1、实验基础知识【学习目标】1了解做学生实验的重要性，知道实验前、实验中、实验后应该做些什么。2掌握误差分析及有效数字的概念，会用有效数字表达直接测量的结果。【学习重点】实验常规、误差分析及有效数字。【学习难点】误差分析、有效数字。【导学过程】一为什么要做学生实验物理学是一门以_实验_为基础的科学。做好学生实验，可以使我们对物理现象获得具体、明确的认识，了解概念和规律是怎样在实验的基础上得出的，从而加深对概念和规律的理解。做好学生实验，可以帮助我们提高运用所学知识分析、解决物理问题的能力。实验方法（实验本身、实验中所蕴含的实验思想和测量、数据处理方法）是我们研究和解决问题的一种基本方法。做好学生实
2、验对于提高我们的_观察_能力和_实验_能力是十分重要的。二怎样做好学生实验1实验前做好准备实验前要做好预习。应该认真、仔细阅读实验内容，做到明确实验_目的_，弄懂实验_原理_；明确所用_仪器装置_，弄清楚_操作步骤及注意事项_；设计好记录数据的_表格_。2手脑并用，正确地操作、观测和记录在实验过程中，不能只_动手_不_动脑_，机械地按规定的实验步骤操作，甚至看一步做一步，而应该手脑_并用_，心到、眼到、手到。首先要了解仪器装置的_性能_、_规格_、_使用_方法。要仔细安装和调整实验装置，使之符合实验条件。按步骤逐步操作时，应该在实验_原理_的指导下，头脑中对实验有一个整体的_物理_情景，操作中
3、要_正确_地使用仪器。在进行每一歩操作前，先想想可能出现的结果。如果跟自己预期的不符合，要想想是为什么，是否合理。实验过程中出现了故障，自己先想想可能的原因，再请老师帮助解决，并注意学习老师如何检查和排除故障。要仔细_观察_和_记录_原始数据，并注意标明_单位_。原始数据要边测量、边记录在事先设计好的表格中，要记得_准确_、_清楚_、有次序，不要乱记。3正确分析和处理数据，写好实验报告实验后要对得到的数据进行_仔细_的分析、计算和处理，作出_合理_的结论。处理数据要尊重客观事实，决不能乱凑数据；要学会自己独立地写出简明的_实验报告_，不要只按照现成的格式填写；根据不同的情况写出简要的原理和误差
4、分析等。三误差和有效数字1误差：测量值与真实值之间的差异称为_误差_。误差存在于一切测量之中，而且贯穿测量过程的始终。实验中，误差是不可避免的，但可以减小。2误差的分类（1）按误差的性质和来源可分为：_系统误差_和_偶然误差_ 。系统误差：由于仪器本身_不精确_、实验方法_粗略_或实验原理_不完善_所产生的误差。如电学实验中由于电流表有一定内阻和电压表的内阻不是无限大而产生的误差。系统误差的特点是多次重做同一实验时，误差总是_偏大或偏小_，不会有时偏大，有时偏小。减小系统误差的措施是_校准测量测量仪器_、_改进实验方法_、_完善实验原理_。偶然误差：由于各种_偶然_因素对实验者、测量仪器、被测
5、物理量的影响而产生的误差。如仪器的读数，对分度值以下的数值用眼睛来估计，各次测量结果就不一致。偶然误差的特点是_有时_偏大、_有时_偏小，偏大和偏小的_概率_相同。减小系统误差的措施是_多次_测量求_平均值_。（2）按分析的数据可分为：_绝对误差_和_相对误差_。（引入其是为了评价测量结果的好坏）绝对误差：指_测量_值与_真实_值之差。即：绝对误差测量值真实值或者NNN0相对误差：绝对误差与待测量的真实值之比称为相对误差。即：相对误差（NN0）100一般情况下，待测量的真实值是不知道的，实际计算时常用多次测量的平均值来代替真实值。相对误差（又叫百分误差）反映了实验结果的精确程度。对于两个测量值
6、的评估，必须比较其相对误差，绝对误差的大小并不决定相对误差的大小。3有效数字测量有误差，测得的数字只能是近似值，用毫米刻度尺量出书本的长度是182.2mm，最末一位数字2是_估计_出来的，是_不可靠_数字，但是仍然有意义，仍要写出来。这种带有一位不可靠数字的近似数字叫做_有效数字_。有效数字的原则是：小数点前面非零数字前的零是无效的；而小数点后面非零数字后面的零是有效的。如0.5的有效数字是一位，而0.500的有效数字是三位，3000的有效数字是4位而不是一位，为了统一，一般用科学计数法。3000这四位有效数字写成3.000103。有效数字的运算规则比较复杂，中学阶段不作要求，运算_结果_一般取_两位_或_三位_有效数字。注意：从左往右数，第一个不为零的数字起，都为有效数字（包括末尾的零）,有效数字由准确位、估读位构成。【思考练习】10.92、0.085、0.0063、2.70中有效数字位数与其它不同的数值是_2.70_？236500km写成三位有效数字是_3.65104km_写成四位有效数字是_3.650104km_。【学教后记】