物理-山东科技版-必修第一册-2.3 实验中的误差和有效数字（课件PPT）

这是一份配套新教材-物理-山东科技版-必修第一册-2.3 实验中的误差和有效数字（课件PPT），共16页。

第节 3实验中的误差和有效数字高中物理 必修第一册第2章知道误差、有效数字的概念。能分析判断偶然误差和系统误差。学习目标一、认识物理测量中的误差1.误差：在物理实验过程中，由于受所用仪器和测量方法的限制，测量值和真实值会有差异，这就是误差。误差和错误不同，作为误差来说不可避免，只能尽量减小。2. 误差大小的意义：误差小，表示测得值和真实值接近，测的准确度高。3.误差的分类：从分析数据看，误差分为绝对误差和相对误差。 二、科学测量中误差例1 秦超同学用量程为3 V的电压表(内阻为3 kΩ)和电流表(量程为0.6 A，内阻为0.5 Ω)测量一阻值为10 Ω的电阻，测量结果依次为9.74 Ω、9.68 Ω、9.80 Ω、9.67 Ω。求： (1)秦超同学的测量值多大？(2)绝对误差和相对误差分别为多大？ 2.系统误差与偶然误差：(1)系统误差①具有单向性，即正负、大小都有一定的规律性，当重复进行实验分析时会重复出现。若找出原因，即可设法减小到可忽略的程度。②校正方法：采用标准方法与标准样品进行对照实验；校正仪器减小仪器误差；提高操作水平，减小操作误差。(2)偶然误差。①随机的、不可避免的，呈正态分布又称随机误差，是由某些难以控制、无法避免的偶然因素造成的，其大小与正负都是不固定的。②校正方法：减小偶然误差应重复多次平行实验并取平均值。例2下列情况会导致出现偶然误差的是 (　　)A.刻度尺本身刻度不均匀B.读数时视线与刻度线不垂直C.用光电门测量瞬时速度时遮光片较宽D.测量质量时天平底盘未调平解析：刻度尺本身刻度不均匀、用光电门测量瞬时速度时遮光片较宽、测量质量时天平底盘未调平是由于仪器不精密或实验原理不完善造成的，是系统误差；读数时视线与刻度线不垂直，是操作不规范造成的，是偶然误差。则B正确，A、C、D错误。B3.系统误差产生的原因及特点（1）来源：一是实验原理不够完善；二是实验仪器不够精确；三是实验方法粗略．（2）基本特点：实验结果与真实值的偏差总是偏大或偏小。（3）减小方法：改善实验原理：提高实验仪器的测量精确度；设计更精巧的实验方法。4.偶然误差产生的原因及特点(1)来源：偶然误差是由于各种偶然因素对实验者和实验仪器的影响而产生的．例如，用刻度尺多次测量长度时估读值的差异；电源电压的波动引起的测量值微小变化。(2)基本特点：多次重复同一测量时，偶然误差有时偏大，有时偏小，且偏大和偏小的机会比较接近。(3)减小方法：多次测量取平均值可以减小偶然误差。1.有效数字：把测量结果中能反映被测量大小的带有一位估读数字的　全部数字称为有效数字，其中通过直接读取获得的准确数字称为可靠数字，通过估读获得的数字称为存疑数字，也称为估读数字．2.有效数字的 意义：(1)内涵：测量结果中能反映被测量大小的带有一位估读数字的全部数字。 (2)记录方法：有效数字从一个数的左边第一个非零数字起，到末位数字止，所有的数字都是这个数的有效数字三、科学测量中的有效数字3.有效数字的应用（1）有效数字的位数反映了测量的相对误差(如称量某物体的质量是0.5180 g，表示该物体质量是0.5180± 0.0001，其相对误差为0.02%，如果少取一位有效数字，表示该物体的质量是0.518±0.001，其相对误差为0.2%)。（2）有效数字的位数与量的使用单位无关。(如称得某物的质量是12 g，两位有效数字，若以mg为单位时，应记为1.2×104 mg，而不应记为12 000 mg。)（3）数字前的零不是有效数字(0.025)，起定位作用；数字后的零都是有效数字(120、0.5000)。（4）若被舍弃的第一位大于5，则其前一位数字加1(如28.264 5，取三位有效数字，为28.3)；若被舍弃的第一位小于5，则舍弃。 例3 甲、乙两位同学用刻度尺分别测量不同长度的两物体，甲的测量值为85.73 cm，乙的测量值为1.28 cm，两位同学测量时的绝对误差均为0.1 mm，求：(1)甲、乙两位同学的测量数据各有几位有效数字？(2)甲、乙两位同学的相对误差分别为多大？哪位同学的测量值更精确？答案：　(1)4位，3位　(2)见解析1.写出下列各测量量的有效数字位数。(1)长度：3.142×103 mm，有效数字位数______(2)质量：0.003 0 kg，有效数字位数______(3)时间：11.3 s，有效数字位数______(4)温度：104 ℃，有效数字位数______(5)电压：14 V，有效数字位数______(6)电流：0.0344 A，有效数字位数______(7)电阻：24 kΩ，有效数字位数______(8)大气压578.3 mm汞柱高，有效数字位数______解析：根据有效数字的定义知：(1)四位　(2)两位　(3)三位　(4)三位(5)两位　(6)三位　(7)两位　(8)四位当堂检测2.甲、乙两位同学用两只刻度尺测同一物体长度，甲测量后记录数据是16 mm，乙测量后记录数据是16.0 mm，下面说法正确的是 (　　)A.甲用的刻度尺最小刻度为厘米B.甲用的刻度尺最小刻度为毫米C.乙用的刻度尺最小刻度为分米D.乙用的刻度尺最小刻度为厘米解析：甲记录的数据16 mm=1.6 cm，其中1厘米是准确值，0.6 cm是估读值，最小刻度为厘米。乙记录的数据16.0 mm，其中16毫米是准确值，0.0 mm是估读值，最后面的“0”有意义，不能去掉，最小刻度为毫米。则A正确，B、C、D错误。A3.(多选)下列测量值中有三位有效数字的是 (　　)A.0.03 cm　　B.6.01 s　　C.1.80 m　　D.50.0 kg解析：有效数字是从一个数的左边第一个非零数字起，到末位数字止。则B、C、D正确，0.03 cm是一位有效数字，则A错误。BCD4.(多选)用最小刻度为1 mm的刻度尺测量的长度如下，其中记录正确的是(　　)A.3.10 cm　　　　 B.3.1 cmC.3.100 cm D.0.31 cm解析：最小刻度为1 mm的刻度尺测量的数据若用cm作单位，小数点后面有两位，则A、D正确，B、C错误。AD谢 谢！