2011届高考物理一轮复习教学案精品集14实验误差与有效数字 doc--高中物理 .doc

永久免费组卷搜题网第四课时 实验的误差与有效数字 游标卡尺 永久免费组卷搜题网考点剖析【教学要求】1知道误差、有效数字等概念；2了解游标卡尺的原理，并会正确运用和读数。【知识再现】 一、实验误差1误差：测量值与真实值的 叫做误差实验中误差是不可避免的，只可以减小；实验中要努力减小误差误差不是错误，错误是失误，是可以而且应当避免的 根据误差产生的来源（原因）不同，误差可分成系统误差和偶然误差两种2系统误差和偶然误差系统误差：是由于仪器本身不精确（如天平两臂不严格相等或砝码不准）、或实验方法粗略（如用多用电表测电阻）、或实验原理不完善而产生的其特点是在多次重做同一实验时，误差总是同样地偏大或偏小减小系统误差的方法是（针对误差产生的原因） 、或 ，或设计在原理上更为完善的实验偶然误差：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其特点是多次重做同一实验时，误差总是有时偏大，有时偏小，并且偏大和偏小的概率相同（机会均等）减小偶然误差的方法是 。3绝对误差和相对误差绝对误差：测量值与真实值之差（取绝对值）。相对误差：等于绝对误差与真实值之比（通常用百分数表示）。二、有效数字1有效数字：带有一位不可靠数字的近似数字叫有效数字。（因为测量总有误差，测得的数值只能是近似数字，如用毫米刻度尺量得某书本长184. 2 mm，最末一位数字“2"是估计出来的，是不可靠数字，但仍有意义，一定要写出来）三、实验：练习使用游标卡尺1实验目的：练习正确使用刻度尺和游标卡尺测量长度测量一段金属管的长度、内径和半径；测量一个小量筒的深度2实验器材 刻度尺，游标卡尺，金属管，小量筒3实脸步骤（1）用刻度尺测量金属管的长度，每次测量后让金属管绕轴转过约45°，再测量下一次，共测量4次把测量的数据填入表格中，求出平均值（2）用游标卡尺测量金属管的内径和外径测量时先在管的一端测量两个互相垂直方向的内径（或外径），再在管的另一端测量两个互相垂直方向的内径（或外径），把测量的数据填入表格中，分别求出内径和外径的平均值（3）用游标卡尺测量小量筒的深度，共测量三次，把测量的数据填入下表中，求出平均值重点突破知识点一有效数字的理解有效数字的位数是从左往右数，从第一个不为零的数字起，数到右边最末一位估读数字止。有效数字的位数与小数点的位置无关，可以采用科学记数法来表示，如0. 0735cm=7. 35×10-2 cm，有三位有效数字。以从左往右第一个不为零数字为标准，其左边的“0”不是有效数字，其右边的“0”是有效数字。如00123是3位有效数字，0.01230是4位有效数字。作为有效数字的“0"，不可省略不写，如不能将1350 cm写成1. 35 cm，因为它们的误差不相同。【应用1】以千米为单位记录的某次测量结果为5. 4 km，若以米为单位记录这一结果可写为（ ）A5400 m B 5. 4×103mC5. 4 × 10-3m D5. 400× 103 m导示: 由题意可知，测量结果5. 4 km有两位有效数字，因此，如果以米为单位记录则结果也应该是两位有效数字，故选B。知识点二 游标卡尺 1游标卡尺的结构 游标卡尺的构造如下图所示，它的左测量爪固定在主尺上并与主尺垂直右测量爪与左测量爪平行，固定在游标尺上，可以随同游标卡尺一起沿主尺滑动2游标卡尺的测量原理通常用的游标卡尺，在游标尺上有10个小的等分刻度，其总长度为9 mm，它的每一分度与主尺的最小分度1 mm相差0. 1 mm。