实验数据处理 处理实验数据是中学实验的一个重要环节.通过对实验数据的处理和分析.可以得到物理量之间的内在规律.在考试中对用表格法.图象法.平均值法.描迹法等数据处理方法都有较高的要求和体现. 要求:能独立完成"知识内容表"中所列的实验.会记录.处理实验数据.并得出结论.在中学阶段.实验数据的处理常用计算法和图象法. 例11.某同学用图所示装置测量重力加速度g,所用交流电频率为50 Hz.在所选纸带上取某点为0号计数点.然后每3个点取一个计数点.所以测量数据及其标记符号如图所示. 该同学用两种方法处理数据(T为相邻两计数点的时间间隔): 方法A:由--.取平均值g=8.667 m/s2, 方法B:由取平均值g=8.673 m/s2. 从数据处理方法看.在S1.S2.S3.S4.S5.S6中.对实验结果起作用的.方法A中有 ,方法B中有 .因此.选择方法 (A或B)更合理.这样可以减少实验的 误差.本实验误差的主要来源有 . 解析:按方法A:--..求平均值:.所以只用到了: S1.S6. 按方法B计算加速度.为了减少误差.常常用逐差法: .所以只用到了:S1, S2, S3, S4, S5, S6.因此选择B更合理.这样可以减少实验的偶然误差.阻力(空气阻力.振针的阻力.限位孔的阻力.复写纸的阻力等).交流电频率波动.长度测量.数据处理方法等. 同型题1 某学生用打点计时器研究小车的匀变速直线运动.他将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上.实验时得到一条纸带.他在纸带上便于测量的地方选取第一个计时点.在这点下标明A.第六个点下标明B.第十一个点下标明C.第十六个点下标明D.第二十一个点下标明E.测量时发现B点已模糊不清.于是他测得AC长为14.56cm.CD长为11.15cm.DE长为13.73cm.则打C点时小车的瞬时速度大小为 m/s.小车运动的加速大小为 m/s2,AB的距离应为 cm. 答案: 0.986 2.58 5.99 例12某研究性学习小组利用右图所示电路测量电池组的电动势E和内阻r.根据实验数据绘出如下图所示的R-1/I图线.其中R为电阻箱读数.I为电流表读数.由此可以得到E= V.r= Ω. 解析:由题中的电路图.可以表示:当某时刻电阻箱的读数为R时.安培表读数为I.则有: .当时r=-R=-=0.9Ω,直线的斜率为电源的电动势.计算图中直线的斜率为2.9.所以电源的电动势为2.9V. 同型题2 利用单摆验证小球平抛运动规律.设计方案如图(甲)所示.在悬点O正下方有水平放置的炽热的电热丝P.当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断,MN为水平木板.已知悬线长为L.悬点到木板的距离OO’=h(h>L). (1)电热丝P必须放在悬点正下方的理由是: . (2)将小球向左拉起后自由释放.最后小球落到木板上的C点.O’C=s.则小球做平抛运动的初速度为v0 . (3)在其他条件不变的情况下.若改变释放小球时悬线与竖直方向的夹角q.小球落点与O’点的水平距离s将随之改变.经多次实验.以s2为纵坐标.cosq为横坐标.得到如图(乙)所示图像.则当q=30°时.s为 m,若悬线长L=1.0m.悬点到木板间的距离OO’为 m. 答案:(1)保证小球沿水平方向抛出(2)(3)0.52 1.5 小结:本实验考查实验条件的分析和用图象处理实验数据的能力. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

实验题(在用落体法“验证机械能守恒定律”的实验中,(设当地的重力加速度g为已知),
(1)带动纸带下落的重物有以下几种:
A.质量为1g的钩码B.质量为5g的塑料球
C.质量为200g的钩码D.质量为200g的软木块
其中最理想的重物是
C
C
,理由是
减小阻力对实验的影响
减小阻力对实验的影响

(2)某同学列举的实验步骤有以下几项:
A.用天平测量出重锤的质量
B.释放纸带时纸带应保持竖直
C.实验时应先接通电源再释放纸带
D.选取合格的打点纸带进行数据处理
其中没有必要的步骤是
A
A
理由是
不需要测量质量
不需要测量质量

(3)在“验证机械能守恒定律”的实验中,用质量m=0.50kg的重锤拖着纸带由静止开始下落,在下落过程中,打点计时器在纸带上打出一系列的点.在纸带上选取三个相邻的计数点D、E和F,相邻计数点间的时间间隔为T=0.1s.O为重锤开始下落时记录的点,各计数点到O点的距离如图所示,长度的单位是cm,当地的重力加速度g取10m/s2
①打点计时器打下计数点E时,重锤下落的速度vE=
3.1
3.1
 m/s;(结果保留两位有效数字)
②打点计时器从打下计数点O到打下计数点E的过程中,重锤动能的增加量△Ek=
2.4
2.4
J,
重锤重力势能的减小量△Ep=
2.5
2.5
 J.(结果保留两位有效数字)

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实验桌上有外形十分相似的发光二极管和电容器各一只,它们的性能均正常.
(1)现在用多用电表的欧姆挡,分别测量它们的正反向电阻.测量结果如下:测甲元件时,R=0.5kΩ,R=100kΩ;测乙元件时,开始时指针偏转到0.5kΩ,接着读数逐渐增加,最后停在“∞”上.则甲、乙二个元件分别是
 
 

