3.实验误差的分析 中学物理中只要求初步了解系统误差和偶然误差.绝对误差和相对误差的概念,能定性分析某些实验中产生误差的主要原因,知道用平均值法.图象法减小偶然误差,但不要求计算误差. (1)系统误差和偶然误差:测量值总是有规律的朝着某一方向偏离真值的误差.称为系统误差.系统误差的主要来源是仪器本身不够精确.或实验原理.方法不够完善.由于偶然因素的影响.造成测量值的无规则起伏称为偶然误差.偶然误差是由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的.多次测量偏大和偏小的机会相同.因此.多次测量求平均值可减小偶然误差. (2)绝对误差和相对误差:设某物理量的真值为A0.测量值为A.则绝对误差.相对误差为.真值A0常以公认值.理论值或多次测量的平均值代替. [典型分析] [例1] 一打点计时器固定在斜面上某处.一小车拖着穿过打点计器的纸带从斜面上滑下.如图5-1甲所示.图5-1乙是打出的纸带的一段. 图5-1 (1)已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz.利用图乙给出的数据可求出小车下滑的加速度a= . (2)为了求出小车在下滑过程中所受的阻力.还需要测量的物理量有 .用测得的量及加速度a表示阻力的计算式为f = . [例2] 一个有一定厚度的圆盘.可以绕通过中心且垂直于盘面的水平轴转动.用下面的方法测量它匀速转动时的角速度. 实验器材:电磁打点计时器.米尺.纸带.复写纸. 实验步骤: (1)如图5-3所示.将电磁打点计时器固定在桌面上.将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后.固定在待测圆盘的侧面上.使圆盘转动时.纸带可以卷在圆盘侧面上. (2)启动控制装置使圆盘转动.同时接通电源.打点计时器开始打点. (3)经过一段时间.停止转动和打点.取下纸带.进行测量. ①由已知量和测得量表示角速度的表达式为ω= .式中各量的意义是 . ②某次实验测得圆盘半径r =5.50×10-2m.得到的纸带的一段如图5-4所示.求得角速度为 . 单位:cm 图5-4 [例3] 小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大.某同学为研究这一现象.用实验得到如下数据(I和U分别表示小灯泡上的电流和电压): I/(A) 0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.42 0.45 0.47 0.49 0.50 U(V) 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00 (1)在左下框中画出实验电路图.可用的器材有:电压表.电流表.滑线变阻器.电源.小灯泡.电键.导线若于. (2)在图5-5中画出小灯泡的U-I曲线. 图5-5 (3)若将该小灯泡接在电动势是1.5V.内阻是2.0Ω的电池两端.小灯泡的实际功率是多少?(简要写出求解过程.若需作图.可直接画在图中) 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

伽利略在《两种新科学的对话》一书中,讨论了自由落体运动和物体沿斜面运动的问题,提出了这样的猜想:物体沿斜面下滑是一种匀变速直线运动,同时他还运用实验验证了其猜想。某校物理兴趣小组依据伽利略描述的实验方案,设计了如图所示的装置,探究物体沿斜面下滑是否做匀变速直线运动。

1.实验时,让滑块从某一高度由静止沿斜面下滑,并同时打开装置中的阀门,使水箱中的水流到量筒中;当滑块碰到挡板的同时关闭阀门(整个过程中水流可视为均匀稳定的)。改变滑块起始位置的高度,重复以上操作。该实验探究方案是利用量筒中收集的水量来测量                   的。

2.下表是该小组测得的有关数据,其中S为滑块从斜面的不同高度由静止释放后沿斜面下滑的距离,y为相应过程量筒收集的水量。分析表中数据,根据                 ,可以得出滑块沿斜面下滑是做匀变速直线运动的结论。

3.本实验误差的主要来源有:水从水箱中流出不够稳定,还可能来源于         等。(只要求写出一种)

 

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伽利略在《两种新科学的对话》一书中,讨论了自由落体运动和物体沿斜面运动的问题,提出了这样的猜想:物体沿斜面下滑是一种匀变速直线运动,同时他还运用实验验证了其猜想。某校物理兴趣小组依据伽利略描述的实验方案,设计了如图所示的装置,探究物体沿斜面下滑是否做匀变速直线运动。

1.实验时,让滑块从某一高度由静止沿斜面下滑,并同时打开装置中的阀门,使水箱中的水流到量筒中;当滑块碰到挡板的同时关闭阀门(整个过程中水流可视为均匀稳定的)。改变滑块起始位置的高度,重复以上操作。该实验探究方案是利用量筒中收集的水量来测量                  的。

2.下表是该小组测得的有关数据,其中S为滑块从斜面的不同高度由静止释放后沿斜面下滑的距离,y为相应过程量筒收集的水量。分析表中数据,根据                ,可以得出滑块沿斜面下滑是做匀变速直线运动的结论。

3.本实验误差的主要来源有:水从水箱中流出不够稳定,还可能来源于         等。(只要求写出一种)

 

