初中物理知识拓展与应用.doc

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1、初中物理知识的拓展与应用一、知识拓展拓展1．为什么要多次测量取平均值在用刻度尺测量物体的长度，或用伏安法测量电阻的阻值时，我们常常并非只是测量一次，而是测量多次，获得多个测量值，然后取多次测量值的算术平均值。为什么要多次测量取平均值呢？在科学实验课中，我们要使用测量仪器对长度、质量、时间、电流或电压等量进行测量。但实际上，测量所得到的值（称为测量值）未必恰好等于被测量对象的真实值，两者之间总是存在着一定的差异。这种测量值与真实值之间的差异叫做误差。产生测量误差有如下几个原因：（1）测量仪器本身不

2、准确，如刻度尺由于热胀冷缩，刻度之间的距离变大或变小了。01234cm（2）实验所依据的理论有问题，如用天平测量物体的质量时，没有考虑到空气浮力的存在；又如用电流表测量通过电路的电流时，没有考虑到电流表本身的电阻。（3）由测量者本身引起，例如用刻度尺测量长度（如图）时，由于物体的端点并非恰好落在刻度线上，（即使落在刻度线上，刻度线本身也有一定的宽度，也可能落在线的左边或右边）测量值是由准确值（1.8cm）和估计值（0.8cm、0.9cm或0.7cm）构成的。而估计值有时会偏大，有时则会偏小；再如

3、某段时间的长短，需要对某些信号进行耳听眼看，有时动作超前，有时滞后。（4）外界的干扰，例如，用某些电子仪器测量时受电源电压波动的影响。真实值测量值机会在上述四种原因中，（1）、（2）两种原因产生的误差要么偏大，要么偏小，误差有确定的偏向，叫做系统误差。（3）、（4）两种原因产生的误差有时偏大，有时偏小，而偏大或偏小都具有偶然性，叫做偶然误差。偶然误差具有两个特点：一是测量值与真实值相差越大，出现的机会越少；测量值与真实值相差越小，出现的机会越多。这种关系可用右图的图象直观地表示；二是测量值比真实

4、值大的机会和比真实值小的机会是相等的。正因为偶然误差具有以上两个特点，因此，多次测量的算术平均值将会比某一个测量值更接近真实值。采用多次测量取平均值的方法可以减小测量中的偶然误差。而且测量次数越多，测量值越接近真实值。拓展2.电表如何估读每一种电表都有一个准确度，这个准确度用等级K表示。如中学科学实验室里使用的电压和电流表的级数均为2.5级。由于电表内部机械结构，用各种级数的电表测量时，都会出现指针指示的一定程度的不确定性，从而使指针指示可能会偏大，也可能偏小，即存在偶然的误差。如下列出几种常用

5、电压表和电流表由于电表引起的误差。电表准确度K量程最大误差（Kxmax%）误差出现的位数保留到的小数位数电压表2.5级3V0.075V百分位百分位2.5级15V0.375V十分位十分位电流表2.5级3A0.075A百分位百分位2.5级0.6A0.015A百分位百分位对量程为3A的电流表或量程为3V电压表，因为每一小格的读数为0.1A和0.1V，而误差出现在百分位，所以要估读出0.01A和0.01V，即要进行十分之一估读。对量程为15V的电压表，因为最小分度值为0.5V，而误差出现在十分位，所以要

6、估读出0.1V，即要进行五分之一估读。换句话说，估读时，要将最小分度值（0.5V）进行五等分，每一等分为0.1V。估读时等于或超过半等分（即十分之一格）的算一等分，不足半等分的舍去。如图，a、b、c三处的读数分别为5.0V；7.3V（或7.2V，但不能读作7.25V）；10.5V（不能读作10.50V）bA0.20.40.6对量程为0.6A的电流表，因为最小分度值为0.02A，而误差出现在百分位，所以要估读出0.01A，即要进行二分之一估读。换句话说，估读时，要将最小分度值（0.02A）进行二等

7、分，每一等分为0.01A。估读时等于或超过半等分的算一等分，不足半等分的舍去。如图，a、b、c三处的读数分别为0.20A；0.34A（而不是0.346A）；0.42A（而不是0.420A）。拓展3.为什么不能选地球为参照物在学习机械运动时，我们知道：机械运动的描述是相对的，是相对于参照物而言的。参照物是可以任取的，相对于不同的参照物，同一运动的描述结果是不同的。于是有的学生便问：既然参照物可以任取，那么，我们就选取地球为参照物，“地心说”不就正确吗？如果宇宙间只有地球和太阳，其实，以谁为参照物都

8、无所谓。如果以太阳为参照物，地球是绕着太阳转；如果以地球为参照物，则太阳是绕着地球转。但是，宇宙间远不只有太阳和地球，就太阳系而言，还有金星、火星、天王星、海王星，等等。这样，如果以地球为参照物，则太阳系中各行星的运动图景将十分混乱。而如果以太阳为参照物，则各行星的运动图景将十分简单、美观。我们当然要取简单、美观的图景来描述天体的运动的。所以，我们选择了“日心说”，而放弃了“地心说”。拓展4．为什么不能说“物体的速度越大，惯性也越大”惯性概念在初中教学中是不涉及大小的，但有的老师在教学中也往往会