高中物理实验基础知识

高中物理实验基础知识有效数字简介：①带一位不可靠数字的近似数据叫有效数字。有效数字最后一位是估读的，是不可靠的。②有效数字位数是从左边第一个不为零的数字算起，最后的零有意义，不能随便取舍。如：2.7，2.70，2.700是不一样的。③一个大数如果不全是有效数字，就应该用科学计数法。如：36500如果只有四位有效数字，应写成：3.650×105。注：高中物理中，如果没有特别要求，一般只取两位或三位有效数字。㈡实验的主要思想方法：⑴控制变量法：在实验中或实际问题中，常有多个因素在变化，造成规律不易表现出来，这时可以先控制一些物理量不变，依次研究某一个因素的影响和作用。如：欧姆定律、牛顿第二定律等都是用这种方法研究的。⑵等效替代法：某些物理量不直观或不易测量，可以用较直观、较易测量而且又有等效效果的量代替，从而简化问题。⑶累积法：把某些难以用常规仪器准确测量的物理量用累积的方法，将小量变大量，不仅可以便于测量，而且还可以提高测量的准确程度，减小实验误差。如：测量均匀细金属丝直径时，可采用密绕多匝的方法；分析打点计时器打出的纸带时，可隔几个点找出一个计数点等。当然，累积的思想也可测较大的量，如测较大物体的质量可以先取其一部分测其密度，再测其体积，从而求得质量。⑷留迹法：有些物理过程是瞬息即逝的，需要将其纪录下来研究，如同摄像机一样拍摄下来分析，如用打点计时器记录物体位置，用频闪照像机拍摄平抛的小球位置，用示波器观察交流电信号的波形等。⑸外推法：有些物理量可以局部观察或测量，作为它的极端情况，不易直接观测，如果把局部观察测量得到的规律外推到极端，可以达到目的。如测电源电动势和内阻。⑹近似法：如半偏法⑺放大法：㈢测量仪器的读数规则：测量误差出现在哪一位，读数就应相应读到哪一位。⑴最小分度是“1”的仪器：测量误差出现在下一位，下一位按十分之一估读。⑵最小分度是“2”或“5”的仪器，测量误差出现在同一位上，同一位分别按二分之一或五分之一估读。如：量程为0.6A的电流表，最小分度为0.02A，只能读到安培的百分位，估读半小格，不足半小格的舍去，超过半小格作为一格估读。量程为15V的电压表，最小分度为0.5V，只能读到伏特的十分位上，估读五分之几小格。⑶下列仪器不需估读：游标卡尺，秒表，电阻箱。（还有液体温度计、体温计）⑷电学常用仪器实物图（并读出电阻箱、电流表、电压表示数）：SLR㈣实验数据常用处理方法：⑴平均法：⑵逐差法：如研究匀变速直线运动⑶图象法：①坐标轴代表的物理量要合理，便于找规律，一般多选用直线作图线，因为直线明了直观，而曲线的规律不易判定。②坐标建立要，坐标轴上要标明物理量，对应单位。正确选择横轴和纵轴的标度、比例，使所作图线大致布满整个图纸。③选点要恰当，作图要规范，图线要平滑，不能作成折线。曲线10-15点，且在曲线弯曲处取点密集；直线至少5个点，且应使直线通过尽可能多的点，不通过的点应均匀分布在直线两侧，舍去偏差较大的点。④根据原理确定图线的函数关系式，分析图线的斜率、截距、交点等物理意义，计算斜率应选取直线上相距较远的两点。⑷直接比较法：如验证力的平行四边形定则。⑸描迹法：如研究平抛物体的运动。⑹列表法:（略）㈤实验误差：⑴误差:测量值与真值之差。（真值不可得，误差不可免）⑵从误差来源看，可分为系统误差和偶然误差①系统误差：主要是实验原理不够完善，实验仪器精度不够，实验方法粗糙产生的。基本特点：具有相同的倾向性。减小方法：改善原理、提高精度、精巧。②偶然误差：是由于各种偶然因素的影响产生。基本特点：具有波动性。减小方法：多次实验取平均值。⑶从数据分析看，可分为绝对误差和相对误差①绝对误差：测量值与真值之差。提高仪器精度可减小绝对误差。②相对误差：⑷减小实验误差的方法：①校准测量仪器，恰当选择仪器的量程和精确度。②完善实验原理。③多次实验，求其平均值。④改进实验方法。⑤改进数据处理方法.如用图像法代替公式法，抵消部分实验误差，提高实验精度。