(2)若想测量上述发光二极管的发光效率,某同学设计了如图甲所示的实验:将一个标有“0.5V 1W”的发光二极管接入电路,使之正常发光,在发光二极管的同一水平面、正对光线方向放一个光强探头,以测定与光源间距为d时相应的光强值I(单位面积上光的照射功率).实验测得数据如下表,并用一数字图象处理器将表内数据分别在I-d、I-d-1、I-d-2坐标平面内标得如下数据点,如图乙所示.
d/×10-2m 2.50 3.50 4.50 5.50 6.50 7.50 8.50 9.50
I/W?m-2 32.00 16.33 9.97 6.61 4.73 3.56 2.77 2.22
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①根据图中三个数据点图,可以将I与d之间的数学关系式写为
 
,其中的常量为
 

②若把发光二极管看成点光源,在与点光源等距离的各点,可以认为光源向各个方向发出的光强大小几乎相等.此时,我们可以建立一个点光源散射光的模型,从而求出光源的发光功率P0、光强I及相应的与光源距离d之间的关系式:P0=
 

③根据以上条件和有关数据,可以算出这个发光二极管的电--光转换效率约为η=
 
.(不考虑光传播过程中的能量损失)

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实验题
在“验证牛顿运动定律”的实验中,采用如图1所示的实验装置.
小车及车中砝码的质量用M表示,盘及盘中砝码的质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出.
(1)当M与m的大小关系满足______时,才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力.
(2)一组同学在做加速度与质量的关系实验时,保持盘及盘中砝码的质量一定,改变小车及车中砝码的质量,测出相应的加速度,采用图象法处理数据.为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系,应该作a与______的图象.
(3)如图2所示为甲同学根据测量数据作出的a-F图线,说明实验存在的问题是______.
(4)某同学在做加速度和力、质量的关系的实验中,测得小车的加速度a和拉力F的数据如下表所示:
数学公式0.200.300.400.500.60
a/(m?s-20.110.190.290.400.51
请根据表中的数据在坐标纸中作出a-F图象(图3);
(5)图象的斜率的物理意义是______;
(6)在“探究两个共点力的合成”实验中,某小组做实验时得出如图4所示的图(O为橡皮条与细绳套的结点).图中______是F1与F2合力的实验值,为使橡皮筋沿竖直方向伸长,那么互成角度的两弹簧秤所施的力F1和F2必须______.
A.等大 B.互相垂直 C.水平分力,等大反向 D.竖直分力等大
(7)做匀变速直线运动的小车带动纸带通过电火花计时器,打出的部分计数点如图5所示.每相邻两点间还有四点未画出来,电火花计时器使用的是220V、T=0.02s的交流电,求:电火花计时器打第2个计数点时,小车的速度v2=______m/s,小车的加速度a=______m/s2.(结果保留两位有效数字)

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实验题:
Ⅰ、在“验证力的平行四边形定则”实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,先用一个弹簧秤拉橡皮条的另一端到某-点并记下该点的位置;再将橡皮条的另一端系两根细绳,细绳的另一端都有绳套,用两个弹簧秤分别勾住绳套,并互成角度地拉像皮条.
(1)某同学认为在此过程中必须注意以下几项:
A.两根细绳必须等长
B.橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C.在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行
D.在用两个弹簧秤同时拉细绳时要注意使两个弹簧秤的读数相等
E.在用两个弹簧秤同时拉细绳时必须将橡皮条的另一端拉到用一个弹簧秤拉时记下的位置其中正确的是______.(填入相应的字母)
(2)在“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳.图乙是在白纸上根据实验结果画出的图.
①图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向是______.
②本实验采用的科学方法是______
A.理想实验法  B.等效替代法 C.控制变量法 D.建立物理模型法
Ⅱ、在探究“加速度与力、质量的关系”的活动中:
(1)某同学在接通电源进行实验之前,将实验器材组装如图1所示.请你指出该装置中的错误或不妥之处(只要答出其中的两点即可):______

(2)改正实验装置后,该同学顺利地完成了实验.图2是他在实验中得到的一条纸带,图中相邻两计数点之间的时间间隔为0.1s,由图中的数据可算得小车的加速度a为______m/s2.(结果取两位有效数字)

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实验题(在用落体法“验证机械能守恒定律”的实验中,(设当地的重力加速度g为已知),
(1)带动纸带下落的重物有以下几种:
A.质量为1g的钩码B.质量为5g的塑料球
C.质量为200g的钩码D.质量为200g的软木块
其中最理想的重物是______,理由是______.
(2)某同学列举的实验步骤有以下几项:
A.用天平测量出重锤的质量
B.释放纸带时纸带应保持竖直
C.实验时应先接通电源再释放纸带
D.选取合格的打点纸带进行数据处理
其中没有必要的步骤是______理由是______.
(3)在“验证机械能守恒定律”的实验中,用质量m=0.50kg的重锤拖着纸带由静止开始下落,在下落过程中,打点计时器在纸带上打出一系列的点.在纸带上选取三个相邻的计数点D、E和F,相邻计数点间的时间间隔为T=0.1s.O为重锤开始下落时记录的点,各计数点到O点的距离如图所示,长度的单位是cm,当地的重力加速度g取10m/s2
①打点计时器打下计数点E时,重锤下落的速度vE=______ m/s;(结果保留两位有效数字)
②打点计时器从打下计数点O到打下计数点E的过程中,重锤动能的增加量△Ek=______J,
重锤重力势能的减小量△Ep=______ J.(结果保留两位有效数字)

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