第一部分 专题十二 第1讲 力学实验.ppt

第一部分,专题十二,归纳对接高考,热点透析高考,考点一,考点二,考点三,冲刺直击高考,第,1,讲,一、误差和有效数字,1,误差,误差,产生原因,大小特点,减小方法,系统误差,实验仪器不精密实验原理不完善实验方法粗糙,总是偏大或偏小,更新仪器完善实验原理,偶然误差,测量、读数不准确,忽大忽小,画图象或取平均值,2,有效数字,(1),定义：带有一位不可靠数字的近似数据。有效数字的最后一位是测量者估读出来的，是误差的来源。,(2),从数字左边第一个不为零的数字算起，如,0.012 5,为三位,有效数字。,二、基本仪器的使用与读数,1,长度测量类,(1),游标卡尺的读数：,游标尺,(mm),精度,(mm),测量结果,(,游标尺上第,n,个刻线与主尺上的某刻度线对正时,)(mm),刻度格数,刻度总长度,每小格与,1,毫米差,10,9,0.1,0.1,主尺上读的毫米数,0.1,n,20,19,0.05,0.05,主尺上读的毫米数,0.05,n,50,49,0.02,0.02,主尺上读的毫米数,0.02,n,(2),螺旋测微器的读数：,测量值固定刻度整毫米数半毫米数可动刻度读数,(,含估读,)0.01 mm,。,2,时间测量类,(1),机械秒表的读数：,原理：机械秒表的长针是秒针，转一周是,30 s,，因为机械表采用的是齿轮传动，指针不可能停留在两小格之间，所以不能估读出比,0.1 s,更短的时间。位于秒表上部中间的小圆圈里面的短针是分针，指针走一圈,15 min,，每小格为,0.5 min,。,秒表的读数方法是：,T,短针读数,(,t,1,),长针读数,(,t,2,),。,(2),打点计时器：,计时器种类,工作电源电压,打点间隔,电磁打点计时器,交流,50 Hz,4 V,6 V,0.02 s,电火花打点计时器,交流,50 Hz,220 V,0.02 s,(3),频闪照相机：,其作用和处理方法与打点计时器类似，它是用等时间间隔获取图象的信息的方法将物体在不同时刻的位置记录下来，使用时要明确频闪的时间间隔。,三、实验数据的处理方法,1,列表法,在记录和处理数据时，为了简单而明确地表示出有关物理量之间的对应关系，将数据填写在适当的表格内，称为列表法。列成表格不但可以减少或避免错误，便于发现问题和分析问题，而且有助于找出各物理量之间的变化规律。分析表格中的记录数据时一般先找出相同量，再分析其他量的数据关系。,表格要求简单明了，用符号标明各物理量并写明单位，所列数据要符合有效数字的有关规定。,2,平均值法,即把测定的若干组数相加求和，然后除以测量次数。,3,作图法,用作图法处理实验数据是物理实验中最常用的方法之一。用作图法处理数据的优点是直观、简便，有取平均的效果。由图线的斜率、截距、包围面积等可以研究物理量之间的变化关系，找出规律。,例,1,如图,12,1,1,甲所示游标卡尺读数为,_ cm,，图乙中螺旋测微器读数为,_ mm,。,图,12,1,1,解析,根据游标卡尺的读数公式知，该读数为：,7 mm,50.05 mm,7.25 mm,0.725 cm,根据螺旋测微器的读数公式知，该读数为：,9 mm,20.00.01 mm,9.200 mm,答案,0.725,9.200,(1),游标卡尺在读数时先确定各尺的分度，把数据读成以毫米为单位的。先读主尺数据，再读游标尺数据，最后两数相加。,(2),游标卡尺读数时不需要估读。,(3),螺旋测微器读数时，要注意固定刻度上表示半毫米的刻度线是否已经露出，由可动刻度的,0,刻度线位置判定；要准确到,0.01mm,，估读到,0.001 mm,，即结果若用,mm,做单位，则小数点后必须保留三位数字。,例,2,测木块与长木板之间的动摩擦因数时，采用如图,12,1,2,所示的装置，图中长木板水平固定。,图,12,1,2,(1),实验过程中，电火花计时器应接在,_(,选填,“,直流,”,或,“,交流,”,),电源上。调整定滑轮高度，使细线与长木板平行。,(2),已知重力加速度为,g,，测得木块的质量为,M,，砝码盘和砝码的总质量为,m,，木块的加速度为,a,，则木块与长木板间的动摩擦因数,_,。,(3),如图,12,1,3,所示，为木块在水平木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分，,0,、,1,、,2,、,3,、,4,、,56,为计数点，相邻两计数点间还有,4,个打点未画出。从纸带上测出,x,1,3.20 cm,，,x,2,4.52 cm,，,x,5,8.42 cm,，,x,6,9.70 cm,。则木块加速度大小,a,_ m/s,2,(,保留两位有效数字,),。,图,12,1,3,图,12,1,4,图,12,1,5,例,3,(2012,广东高考,),某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。,(1),将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧，弹簧轴线和刻度尺都应在,_,方向,(,填,“,水平,”,或,“,竖直,”,),。,(2),弹簧自然悬挂，待弹簧,_,时，长度记为,L,0,；弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为,L,x,；在砝码盘中每次增加,10 g,砝码，弹簧长度依次记为,L,1,至,L,6,，数据如下表：,代表符号,L,0,L,x,L,1,L,2,L,3,L,4,L,5,L,6,数值,(cm),25.35,27.35,29.35,31.30,33.4,35.35,37.40,39.30,表中有一个数值记录不规范，代表符号为,_,。由表可知所用刻度尺的最小分度为,_,。,图,12,1,6,(3),图,12,1,6,是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与,_,的差值,(,填,“,L,0,”,或,“,L,x,”),。,(4),由图可知弹簧的劲度系数为,_N/m,；通过图和表可知砝码盘的质量为,_g(,结果保留两位有效数字，重力加速度取,9.8 m/s,2,),。,解析,(1),弹簧的轴线必须沿重力方向，所以应沿竖直方向。,(2),由于表中测量值已经估读到,0.1 mm,，所以刻度尺的最小刻度应是,1 mm,。,答案,(1),竖直,(2),静止,L,3,1 mm,(3),L,x,(4)4.9,10,用图象处理数据的解题技巧,图象法是物理实验中广泛应用的处理实验数据的方法，以下为作图的规则：,(1),作图一定要用坐标纸，坐标纸的大小要根据有效数字的位数和结果的需要来定；,(2),要标明轴名、单位，在轴上每隔一定的间距按有效数字的位数标明数值；,(3),图上的连线不一定通过所有的数据点，而应尽量使数据点合理地分布在线的两侧；,(4),作图时常通过选取适当的坐标轴使图线线性化，即,“,变曲为直,”,。,虽然图象法有许多优点，但在图纸上连线时有较大的主观任意性，另外连线的粗细、图纸的大小、图纸本身的均匀程度等，都对结果的准确性有影响。,点击下图进入,“,冲刺直击高考,”,