在物理实验中,要知道物理量的数值就必须进行测量。但是,测量的结果不可能绝对准确测量值与真实值之差总存在或大或小的差异,即误差实验中的误差和错误是两个完全不同的概念,错误必须防止,必须纠正但误差却不可避免,我们只能设法减小它。 实验误差分偶然误差和系统误差偶然误差是做实验的人在操作或读取测量数值时造成的误差例如,用刻度尺测量物体的长度时,最小刻度以下的数值只能估读,因此,各次测量的结果有时偏大,有时偏小这种性质的误差就属于偶然误差。 系统误差是由于仪器本身不精确,或实验原理不够完善而引起的误差例如,用弹簧测力计沿倾斜方向向上拉物体时,弹簧测力计的零点指针将发生移动,若对零点指针不加调节,就会使读数偏小,这种性质的误差就属于系统误差。 实验中我们应该尽量减小误差,为了减小实验误差,做实验时必须注意以下几点要求: 1.要注意满足测量仪器的使用条件例如,托盘天平应放在比较平的台面上进行操作,在使用天平时应尽量减小震动,砝码要用镊子夹取,不能用手去拿,要轻拿轻放等等。 2.要注意测量仪器的零点调节。例如,天平只有在游码置于“0”线、横梁水平、指针指中的情况下才算零点准确,方可进行称量。又如,弹簧测力计的拉力的方向有较大的改变时,它的零点位置也会发生变化,应重新调整零点,再如,刻度尺的“0”刻度线容易磨损而看不清零刻度线,测量时,应重新选择零刻度线。 3.要注意正确选择仪表的量程应使所选的量程大于待测物理量的数值,同时该量程的最小刻度应符合待测量所需精确程度的要求例如,电流表有两个量程:0~0.6A和0~3A,若电路中的电流小于0.6A,则电流表应选择0~0.6A的量程测量;若电路中的电流大于0.6A、小于3A时,则电流表可选择0~3A的量程测量;若电路中的电流大于3A,则这个电流表不能使用,应重新换一个量程较大的电流表。 4.要有正确地观察读数的方法。例如,在观察量筒和量杯里的水面到达的刻度时,视线要跟水面相平。又如在观察刻度尺、弹簧测力计的读数时,视线要跟刻度线垂直。 5.应注意改进实验的方法例如,测单摆振动的周期时,测一次全振动的时间,误差较大,可以用累积的方法测量多次连续摆动的时间,然后求其平均值,就可减小误差,又如测一张纸的厚度的实验中,如测量一张纸,则误差较大;若先测出100张纸的厚度,再求平均值,就可减小误差,等等。 由于测量的误差不可避免,所以测量值也只能是近似值例如,用毫米刻度尺测出一本书的长度是184.2mm,最末一位数字是估计的,而用厘米刻度尺测同样长度时就不可能估计到毫米的十分位,通常,我们将这种带有一位估计数字的近似数叫做有效数字,例如,某个零件的直径的测量,用厘米刻度尺测量,读数是7cm;用毫米刻度尺测量,读数是2.70cm,用螺旋测微器测量,读数是2.700m显然,它们的含义是不一样的,它们分别代表两位、三位、四位有效数字,数2.7表示最末一位“7”是不可靠的,面数2.70和2.700则表示最末数字“0”是不可靠的,因此,小数最后的零是有意义的,不能随便舍去或添加但是,纯小数的第一个非零数字前面的零是用来表示小数点位数的,它不是有效数字。例如,0.92、0.085、0.0063都是两位有效数字。大的数字可以写成有一位整数的小数和10的乘方的积的形式,例如,3650km,如果是三位有效数字,就写成3.65×104km(是10的4次方)。 通常,在实验中测量读数时,我们应估读到测量器具最小刻度的下一位。 (责任编辑:admin) |