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首都师范大学附属中学 高三一轮复习资料 PAGE  PAGE 5 练习15-0 实验基础知识 班级 姓名 学号 日期 重点内容 1．误差 测量值与真实值的差异叫做误差。误差可根据产生的原因和性质分为系统误差和偶然误差两种。 （1）系统误差的特点是在多次重复同一实验时，误差总是同样地偏大或偏小。可以通过改进实验方法或使用更高精度的实验测量仪器减小系统误差，系统误差是不能通过多次测量取平均值的方法减小的。 （2）偶然误差总是有时偏大，有时偏小，并且偏大和偏小的机会相同。 多次测量取平均值的方法可以减小偶然误差，这个平均值比某一次测得的数值更接近于真实值。 2．有效数字 带有一位不可靠数字的近似数字，叫做有效数字。 （1）有效数字是指近似数字而言，包括可靠数字和不可靠数字两部分。 （2）有效数字中只能带有一位不可靠数字，并不是位数越多越精确。 原则上，凡是用测量仪器直接测量的结果，读数一般要求在读出仪器最小刻度所在位的数值（可靠数字）后，再向下估读一位（不可靠数字）。但要注意，有些测量工具因其测量原理和测量精度等原因不需要估读，这将在后面逐一具体介绍。 间接测量的有效数字（即通过数学运算得到的结果）运算不作要求，结果一般可用2~3位有效数字表示。 3．高中实验仪器的读数方法 （1）高中要求正确使用的仪器包括：刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、电火花计时器或电磁打点计时器、弹簧测力计、温度表、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等。 （2）仪器的最小分度：仪器（表）刻度的最小格所代表的量称为最小分度。刻度的划分方法一般有三种：10分度（细分10小格）、20分度（细分20小格）和50分度（细分50小格）。 （3）读数方法： 仪器（表）的最小刻度决定了其测量精确度，一切测量结果都是近似值，通常要求以有效数字表示，即：可靠数字+1位不可靠数字=有效数字。因此，需要在测量前先确定刻度的最小分度，进而明确不可靠数字出现在哪一位。只有这样，才能正确记录测量结果。下面我们以电流表和电压表为例，利用 “半格法”方便地确定读数规则： 量程：0A-0.6A 最小分度：0.02A 半格刻度：0.01A 读数规则：0.00A 量程：0A-3A 最小分度：0.1A 半格刻度：0.05A 读数规则：0.00A 量程：0V-3V 最小分度：0.1V 半格刻度：0.05V 读数规则：0.00V 量程：0V-15V 最小分度：0.5V 半格刻度：0.25V 读数规则：00.0V 简单地说，将刻度的最小分度值取一半，从左起第一位不是零的数位就可能出现不可靠数字了，因此该数位就是测量结果的最后一位。例如：最小分度为0.1的刻度，可以估读0.01、0.02……；最小分度为0.2的刻度，可以估读0.1，但不能估读0.11、0.12……，因为十分位已经不是准确的了；最小分度为0.5的刻度，可以估读0.1、0.2……，但不能估读0.11、0.12……，因为十分位已经不是准确的了。高中阶段应重点掌握10分度（如最小分度为0.1、0.01……）刻度的估读方法，而对于20分度（如最小分度为0.5、0.05……）刻度和50分度（如最小分度为0.2、0.02……）刻度的估读一般在高考中会回避。（不要认为后两种分度的游标卡尺读数不要求，因为卡尺不需要估读。） 而下列仪器（表）则因某些原因测量结果不作估读：游标卡尺、秒表、酒精温度表、多用电表欧姆档、电阻箱。测量结果只记录到最小刻度这一位，但应注意这并不意味着这一读数是准确的。 综上，在仪器（表）读数时，应首先确定其最小刻度，再根据仪器的不同读数要求读数。 *4．绝对误差与相对误差 （1）绝对误差：测量值x和真值μ的差值Δx称为测量值的绝对误差，即绝对误差。 Δx = x－μ （2）测量值的绝对误差与真值的比值的绝对值称为测量值的相对误差。相对误差通常用百分数表示。相对误差反映了测量的精确程度。 因为被测量的真值μ难以获知，所以实际测量中，通常是以公认值或用更精确方法得到的测定值来代替真值。 5．利用图像处理数据的方法 在探索或验证规律的实验中用图线法分析数据具有直观、形象的特点，还可以利用数学方法将成反比的规律转化为正比图线，这种“曲线改直法”是在验证或探索规律时