【学霸笔记：同步精讲】09　第2章　第3节　实验中的误差和有效数字　第4节　科学测量：做直线运动物体的瞬时速度 讲义--高中物理鲁科版必修第一册

第3节　实验中的误差和有效数字 第4节　科学测量：做直线运动物体的瞬时速度 [学习目标]　1．知道误差、有效数字的概念，能分析判断偶然误差和系统误差，并针对误差提出解决途径。2．会使用打点计时器能测量瞬时速度，并判断物体的运动情况。3．描点法画v-t图像。 一、科学测量中的误差和有效数字 1．绝对误差与相对误差 (1)在科学研究中，把测量值与真实值之差称为绝对误差。设某物理量的测量值为x，它的真实值为a，绝对误差用Δx表示，则Δx＝x－a。 (2)_____误差与_____的比值，称为相对误差。相对误差通常表示成百分比的形式，因此也叫百分误差。相对误差通常用δ表示，则δ＝×100%。 科学测量中常用多次测量值的_____代替真实值。 2．系统误差与偶然误差 (1)系统误差指由于测量原理不完善或仪器本身缺陷等造成的误差。系统误差的特点是测量结果总是_____或者总是_____。 (2)偶然误差指对同一物理量进行多次测量时，由于各种偶然因素而产生的误差；可采用多次测量取_____的方法来减小偶然误差。 3．有效数字 把测量结果中能反映被测量大小的带有一位估读数字的全部数字称为有效数字，其中通过直接读取获得的准确数字称为可靠数字，通过估读获得的数字称为存疑数字，也称为估读数字。 二、运动时间和位移的记录 1．电磁打点计时器与电火花打点计时器的比较 电火花打点计时器 电磁打点计时器 结构 图示 工作 电压 _____交流电源 _____ V交流电源 打点 方式 周期性产生电火花 振针周期性上下振动 阻力 来源 纸带与限位孔、墨粉纸盘的摩擦，摩擦力较小　　　　　　 纸带与限位孔、复写纸的摩擦，纸带与振针的摩擦，摩擦力较大 打点 周期 _____ s _____ s 记录 信息 位置、时刻或位移、时间 2．练习使用电磁打点计时器 (1)把电磁打点计时器固定在桌子上，纸带穿过限位孔，把复写纸套在定位轴上，并且压在纸带上面。 (2)把电磁打点计时器的两个接线柱接到4～6 V 的低压交流电源上。 (3)先接通电源开关，开始打点后再用手水平拉动纸带，使它在水平方向上运动，纸带上就打下一系列点，随后立即关闭电源。 (4)取下纸带，从能看得清的某个点开始，往后数出若干个点，如果共有n个点，那么n个点的间隔数为(n－1)个，则纸带的运动时间t＝(n－1)×0.02 s。 (5)用刻度尺测量出从开始计数的点到最后的点间的距离，即位移大小s。 3．闪光照相法及其应用 (1)频闪照相法：利用照相技术，每隔一定时间曝光一次，从而形成间隔相同时间的影像的方法。 (2)频闪灯：每隔相等时间闪光一次，如每隔0.1 s闪光一次，即每秒闪光10次。 (3)频闪照片：利用频闪灯照明，照相机可以拍摄出运动物体每隔相等时间所到达的位置，通过这种方法拍摄的照片称为频闪照片。 (4)记录信息：物体运动的时间和位移。 三、测量小车的瞬时速度 1．实验器材 电磁打点计时器(或电火花打点计时器)、低压交流电源(或220 V交流电源)、纸带、长木板(或轨道)、U形夹、小车、毫米刻度尺。 2．实验原理与设计 实验装置如图所示。 测小车瞬时速度的实验装置 下图是小车下滑过程中打点计时器打出的纸带。 打点计时器打出的纸带 在纸带上，选取便于测量的某点作为计时的起点，记为点0，依次向后每5个点选取一个计数点，分别记为1，2，3，…，用刻度尺量出相邻计数点间的长度，分别记为s1，s2，s3，…，由前述可知，若打点计时器的工作周期为0.02 s，那么相邻计数点间隔的时间T＝5×0.02 s＝0.10 s。 (1)计算瞬时速度 使用毫米刻度尺测量相邻计数点间的距离s1，s2，…，s6。 由于各计数点的时间间隔比较短，可用平均速度代替瞬时速度，即v1＝，v2＝，… (2)根据v-t图像判断速度的变化规律 用描点法可作出小车的v-t图像，根据图像的形状可判断小车的运动性质。利用v-t图线的斜率可求出小 ... ...