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I、伽利略在《两种新科学的对话》一书中,讨论了自由落体运动和物体沿斜面运动的问题,提出了这样的猜想:物体沿斜面下滑是一种匀变速直线运动,同时他还运用实验验证了他的猜想.某校物理兴趣小组的同学依据伽利略描述的实验方案,设计了如下实验,探究物体沿斜面下滑的运动.
①实验时,让滑块从不同的高度由静止沿斜面下滑,并同时打开装置中的阀门,使水箱中的水流到量筒中,当滑块碰到挡板时同时关闭阀门(整个过程中水流可视为均匀稳定的).该实验方案是利用量筒中收集的水量来测量
时间
时间
的.
②下表是该小组同学测得的有关数据,其中s为滑块从斜面的不同高度由静止释放后沿斜面下滑的距离,V为相应过程中量筒收集的水量.分析表中数据,根据
在实验误差范围内,
s
V2
是一常数
在实验误差范围内,
s
V2
是一常数
,可以得出滑块沿斜面下滑的运动是匀变速直线运动.
次数 1 2 3 4 5 6 7
s/m 4.5 3.9 3.0 2.1 1.5 0.9 0.3
V/mL 90 84 72 62 52 40 23.5
s
V2
/(m?mL-2)
5.6×10-4 5.5×10-4 5.8×10-4 5.5×10-4 5.6×10-4 5.6×10-4 5.4×10-4
③本实验的误差主要来源有:距离测量的不准确,水从水箱中流出不够稳定,还可能来源于:
斜面摩擦不均匀,水量测量不准确,滑块开始下滑和开始流水不同步,滑块停止下滑和停止流水不同步等
斜面摩擦不均匀,水量测量不准确,滑块开始下滑和开始流水不同步,滑块停止下滑和停止流水不同步等
(只要求写出一种).

II、从下表中选出适当的实验器材,设计一电路来测量“金属丝的电阻率”.要求方法简捷,有尽可能高的测量精度,并能得到多组数据.
金属丝(L)长度为L0直径为D
电流表(A1)量程10mA内阻r1=40Ω
电流表(A2)量程500μA内阻r2=750Ω
电压表(V)量程10V内阻10kΩ
电阻(R1)阻值为100Ω起保护作用
滑动变阻器(R2)总阻值约20Ω
电池(E)电动势1.5V内阻很小
开关(S)
导线若干
(1)在图2 所示的方框中画出电路图,并标明所用器材的代号.
(2)若选测量数据中的一组数据计算电阻率ρ,则所用的表达式ρ=
πD2(I2r2-I1r1)
4L0I1
πD2(I2r2-I1r1)
4L0I1
,式中各符号的意义是
I1为A1的读数,I2为A2的读数,r1为A1的内阻,r2为A2的内阻,L0为金属丝的长度,D为金属丝的直径
I1为A1的读数,I2为A2的读数,r1为A1的内阻,r2为A2的内阻,L0为金属丝的长度,D为金属丝的直径

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(1)伽利略在《两种新科学的对话》一书中,讨论了自由落体运动和物体沿斜面运动的问题,提出了这样的猜想:物体沿斜面下滑是一种匀变速直线运动,同时他还运用实验验证了其猜想。某校物理兴趣小组依据伽利略描述的实验方案,设计了如图所示的装置,探究物体沿斜面下滑是否做匀变速直线运动。

①实验时,让滑块从不同高度由静止沿斜面下滑,并同时打开装置中的阀门,使水箱中的水流到量筒中;当滑块碰到挡板的同时关闭阀门(整个过程中水流可视为均匀稳定的)。该实验探究方案是利用量筒中收集的水量来测量___________的。

②下表是该小组测得的有关数据,其中s为滑块从斜面的不同高度由静止释放后沿斜面下滑的距离,V为相应过程量筒收集的水量。分析表中数据,根据___________________,可以得出滑块沿斜面下滑是做匀变速直线运动的结论。

次数

1

2

3

4

5

6

7

s(m)

4.5

3.9

3.0

2.1

1.5

0.9

0.3

V(mL)

90

84

72

62

52

40

23.5

③本实验误差的主要来源有:距离测量的不准确,水从水箱中流出不够稳定,还可能来源于_________________________等。(只要求写出一种)

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(1)伽利略在《两种新科学的对话》一书中,讨论了自由落体运动和物体沿斜面运动的问题,提出了这样的猜想:物体沿斜面下滑是一种匀变速直线运动,同时他还运用实验验证了其猜想。某校物理兴趣小组依据伽利略描述的实验方案,设计了如图所示的装置,探究物体沿斜面下滑是否做匀变速直线运动。
①实验时,让滑块从不同高度由静止沿斜面下滑,并同时打开装置中的阀门,使水箱中的水流到量筒中;当滑块碰到挡板的同时关闭阀门(整个过程中水流可视为均匀稳定的)。该实验探究方案是利用量筒中收集的水量来测量___________的。
②下表是该小组测得的有关数据,其中s为滑块从斜面的不同高度由静止释放后沿斜面下滑的距离,V为相应过程量筒收集的水量。分析表中数据,根据___________________,可以得出滑块沿斜面下滑是做匀变速直线运动的结论。
次数
1
2
3
4
5
6
7
s(m)
4.5
3.9
3.0
2.1
1.5
0.9
0.3
V(mL)
90
84
72
62
52
40
23.5








③本实验误差的主要来源有:距离测量的不准确,水从水箱中流出不够稳定,还可能来源于_________________________等。(只要求写出一种)

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