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 [教材链接] (1)真实值 x-a (2)真实值 百分误差 (3)仪器本身缺陷 (4)多次 偶然 (5)可靠数字 存疑 估读 例1 0.01 cm 0.67% [解析] 绝对误差Δx=x-a=1.51 cm-1.50 cm=0.01 cm,相对误差δ=×100%=0.67%. 例2 D [解析] 误差是由于人的主观因素和仪器的精密程度等因素造成的,所以误差是不可避免的,错误是由于人采取的措施不当造成的,可以避免,通过多次测量求平均值可以减小误差,故A、B、C错误,D正确. 例3 (1)3 (2)4 (3)2 (4)4 (5)4 (6)3 (7)3 [科学探究] 4~6 V 220 V 时间 位移 例4 D [解析] 电磁打点计时器和电火花打点计时器都使用交流电源,A错误;电磁打点计时器使用4~6 V交流电源,电火花打点计时器使用220 V交流电源,B错误;使用电磁打点计时器或电火花打点计时器都应该先接通电源,待打点稳定后,再拉动纸带,C错误;电火花打点计时器工作时,纸带运动受到的阻力较小,误差较小,D正确. 变式1 交流 限位孔 复写纸 0.1 s BAEDC [解析] 电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,工作电压是4~6 V.使用电磁打点计时器时,让纸带穿过限位孔,并压在复写纸的下面.当电源的频率为50 Hz时,电磁打点计时器每隔0.02 s打一个点,纸带上有6个清晰的点,则这段纸带记录的时间为Δt=(6-1)T=0.1 s.用打点计时器可测纸带运动的时间和位移,实验步骤的合理顺序为:固定打点计时器,接上交流电源,安装纸带,接通电源,拉动纸带,断开电源,取下纸带,用刻度尺测量纸带运动的位移,则正确的顺序应为BAEDC. 实验器材 交流 交流 毫米刻度尺 实验原理与设计 0.1 s (1)平均速度 (2)加速度 实验步骤 (2)靠近 (3)电源 释放小车 实验结论 线性关系 匀加速 例5 (1)CBDA (2)0.57 (3)如图所示 0.90(±0.02) [解析] (1)步骤的正确顺序为:先把计时器固定好,安装纸带;再接通电源,进行打点;然后释放小车,让小车带着纸带运动. (2)该实验用平均速度来代替瞬时速度,根据题意可知,纸带上每两个计数点之间的时间间隔为t=0.1 s,要求E点的速度,则取E点前一个点和后一个点之间的位移,可得vE== m/s≈0.57 m/s. (3)将这些点用平滑的直线连接起来,不能落在直线上的点,让点迹尽可能均匀地分布在直线的两侧;速度—时间图像的斜率表示加速度,则可得加速度为a== m/s2=0.90 m/s2. 素养提升 示例 (1)0.17 (2)0.50 [解析] (1)打第2个计数点时纸带的速度大小v2===0.17 m/s. (2)小车的加速度大小a==0.50 m/s2. 变式2 0.26 0.30 0.40 [解析] AC段小车平均速度为vAC== m/s=0.26 m/s;C点是BD的时间中点,可用BD段的平均速度表示C点的瞬时速度,有vC== m/s=0.30 m/s;根据逐差法可知,加速度为a=== m/s2=0.40 m/s2. 随堂巩固 1.C [解析] 多次测量取平均值作为最终的测量结果,估读到小数点后第二位.故选C. 2.CD [解析] 系统误差是由仪器结构缺陷、实验方法不完善造成的,而偶然误差是由读数等偶然原因造成的,故A错误;多次测量求平均值可减小偶然误差,不能减小系统误差,故B错误;相对误差等于绝对误差与真实值之比,故C正确;从左边第一个不是0的数字起,到末位数止,这中间所有的数字都是有效数字,故这三个数都是三位有效数字,故D正确. 3.C [解析] 打点计时器每隔一定的时间打下一个点,因而点迹记录了物体运动的时间,同时也记录了物体在某段时间内的位移,故选项A、B正确;打点纸带上点迹的分布情况反映了物体的运动情况,而不能反映物体的质量和形状,故选项C错误,D正确. 4.D [解析] 求D点的瞬时速度,最准确的应是用包含该点且与该点相邻的两点之间的平均速度来表示.C、E间的时间应为0.04 s,D正确. 5.(1)直流电源应更换为交流电源 (2)AC (3) 0.80 (4) 0.40 [解析] (1)打点计时器使用的是 ... ...
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