[学科竞赛]综合物理实验绪论课1.ppt

综合物理实验绪论课 ①物理天平称衡时，空气流动对指针摆动的 影响；②万用电表测电阻时，表棒没有短接调零；③螺旋测微计初读数不为零；④用单摆的周期公式测重力加速度时，未考 虑摆角对周期的影响； 例1:下列几种情况属于系统误差和偶然误 差的有： ⑤由于信号源输出不稳，造成示波器屏上 电压波动；⑥测读某一螺旋测微计零点读数多次，每次数 值有差异；⑦物理天平不等臂；⑧记录实验数据时，错把单位mm记成cm；⑨电压表未接通时，指针未指示在零刻度线； ⑩用螺旋测微计测直径约1.5mm的小钢球时，因忘记注意下面的半毫米刻度，测量结果为1.602mm，比实际值偏小很多。 例2:指出下列各物理量的有效位数 ①40C时水的密度ρ=0.9997g/cm3，ρ的 有效位数为____； ②钢丝的杨氏弹性模量 E=2.01×1011N/m2，E的有效位数为__； ③光在真空中传播的速度 C=2.997924580×108m/s，E的有效位数 为_____； ④一个电子的质量为me=9.109534×10-31 kg，me的有效位数为______。 例3:单位的换算 ①4.80cm= m= mm ②30.70g= kg= mg ③3.50mA= A= uA 例4：有效位数的运算 ①414.0＋33.01－74.213= ② 1.03×104＋8.2×104＋100= ③ 例4：有效位数的运算 ①414.0＋33.01－74.213= =447.01-74.213 =372.797≈372.8 ② 1.03×104＋8.2×104＋100= =9.23×104 ＋100 =9.24×104 ≈9.2×104 ③ = （2）曲线可转化为直线情况 例2：热敏电阻R=AeB/T求待定系数A、B。 LnR=LnA+B/T 令y=LnR ， x=1/T 则有y=Bx+LnA （3）作图的内插法和外推法 内插法 求待测物体的质量 外推法 求轻质弹簧的原长 螺旋测微计（千分尺） 螺旋测微计的构造 螺旋测微计是精密的长度测量仪器。 活动套筒旋转 一周，测量轴前进 或后退一个螺距 0.5mm。 活动套筒上刻有 50个分格，所以活 动套筒旋过1分格 时，测量轴仅移动 0.01mm。 螺旋测微计的读数 4.0+0.183 4.5+0.187 1.5+0.478 螺旋测微计的零读数 测量前，应注意零读数，测量后，要从测量值中减去零读数。 游标卡尺的读数 例1：如图，精度0.1mm（n=10） L=L0+ny-nx= L0+n(Δx) Δx=0.1mm 主尺：13mm 游标：5×0.1=0.5mm 最后测量值:L=13+ 5×0.1 =13.5mm 例2：如图，精度0.05mm（n=20） L=11+11×0.05=11.55mm 对齐 砧台 测量轴 锁紧手柄 固定套筒 活动套筒 鼓轮 (4)计算材料的密度ρ 3 4 5 三、有效数字及其运算规则 有效数字的一般概念 可靠数字和可疑（欠准确）数字合起来的值，称为有效数字。 例： 5.23cm 有效数字的基本特性 有效数字的位数与仪器精度(最小分度值)有关,也与被测量的大小有关。 例：用千分尺（最小分度值0.01mm），测量某物体的长度读 数为4.834mm,4位有效数字；用精度为0.02mm的游标 卡尺来测量，其读数为4.84mm ，3位有效数字。 用同一仪器测量大小不同的被测量，被测量越大，测量结果的 有效位数越多。 有效数字的位数与小数点的位置无关，单位换算时有效数字的 位数不应发生变化。 例：L= 3位 注意： 用以表示小数点位置的“0”不是有效数字； “0”在数字中间或数字后面都是有效数字，不能随意增减。 有效数字与不确定度的关系 规定不确定度的有效位数只取1位，任何测量结果， 必须与之对齐。 例： × × 有效数字的运算规则 加、减的运算