高三物理实验专题导学练习

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1、一、有效数字、长度的测量专题(一)误差和有效数字●1．误差测量值与真实值的差异叫误差．误差存在于一切测量之中，而且贯穿测量过程的始终，实验中，误差是不可避免的，但可以减小．●2．误差分析按误差的性质和来源划分，可分为系统误差和偶然误差两种．(1)系统误差：来源于仪器误差、理论误差、环境误差．减小系统误差方法是校准测量仪器，改进实验方法．(2)偶然误差：来源于各种偶然因素对实验者、测量仪器、被测物理量的影响而产生．减小偶然误差的方法是：多次测量取平均值．●3．有效数字带有一位不可靠数字的近似数字叫有效数字，有效数字的最后一位是测量者估读出来的，因此

2、这一位数字是不可靠的，也是误差所在位．●4．有效数字位数的确定方法(1)一切不为零的数字都是有效数字．如11．65cm、2．136m、3．865kg都是有效数字，均为四位有效数字．(2)在非零数字之间或在非零数字之后的零都是有效数字．如：2．006m、31.60cm、8．000kg，均为四位有效数字．(3)在非零数字之前的零不是有效数字．如0.033m、0.75cm、0．0083kg均是二位有效数字，而“3”、“7”、“8”前面的零均不是有效数字．以上三种情况可概括为：从左往右数，从第一个不为零的数字起，数到右边最末一位估读数字为止，包括末位的零

3、都是有效数字．(4)有效数字的位数与小数点的位置无关．如21．65cm、216．5mm、0．2165m均为四位有效数字．(5)乘方不算有效数字．如3．6×103kg，不是5位有效数字而是2位有效数字．5400m与5．4×103m所表示的有效数字位数是不同的，前者为4位有效数字，而后者为2位有效数字，所表示的意义也不相同，前者末位的“0”是估读的，后者“4”是估读的．前者所用的测量工具的最小单位为l0m，后者所用测量工具的最小单位为1000m．(6)注意：作为有效数字“0”，无论是在数字之间，还是在数字的末尾，均不能随意省略．例如：1．0cm和1．

4、00cm的意义是不同的，1．0cm为两位有牧数字，l00cm为三位有效数字．两者的误差不同，前者厘米为准确位，毫米为估读位；后者毫米为准确位，0．1mm为估读位，因此其准确度不同．在学生实验中．测量时要按照有效数字的规则来读数．在处理实验数据进行加减乘除运算时，本来也应该按有效数字的规则来运算，但由于这些规则比较复杂，中学阶段不作要求，运算结果一般取两位或三位有效数字就可以了(二)长度的测量[实验目的]1．了解游标卡尺的原理；2．掌握各种游标卡尺的准确度；3．学会用刻度尺和游标卡尺测量及读数的方法[实验原理]1．刻度尺的使用测量时直尺应与被测部分

5、平行，读数时应估读一位．例如，最小分度为cm的直尺，能直接读出整cm数，多出的部分要估读．如测某一物体长度，测量时是2lcm多一点，好象是多0．3cm，应读作21．3cm，最后一位是不可靠数字，但是，是有效数字，如果正好是21cm，应读21．0cm．最小分度是毫米的，读数时毫米以下要估读一位．总之，不论精度是多少的刻度尺，我们最后总要估读一位，即最小刻度的下一位。2．游标卡尺：如图1——1所示：游标卡尺构造主要是由主尺和游标尺构成，主尺的最小分度是1mm，游标尺上有10各小等分刻线，总长是9mm，故游标尺的每一等分刻度比主尺的最小分度少0.1mm

6、，两测脚合并时，两尺的零刻线重合，游标的第十条刻线与主尺的9mm刻线重合，其余刻线均不重合，游标第1条刻线在主尺1mm刻度线左边0.1mm处，游标第二条刻线在主尺2mm刻度线左边0.2mm处，依此类推，见图1——2示。在两测脚间放一张厚0.1mm的纸片，游标尺就向右移动0.1mm，这时它的第一条刻度线与主尺的1mm刻度线重合，其余刻度线都与主尺上的刻度线不重合。同样，在两测脚间放一0．6mm的薄片，游标的第六条刻度线将与主尺的6mm刻度线重合，其余刻度线都与主尺上的刻度线不重合．所以，被测薄片的厚度不超过lmm时，游标的第几条刻度线与主尺的某一刻

7、度线重合，就表示薄片的厚度是零点几毫米．在测量大于1毫米的长度时，整的毫米数由主尺上读出，十分之几毫米从游标上读出．这种游标尺上有10个小等分度的游标卡尺其准确度s=1／l0mm＝0．1mm．另外还有游标尺上有20个或50个小等分度的游标卡尺，其准确度分别是s＝1／20mm＝0．05mm和s=1／50mm=0．02mm．·用卡尺的下测脚可测长度，外径；上测脚可测内径；固定在游标尺上的窄片可测孔的深度．游标卡尺的读数公式：测量值＝主尺读数+游标尺的读数，即：l＝l0x+y+ns(mm)，其中l为被测物体线度，x为对应的主尺上标的数字(即厘米数)，y

8、为主尺上的整毫米数，n为与主尺上某刻度线对齐的游标尺刻度线的格数，．s为此种卡尺的准确度．以上公式中的(10x+y)即为主尺读数，ns即