实验测量与数据处理(第3章)

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1、第3章物理实验测量与数据处理－－实验设计方法和案例3.1物理实验基本测量方法（1）比较法：待测量与标准具比较。直接比较（直接测量、直接读数）间接比较（间接测量为主）（2）放大法累计放大：测均匀细丝的直径、测周期。机械放大：游标卡尺，螺旋测微计，分光计。光学放大：测微目镜、读数显微镜、光杠杆（视角放大）电子学放大：放大电路。（3）转换测量法：参量转换：杨氏模量；单摆测重力加速度（测g转换为测L、T）。能量转换：机械转电，磁转电，光转电，压转电，热转电——传感器。（4）模拟法以相应理论为基础，不直接研究自然现象或过程的本身，而用类似这些现象或过程的模型来研

2、究。物理模拟——小模型，保持同一物理本质。如水坝、飞机的设计数学模拟——两个不同的现象或过程可以用同一个数学形式来描述，但物理本质不同。如：稳恒电流的电场模拟静电场。人工智能模拟——计算机模拟，预测可能出现的现象和结果。（5）补偿法：提供一种可调的标准量来抵消被测量所呈现的作用，对待测量进行测量。如：惠斯登电桥；电位差计测电动势。（6）平衡法：天平平衡、电桥平衡注意：实验中物理思想的体现实验是为了探索和验证物理规律，这些都与物理现象的特性相关。气体性质：温度、压强、体积及其关系。波动：干涉、衍射。时间测量：滴水、沙漏，节拍、音叉、秒表、打点、闪光拍照；单

3、摆、复摆、转盘。注意：实验中教学思想的体现教学实验：有其教学目的，遵循教学原则和教学规律，根据不同需要，有不同的设计方案。如：演示实验：明显、直观、可靠，生动。学生实验：个别操作，定量测量。需要培养能力，控制误差，保证安全。课外实验：趣味性，简单易行。物理过程要尽量长、能重复。3.2运用误差理论改进实验效果的方法（1）减少系统误差原因：理论方法的误差（单摆周期公式、散热、接线接触电阻、伏安法中的内接与外接）；仪器误差；个人误差；环境误差。发现与消除：理论公式的完善、仪器的校准、实验条件的满足。找修正值，参数替代。（2）减少偶然误差原因：主观方面：实验者个

4、人感官、操作协调因素。客观方面：实验条件、环境的变化（电、风）减少和消除：增加测量次数（5～6次）（正态分布）（3）注意问题：测量的精度、准确度、精确度概念测量的不确定度〔被测量〕＝有效数字及其测量结果的表示d=(4.997±0.007)(mm)误差传递（和差、乘除）x±⊿x3.3选择实验方案和器材的方法第1章时讲过，自行阅读有关章节。3.4物理实验数据处理的方法（1）列表法－－简单而明确地表示物理量之间的关系，便于检查测量是否合理，有利与计算和分析。（2）作图法－－在坐标平面上以曲线表示物理量之间的关系。作用与优点：简明直观（可以多条曲线比较，比列表法

5、形象）图上可以求出物理量（光电效应：eVs＝hf-hf0,单摆：T2～l)校准仪器的响应曲线线性拟合作图规则（高考要求）选用坐标纸定坐标和标刻度标点连线标图名6.3逐差法－－对等间距测量的有序数据进行逐项或等间隔项相减得到结果。优点：可充分利用数据，计算简便。6.4最小二乘法－－从实验数据求经验方程（函数关系）由一组实验数据找出一条最佳的拟合直线（曲线），获得变量之间的函数关系，称为回归方程。讨论（2）1.若干个直径不同小钢珠的平均密度测量。2.一个不规则固体的密度测量。3.一个浸润性固体的密度测量。中学物理实验设计案例分析物理实验指导用书（八年级上册

6、）配沪科粤教版第一章　走进物理世界　活动1-1长度的测量——刻度尺的使用　活动1-2时间的测量——停表的使用　活动1-3探究单摆的奥秘第二章　声音与环境　活动2-1探究声音的产生　活动2-2探究声音传播的条件　活动2-3探究声音的强弱与什么因素有关第三章　光和眼睛　活动3-1探究光的反射定律　活动3-2探究平面镜成像的特点　活动3-3探究光的折射规律　活动3-4测量凸透镜的焦距　活动3-5探究凸透镜的成像规律　活动3-6探究太阳光的奥秘第四章　物质形态及其变化　活动4-1温度计的使用　活动4-2探究影响液体蒸发的因素　活

7、动4-3探究液体的沸腾　活动4-4探究冰、松香的熔化特点和非晶体熔化时的特点第五章我们周围的物质活动5-1学习使用托盘天平活动5-2测量液体的质量活动5-3探究物体的质量与体积的关系活动5-4用天平和量筒测定小石块的密度八年级（下）第六章物质形态及其变化　实验1温度计的使用　实验2探究影响蒸发快慢的因素　实验3探究液体沸腾的特点　实验4探究熔化和凝固的特点　实验5探究影响水的沸点的因素第七章　简单电路　实验1连接电路　实验2探究串、并联电路中各处电流的关系　实验3探究串、并联电路中电压的规律　实验4探究电阻跟导体的哪些因素有关

8、　实验5用滑动变阻器改变电流　实验6探究欧姆定律　实验7测量小灯泡工作时的