1、力學(xué)實(shí)驗(yàn),三、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄與處理 1. 系統(tǒng)誤差和偶然誤差 (1)系統(tǒng)誤差的特點(diǎn)是測(cè)量值總是有規(guī)律地朝著某一方向偏離真實(shí)值(誤差總是偏大或總是偏小)系統(tǒng)誤差的主要來(lái)源是儀器本身不夠精確、實(shí)驗(yàn)原理與方法不夠完善 (2)偶然誤差是由于偶然因素的影響，造成測(cè)量值無(wú)規(guī)則起伏，有時(shí)偏大、有時(shí)偏小可用多次測(cè)量求平均值的方法減小偶然誤差，平均值比某一次測(cè)得的數(shù)值更接近于真實(shí)值 2有效數(shù)字：帶有一位不準(zhǔn)確數(shù)字的近似數(shù)字 (1)凡是用測(cè)量?jī)x器直接測(cè)量的結(jié)果，讀數(shù)一般要求在讀出儀器最小刻度所在位的數(shù)值(可靠數(shù)字)后，再向下估讀一位(不可靠數(shù)字)，不受有效數(shù)字位數(shù)的限制；,(2)間接測(cè)量的有效數(shù)字運(yùn)算不作要求，運(yùn)

2、算結(jié)果一般可用23位有效數(shù)字表示 3儀器讀數(shù) (1)使用刻度尺、彈簧測(cè)力計(jì)、溫度表、電流表、電壓表等儀器時(shí)，凡是最小刻度是10分度的，要求讀到最小刻度后再把最小刻度10等分估讀一位(估讀的這位是不可靠數(shù)字，卻是有效數(shù)字的不可缺少的組成部分)最小刻度是5(或2)分度的，則把最小刻度5(或2)等分估讀一位例如圖5131甲用毫米刻度尺測(cè)量物體長(zhǎng)度為6.50 cm，圖乙電壓表用15 V量程時(shí)最小刻度為0.5 V，讀作5.5 V0.2 V(5等分估讀)5.7 V.,(2)游標(biāo)卡尺、秒表、電阻箱由于本身構(gòu)造的原因不需要估讀，歐姆表因?yàn)楸旧頊y(cè)量值就不準(zhǔn)確，因此不需要估讀,4實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法

3、有公式法、列表法、逐差法和圖象法測(cè)量性實(shí)驗(yàn)中用圖象法處理數(shù)據(jù)可有效地減小實(shí)驗(yàn)誤差，圖象法比其他方法更適用于探究性實(shí)驗(yàn)，選取適當(dāng)?shù)淖宰兞浚ㄟ^(guò)畫(huà)出圖象可以找到或反映物理量之間的變化關(guān)系，且便于找出其中的規(guī)律，確定對(duì)應(yīng)量的函數(shù)關(guān)系畫(huà)圖象時(shí)應(yīng)注意：(1)根據(jù)測(cè)量的要求選定坐標(biāo)軸，一般以橫軸為自變量，縱軸為因變量，坐標(biāo)軸要標(biāo)明所代表的物理量的名稱(chēng)及單位；(2)坐標(biāo)軸標(biāo)度的選擇要合適，使測(cè)量數(shù)據(jù)能在坐標(biāo)軸上得到準(zhǔn)確的反映，在物理圖象中，坐標(biāo)原點(diǎn)可以是零也可以不是零,探究點(diǎn)一測(cè)量性實(shí)驗(yàn),測(cè)量性實(shí)驗(yàn)一般以某一原理或物理規(guī)律(公式)為依據(jù)，通過(guò)測(cè)量相關(guān)的物理量，從而實(shí)現(xiàn)測(cè)定某個(gè)(或某些)物理量或物理常數(shù)的實(shí)驗(yàn)

4、目的測(cè)量可分為直接測(cè)量和間接測(cè)量，高中物理實(shí)驗(yàn)涉及的測(cè)量性實(shí)驗(yàn)大多為間接測(cè)量實(shí)驗(yàn)，即通過(guò)直接測(cè)量和推導(dǎo)計(jì)算來(lái)間接得到待測(cè)量，聯(lián)系直接測(cè)量量和待測(cè)量間的關(guān)系是該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理,【點(diǎn)評(píng)】 本題是在教材學(xué)生實(shí)驗(yàn)研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律的基礎(chǔ)上適度延伸和拓展命制的，屬于間接測(cè)量性實(shí)驗(yàn)，考查考生對(duì)基本實(shí)驗(yàn)的理解和應(yīng)用能力，屬于最基本的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ螅罂忌羁汤斫饣緦?shí)驗(yàn)原理，領(lǐng)悟其中滲透的實(shí)驗(yàn)思想、方法、理論，并能遷移應(yīng)用,探究點(diǎn)二驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),例2 2011海南卷 現(xiàn)要通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)裝置如圖5135所示：水平桌面上固定一傾斜的氣墊導(dǎo)軌；導(dǎo)軌上A點(diǎn)處有一帶長(zhǎng)方形遮光片的滑塊，其總質(zhì)量為M

