1、实验误差与有效数字 长度的测量,力 物体的平衡,基础知识回顾,1测量利用计量仪器对被测物理量进行度量的过程叫测量。分为两类：直接测量和间接测量。 2测量值用测量仪器测定待测物理量所得到的数值。 3真实值物理量的客观数值叫真实值，简称真值。 4误差测量值与真实值的差异叫做误差。误差可分为系统误差和偶然误差两种,基础知识回顾,4系统误差 （1）系统误差 在同一条件下（观察方法、仪器、环境、观察者不变）多次测量同一物理量时，符号和绝对值保持不变的误差叫系统误差。当条件发生变化时，系统误差也按一定规律变化。系统误差反映了多次测量总体平均值偏离真值的程度。 （2）系统误差的来源 仪器误差 这是由于仪器本
2、身的缺陷或没有按规定条件使用仪器而造成的。如仪器的零点不准，仪器未调整好，外界环境（光线、温度、湿度、电磁场等）对测量仪器的影响等所产生的误差。,理论误差（方法误差） 由于测量所依据的理论公式本身的近似性，或实验条件不能达到理论公式所规定的要求，或者是实验方法本身不完善所带来的误差。例如伏安法测电阻时没有考虑电表内阻对实验结果的影响等。 个人误差 由于观测者个人感官和运动器官的反应或习惯不同而产生的误差. （3）系统误差有些是定值的，如仪器的零点不准，有些是积累性的，如用受热膨胀的钢质米尺测量时，读数就小于其真实长度。系统误差的出现一般都有较明确的原因.需要注意的是，系统误差总是使测量结果偏向
3、一边，或者偏大，或者偏小，因此，多次测量求平均值并不能消除系统误差。,基础知识回顾,5偶然误差（随机误差） （1）偶然误差测量时，即使排除了产生系统误差的因素（实际上不可能也没有必要绝对排除），进行了精心的观测，仍然会存在一定的误差，这类由于偶然的或不确定的因素所造成的每一次测量值的无规则变化（涨落），叫做偶然误差，或随机误差。产生偶然误差的原因很多，例如观测时目的物对得不准，读数不准确，周围环境的偶然变化或电源电压的波动等因素的影响，难以确定某个因素产生的具体影响的大小。,基础知识回顾,（2）偶然误差的规律性偶然误差的存在使每次测量值偏大或偏小是不定的，但它并非毫无规律，它的规律性是在大量观
4、测数据中才表现出来的统计规律。在多数物理实验中，偶然误差表现出如下的规律性绝对值相等的正的和负的误差出现机会相同绝对值小的误差比绝对值大的误差出现的机会多误差不会超出一定的范围。 （3）在一定的条件下，增加测量次数，可以减小测量结果的偶然误差，使算术平均值趋于真值。,基础知识回顾,6绝对误差和相对误差 （1）绝对误差测量值与被测量真值之差，与被测量真值具有相同的单位，反映测量值偏离真值的大小.在同一测量条件下，绝对误差可以表示一个测量结果的可靠程度. （2）相对误差测量值的绝对误差与测量值之比叫做相对误差，通常用百分比来表示。相对误差更能反映测量的可信程度。例如用外径千分尺测量两个物体的长度分
5、别是10.00mm和0.10mm，两次测量的绝对误差都是0.01mm，从绝对误差来看，对两次测量的评价是相同的，但是前者的相对误差为0.1%，后者则为10%，后者的相对误差是前者的一百倍。,基础知识回顾,7有效数字 （1）有效数字:由可疑数字和可靠数字组成，如:0.80cm，最后一位0是可疑数字.若写成0.800cm. （2）使用有效数字时应注意： 有效数字的位数与小数点的位置无关。例如，物体的长度是4.75cm，0.0457m，均是三位有效数字. 0在数字中间或在数字结尾都是有效数字。例如，0.4002m、4.002m、42.00m都是四位有效数字。 测量结果的单位变换应不影响有效数字的位数
6、。如某物体的长度是1.5m，换成cm单位时，应写成1.5102cm。 有效数字位数的确定。测量时仪器最小刻度的下一位为可疑数字.习题中取小数点后两到三位. 数值的科学表示式。,基础知识回顾,游标卡尺的读数原理,游标卡尺读数方法 游标卡尺的读数（待测物体的长度）=主尺读数+游标读数 主尺读数:游标尺零刻度线在主尺上的位置的毫米整数位 游标尺:n精度,基础知识回顾,使用游标尺注意事项 使用游标卡尺测长度时，测量爪必须紧靠工件，并适当旋紧固定螺丝以固定好游标尺之后再读数。 测量物不可在钳口间移动或压得太紧，以免磨损钳口或损坏工件。 测量物上被测距离的连线必须平行于主尺。读数时，眼睛要正对刻度线（即视
7、线与尺垂直）读数，以避免视差。 主尺的读数一定要从游标尺的零刻度线处读取，而不能从游标尺的机械末端读数。 对游标尺的末位数不要求再作估读，如遇游标上没有哪一根刻度线与主尺刻度线对齐的情况，则选择靠最近的一根线读数。有效数字的末位与游标卡尺的精度对齐。 用20分度的游标卡尺，读数的末尾数字一定是0或5；用50分度的游标卡尺读，读数的末尾数字一定是偶数。,基础知识回顾,1、游标尺的读数 2、游标尺的原理 3、变形游标尺,例题讲解,按照有效数字规则读出以下各游标尺的测量值.,读数为_cm.,读数为_mm.,读数为_m.,读数为_cm.,读数为_cm.,演示,准确度为0.1mm的游标卡尺,游标尺刻度总长度为9mm,若游标尺的第六条刻度线与主尺上12.5cm刻度线对齐,则此时物体长度为多少? 答案:125-0.96=119.6mm,
