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        高中物理實驗儀器精度對實驗結果的影響*

        2021-08-25 04:02:42
        物理通報 2021年9期
        關鍵詞:金屬絲單擺加速度

        郝 詳

        (河北保定外國語學校 河北 保定 071000)

        每到一輪復習的實驗復習時,任課教師都存在這樣的困惑,如果將每個實驗進行講、練、做,效率低不說,學生的參與度也不高;如果不進行實驗復習,學生又難以將實驗原理與實驗儀器、步驟相聯(lián)系.筆者嘗試將實驗中儀器精度對實驗結果的影響這個問題提出,讓學生通過類比,找規(guī)律、找方法來解決問題,再進行實驗,學生參與實驗的熱情高了,也得到了意向不到的結果.在此,闡述一下具體思路.

        首先,選取了高中階段的兩個實驗:測金屬絲的電阻率、單擺測當?shù)刂亓铀俣龋凑諏嶒炘怼枰獪y量物理量→實驗儀器(及精度)→測量結果對實驗結果影響→實驗操作的順序進行研究.

        實驗1:測金屬絲的電阻率

        實驗原理圖如圖1所示.

        圖1 測金屬絲電阻率實驗原理圖

        實驗中需要讀數(shù)的儀器:刻度尺(精度1 mm)、 螺旋測微器(精度0.01 mm)、電壓表(0~3 V,精度0.1 V),電流表(0~0.6 A,精度0.02 A).

        誤差計算公式

        采集實驗數(shù)據(jù)時,會出現(xiàn)實驗誤差,實驗誤差最大值不超過儀器精度的50%,在此實驗誤差按照儀器精度的二分之一進行理論測算,測量值對實驗結果的影響如表1所示.

        表1 測金屬絲電阻率測量值對實驗的影響

        由分析可知.實驗中的數(shù)據(jù)測量誤差對實驗結果的影響在5%左右,主要是由電流表、電壓表的讀數(shù)引起的,因此,在實驗時要密切注意儀器讀數(shù),避免錯誤,減小誤差.

        實驗2:單擺測當?shù)刂亓铀俣?/p>

        誤差公式為

        實驗裝置如圖2所示,

        圖2 單擺測當?shù)刂亓铀俣葘嶒炑b置

        需要讀數(shù)的儀器有刻度尺(精度1 mm)、游標卡尺(精度0.01 mm)、秒表(精度0.1 s).各物理量的測量值對實驗結果影響如表2所示.

        表2 單擺測當?shù)刂亓铀俣葴y量值的影響

        需要指出,π的取值對實驗結果有一定的影響(表3).

        表3 π的取值對單擺測當?shù)刂亓铀俣葘嶒灲Y果的影響

        通過理論分析,找到了實驗操作中對實驗結果影響大的因素,可以對實驗復習進行有針對性的指導.筆者探索用這種方法將其它聯(lián)系起來加以研究,提高實驗復習效果.

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