5、，左端由跨過(guò)輕質(zhì)光滑定滑輪的細(xì)繩與一質(zhì)量為m的砝碼相連；遮光片兩條長(zhǎng)邊與導(dǎo)軌垂直；導(dǎo)軌上B點(diǎn)有一光電門(mén)，可以測(cè)量遮光片經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的擋光時(shí)間t，用d表示A點(diǎn)到導(dǎo)軌底端C點(diǎn)的距離，h表示A與C的高度差，b表示遮光片的寬度，x表示A、B兩點(diǎn)間的距離，將遮光片通過(guò)光電門(mén)的平均速度看作滑塊通過(guò)B點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度用g表示重力加速度完成下列填空和作圖：,(2)多次改變光電門(mén)的位置，每次均令滑塊自同一點(diǎn)(A點(diǎn))下滑，測(cè)量相應(yīng)的x與t值，結(jié)果如下表所示：,專(zhuān)題十三 要點(diǎn)熱點(diǎn)探究,【點(diǎn)評(píng)】 本題是驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)的再設(shè)計(jì)，將傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法中使用的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器改為氣墊導(dǎo)軌和光電計(jì)時(shí)裝置，這需要學(xué)生從驗(yàn)證的機(jī)械能守

6、恒定律出發(fā)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件理解實(shí)驗(yàn)步驟，明確需要直接測(cè)量和間接計(jì)算哪些物理量，需要驗(yàn)證什么關(guān)系才能表示小車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的機(jī)械能守恒,探究點(diǎn)三探究性實(shí)驗(yàn),探究性實(shí)驗(yàn)旨在通過(guò)實(shí)驗(yàn)探索某種物理規(guī)律、研究某個(gè)物理問(wèn)題近年來(lái)探究性實(shí)驗(yàn)在高考實(shí)驗(yàn)中占的比例逐步增大，注重考查考生的科學(xué)探究能力和知識(shí)的形成過(guò)程探究性實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生將自己掌握的物理知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能創(chuàng)造性地應(yīng)用到新的實(shí)驗(yàn)情境中，由題給條件自行選定實(shí)驗(yàn)原理，確定實(shí)驗(yàn)方案，選擇合適的器材去研究物理現(xiàn)象，通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)信息分析各物理量中的內(nèi)在聯(lián)系，找出其中所包含的物理規(guī)律,例3 為了“探究功與物體速度變化的關(guān)系”，現(xiàn)提供如圖5138所示的器材，請(qǐng)思考探究思

7、路并回答下列問(wèn)題： (1)為了消除摩擦力的影響，應(yīng)采取的措施：_,(2)在某次實(shí)驗(yàn)中某同學(xué)得到了如圖5139所示的一條紙帶，在A、B、C、D、E五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)中應(yīng)該選用(填“B”、“C”或“D”)點(diǎn)的速度才符合實(shí)驗(yàn)要求，因?yàn)椋篲。,【點(diǎn)評(píng)】 “探究功與物體速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶應(yīng)該先逐漸變疏后均勻不變，本實(shí)驗(yàn)給出的打點(diǎn)紙帶有明顯的誤差，這是由于摩擦力沒(méi)有被完全平衡造成的，解答時(shí)無(wú)需理會(huì),探究點(diǎn)四實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新與設(shè)計(jì),創(chuàng)新和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生運(yùn)用學(xué)過(guò)的實(shí)驗(yàn)方法，自行設(shè)計(jì)一個(gè)新的實(shí)驗(yàn)方案它要求學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)原理，選擇實(shí)驗(yàn)器材，安排實(shí)驗(yàn)步驟，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的方法并分析實(shí)驗(yàn)誤差實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新

8、與設(shè)計(jì)主要考查學(xué)生是否理解實(shí)驗(yàn)原理，是否具有靈活運(yùn)用實(shí)驗(yàn)知識(shí)的能力，是否具有在不同情況下遷移知識(shí)的能力，對(duì)能力的要求較高 1設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)考查實(shí)驗(yàn)知識(shí)的綜合應(yīng)用，解決設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的關(guān)鍵在于根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)原理是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的根本依據(jù)和出發(fā)點(diǎn)，它決定實(shí)驗(yàn)過(guò)程的設(shè)置、應(yīng)當(dāng)測(cè)量哪些物理量、如何安排實(shí)驗(yàn)步驟等問(wèn)題,2求解設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的步驟 (1)從實(shí)驗(yàn)?zāi)康娜胧郑?(2)根據(jù)問(wèn)題的要求和條件，回顧課本實(shí)驗(yàn)原理，聯(lián)想實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，適當(dāng)遷移，確定實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)過(guò)程； (3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)器材和原理，設(shè)計(jì)具體的實(shí)驗(yàn)方案； (4)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)記錄表格，測(cè)量物理量，處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行誤差分析 在保證正確性、安全性、準(zhǔn)確

9、性、可操作性的原則下，實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)一般依據(jù)以下步驟進(jìn)行：,例4 2011重慶卷 某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖51311所示的裝置，利用米尺、秒表、輕繩、輕滑輪、軌道、滑塊、托盤(pán)和砝碼等器材來(lái)測(cè)定滑塊和軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù).滑塊和托盤(pán)上分別放有若干砝碼，滑塊質(zhì)量為M，滑塊上砝碼總質(zhì)量為m，托盤(pán)和盤(pán)中砝碼的總質(zhì)量為m.實(shí)驗(yàn)中，滑塊在水平軌道上從A到B做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，重力加速度g取10 m/s2.,變式題1,變式題2,【備選理由】 本題情景靈活，難度不大，符合廣東高考的命題特點(diǎn),圖1是利用激光測(cè)轉(zhuǎn)速的原理示意圖，圖中圓盤(pán)可繞固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，盤(pán)邊緣側(cè)面上有一小段涂有很薄的反光材料當(dāng)盤(pán)轉(zhuǎn)到某一位置時(shí)，接收器可以接收到反光涂層所反射的激光束，并將所收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，在示波器顯示屏上顯示出來(lái)(如圖2所示).,【解析】 (1)從圖2可知圓盤(pán)轉(zhuǎn)一圈的