即测量总会产生误差，而且这种偏离不能预知是偏大还是偏小，也就是说这种偏离具有偶然性，这种由于偶然因素造成的误差叫偶然误差．例如，在实验中，不同实验者的估读能力不同等原因都会造成偶然误差，如果多次测量所得的数据都（或大部分）比真实值偏大或偏小，即误差的大小和符号基本不变，这种误差叫系统误差，系统误差与所选用的仪器不够准确．实验原理不够完善等因素都有关系，它是中学物理实验中遍布而广泛存在的一类误差，　　误差分析主要包括以下内容：分析误差的，分析减小和消除误差的方法，分析误差的大小等，　　一、通过误差分析，找出实验失败

3、的原因和解决问题的方法　　中学物理教材中，大部分实验不需要进行理论计算，但必须能成功地验证物理现象，能帮助建立物理概念和规律．实际教学中，虽然正确操作，但是实验不成功的情况时有发生，要追究其原因，就要对实验系统误差进行分析．而实验原理不够完善又是造成系统误差而使实验失败的主要原因，王力帮教授说：“广义地讲，所谓实验原理就是实验方法，实验的装置和器材，实验过程等所依据的物理道理．”值最大端．本实验中，当电压表示值在2,00~3.00伏范围内（满量程的2/3以上）　　可见，即使选择小量程实验，电表内阻对实验结果产生的相对误差也非常小，可以略去不计，我们可以只考虑量程不同产生的系统误差来合理选择

4、仪器．　　综合上述分析结果表明：选择大量程实验，测量结果是相当粗略的，其相对误差非常大，选择小量程实验是合适的．　　2．分析偶然误差，合理选择实验仪器　　在本文下一问题的讨论中我们将看到，在测量固体密度实验时，通过对偶然误差的分析发现，如果确定选用中学常用的精度为1cm3的量筒测物体体积，那么，配置托盘天平（不需要物理天平）就能满足实验要求．限于篇幅，此处不作详细分析，通过误差分析，选择恰当的测量仪器进行物理实验，是中学物理实验教学的重要方面，中学物理教师应该引起足够的重视．　　三、通过误差分析，找出提高实验结果准确度的有效办法　　虽然对中学生实验测量结果的准确度要求不是很高，但教师必须有

5、意识能让学生测出较准确的结果，并适当引导学生分析如何才能测出准确结果，这对培养学生的实验素质是有积极意义的．　　如果测量值与被测量真实值的差值越小（即误差越小），测量结果的准确度就越高，系统误差和偶然误差都会影响测量结果的准确度，由此可见，进行误差分析，寻求实验最佳条件，可以减小误差，提高实验结果的准确度．　　例3用感量为0.2克的天平和精密度（最小分度）为1锄？的量筒测铝柱体的密度．若测得m-(57.3±0.2)g(估计读数的偶然误差为0.2g)，V=V2-I/i=(21.0+0.5)cm（vl为量筒中原来水的体积，V2为浸入铝柱体后水的体积，估计读数的偶然误差为精度的一半，即0.5cm

6、）　　该实验中“天平、量筒测量时产生的误差主要是偶然误差，而系统误差可略去不计”，这也可用下述实验加以验证：量筒内先盛lO.Ocm水，倒入另外的容器内，再用量筒量盛lO.Ocm水后，将先倒入容器内的水加入量筒内水中，依此进行，发现每次水的体积分别为20cm、30cm……，即量筒自身的固定系统误差非常小．故此实验中主要分析偶然误差对实验结果的影响，物体的密度为：　　p-7n/V;57.3/21.0-2.73g/cm3　　根据误差理论，被测柱体的质量和体积的最大相对误差分别为：　　8m;Am．2/57.3卸．003=0.3%　　8V=2A+8v．05-5%　　这一误差主要是体积的测量．怎样减小

7、这一误差呢？　　我做了如下试验，让六位同学在互不知道他人数据的条件下读量筒内水的体积，当水的体积在28.Ocm3—29.Ocm3之间时，三位同学的读数分别是28.2cm3，28.3cm3,27.9cm3;当我将水的体积调整在20.Ocm时，三位同学的读数惊人地相同析，找出产生误差的主要因素，并’设法减小该项误差，可使实验达到最优化的效果．这对中学物理实验有普遍的指导意义，使用刻度尺测长度时使零刻度对齐被测物体的一端，指零