当被测物的长度大于1 mm时，整的毫米数由主尺上读出，十分之几毫米从游标尺上读出这样，我们读出的十分之几毫米是直接测出的精确值，而不是估读值因此，这种游标卡尺可以精确到0.1 mm。 有的游标卡尺，在游标尺上有20个小的等分刻度，其总长度为19 mm，它的每一分度与主尺的最小分度1 mm相差0. 05 mm，可推知，这种游标卡尺精确度为0. 05 mm，使用时，整的毫米数由主尺上读出，再看游标尺的第几条刻线与主尺某一刻线重合，则毫米以下的长度就是0.05的几倍 有的实验室使用的游标卡尺，在游标尺上有50个小的等分刻度，其总长度为49mm，它的每一分度与主尺的最小分度1mm相差0. 02 mm。可推知，这种游标卡尺的精确度为0. 02 mm.使用时，整的毫米数由主尺上读出，再看游标尺的第几条刻线与主尺某一刻线重合，则毫米以下的长度就是0.02mm的几倍3游标卡尺的读数方法主尺上读数+标尺上对齐的格数×精确度常见游标卡尺的相关数据如下：游标尺精度(mm)测量结果(游标尺第n条刻度线与主尺上的某条刻度线对齐)格数刻度总长每小格与1mm相差109mm0.1mm0.1主尺mm数+0.1n2019mm0.05mm0.05主尺mm数+0.05n5049mm0.02mm0.02主尺mm数+0.02n【应用2】如图所示，被测小球的直径是_cm导示: 主尺上读数为29mm，标尺上对齐的格数为8格，所以，读数为29.8mm=2.98cm。【应用3】有一些实验中需要较准确地测量物体转过的角度，为此人们在这样的仪器上设计了一个可转动的圆盘，在圆盘的边缘标有刻度（称为主尺），圆盘外侧有一个固定不动的圆弧的游标尺，如图所示（图中画出了圆盘的一部分和游标尺），圆盘上刻出对应的圆心角，游标尺上9°对应的圆心角等分为10个格，试根据图中所示的情况读出此时游标上的“0”刻度线与圆盘的“0”刻度线之间所夹的角度为 。导示: 由图可以读出圆盘上刻度为15°，游标尺上第5格与圆盘上刻度对齐，故读数为15°+5×0.1°=15.5°本题的测量原理与10分度游标卡尺的原理类似；因此，同学们要学会把学过的知识进行迁移。知识点二 长度测量中的注意事项1刻度尺的刻线要紧贴金属管，读数时视线与刻度线要对齐，避免视差2如果刻度尺端头有磨损，测量起点不要选在“0”刻度线3毫米以下的数值靠目测估读一位，估读至最小刻度值的1/10。（即0. 1 mm)4用游标卡尺测量金属管的外径时，金属管不可在钳口间移动或压得太紧，以免磨损钳口5用游标卡尺测量金属管的外径、内径和量筒的深度，把游标卡尺放在合适的位里后适当旋紧固定螺钉，再读数6游标卡尺读数时，主尺的读数应从游标尺的零刻线处读取，而不能从游标尺的机械末端读7游标卡尺使用时不论多少分度都不用估读20分度的游标卡尺，读数的末位数一定是0或5；50分度的游标卡尺，读数的末位数字一定是偶数8若游标卡尺上任何一格均不与主尺的刻线重合，选择较近的一条刻线读数【应用4】用刻度尺和直角三角板测量一圆柱体的直径，方法如图所示，此圆柱体的直径为（ ）A. 2.5 cm B. 2. 0 cmC. 2. 01 cm D. 2. 05 cm答案：C成功体验1用毫米刻度尺测量某一物体的长度为12.6mm。若物体的实际长度为12.4mm，则绝对误差x= mm，相对误差= 。2如果数字9.5 cm和9. 50 cm是用刻度尺测量长度时记录的数据，其含义是什么？有什么不同？3读出如图所示游标尺的读数4用游标为50分度的卡尺测量某圆柱的直径时，卡尺上的示数如图9所示,可读出圆柱的直径为 mm450125如图所示为测量一金属筒时刻度尺示数的示意图，该金属筒长度为 cm.答案：1x=（12.6-12. 4) mm= 0. 2 mm；=x / x0 =1. 62略 35.015cm 441.12mm55.10cm