高中物理實(shí)驗(yàn):實(shí)驗(yàn)誤差及其處理

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1、誤差 測(cè)量值與真實(shí)值之間的差異。誤差不是錯(cuò)誤,在測(cè)量時(shí)誤差是不可避免的。

真實(shí)值:是指被測(cè)物理量在規(guī)定的時(shí)間和空間內(nèi)的客觀大小,即物理量的真實(shí)值。實(shí)驗(yàn)中真實(shí)值是得不到的,通常用多次測(cè)量的算術(shù)平均值來(lái)代替真實(shí)值,且測(cè)量次數(shù)越多,平均值就越接近真實(shí)值。

測(cè)量值:由測(cè)量?jī)x器直接讀出的物理量的數(shù)值或?qū)y(cè)量數(shù)據(jù)直接帶入公式計(jì)算出來(lái)的物理量的數(shù)值。

2、從誤差來(lái)源看,誤差可分為系統(tǒng)誤差和偶然誤差

(1)系統(tǒng)誤差 主要是由于實(shí)驗(yàn)原理不夠完善、實(shí)驗(yàn)儀器精度不夠、實(shí)驗(yàn)方法粗略而產(chǎn)生的;咎攸c(diǎn):實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)真實(shí)值的偏差總是具有相同的傾向性,即總是偏小或偏大。減小方法:改善實(shí)驗(yàn)原理,提高實(shí)驗(yàn)儀器的測(cè)量精度,設(shè)計(jì)更精巧的實(shí)驗(yàn)方法。

(2)偶然誤差 是由于各種偶然因素對(duì)實(shí)驗(yàn)者和實(shí)驗(yàn)儀器的影響而產(chǎn)生的,如測(cè)量環(huán)境(或條件)的不穩(wěn)定、實(shí)驗(yàn)者的經(jīng)驗(yàn)不足。特點(diǎn):總是有時(shí)偏大,有時(shí)偏小,且偏大和偏小的機(jī)會(huì)相等! p小方法:多次實(shí)驗(yàn)取平均值。

3、從數(shù)據(jù)分析看,誤差分為絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差

(1)絕對(duì)誤差 是測(cè)量值與真實(shí)值之差。在直接用儀器測(cè)量某一物理量時(shí),提高測(cè)量?jī)x器的精度是減小絕對(duì)誤差的重要方法。

(2)相對(duì)誤差 相對(duì)誤差等于絕對(duì)誤差與真實(shí)值之比,常用百分比表示,反映了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精確程度。在難以減小絕對(duì)誤差時(shí),增大真實(shí)值是減小相對(duì)誤差的簡(jiǎn)易而有效的方法。

4、減小誤差的方法

(1)校準(zhǔn)測(cè)量?jī)x器。如電流表、電壓表、歐姆表、天平等儀器,使用前應(yīng)先進(jìn)行調(diào)零校準(zhǔn)。

(2)恰當(dāng)選擇儀器的量程和精確度。

(3)完善實(shí)驗(yàn)原理。

(4)進(jìn)行多次重復(fù)實(shí)驗(yàn),求其平均值。

(5)以圖像法代替公式法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

(6)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法。

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