湖南省新田县第一中学高中物理 物理实验与有效数字课件 新人教版必修1.ppt

高中物理实验 1 定性介绍向定量研究的过渡 2 形象思维向抽象思维的飞跃 3 公式套用向数学综合运用的递进 4 被动记忆向自主探索的转变 高中物理与初中物理在内容与方法上的区别 必修1 物理实验误差与有效数字 实验推动了物理学的发展 物理学是实验科学 凡物理学的概念 规律及公式等都是以客观实验为基础的 因此物理学绝不能脱离物理实验 当代最为人们注目的诺贝尔奖 宗旨是奖给有最重要发现或发明的人 因此 诺贝尔物理学奖标帜着物理学中划时代的里程碑级的重大发现和发明 从1901年第一次授奖至今有近百年的历史 已有得主近150名 其中主要以实验物理学方面的发现或发明而获奖者约占73 项 诺贝尔奖 在实验物理学方面取得伟大成功者 1 1901年首届诺贝尔物理学奖得主德国人仑琴 w c rentegen 为奖励他于1895年发现x射线 2 1902年的得主是荷兰人塞曼 奖励他在1894年发现光谱线在磁场中会分裂的现象 3 1903年得主是法国人贝可勒尔 h a becquerel 他于1896年发现了天然放射性 教学实验是以教学为目的 其目标不在于探索 而在于培养人才 是以传授知识 培养人才为目的 教学实验都是理想化了的 排除了次要干扰因素而简化过了的 是经过精心设计准备的 是能成功的 物理教学实验的分类 学生实验 在实验室进行的定量实验 由同学门分组进行 课内进行操作 课后进行数据处理 演示实验 在课堂上老师操作的简单的定性实验 同学观察讨论 做一做 供课后有条件的同学进行的实验性活动 问题与练习 供课后完成的实验性作业 实验 课堂上由学生自己完成 费时不多 学生实验的重要性与作用 1 经历科学过程 体会科学方法2 认识物理现象 加深对概念规律的理解3 学会基本仪器的使用 物理量的测量 提高操作技能4 学习物理思想 提高分析问题 解决问题的能力5 培养事实求是的科学态度 物理探究步骤一 提出问题二 猜想三 制定计划与设计实施方案四 进行实验与收集证据五 分析和论证 得出结论六 评估与交流 怎样做好学生实验 1 实验前做好准备 明确实验目的 原理 明确实验装置 步骤 设计表格 2 正确地操作 观察和记录 做到 心到 眼到 手到 注意 对原始数据的读取和记录要实事求是 尊重事实 发现与预期的有较大差距 应反思自己的实验设计和实验操作是否有错误或失误 3 对实验数据进行仔细分析 计算和处理 作出合理的结论 写好实验报告 常用的方法 推理法图象法 4 完成实验报告主要内容包括 原理 器材 步骤 原始数据 数据处理 实验结论 必修1 误差与有效数字 一 误差 物理量在客观上存在着准确的数值 称为真实值 实际测量得到的结果称为测量值 测量值与真实值的差异称为误差 1 概念 例如 用最小刻度为0 1cm的直尺量出某物体的长度为11 23cm 例如 体检时测量某同学的身高有两个测量数据 医生记录的是168 5cm 同学自己读的是168 50cm 你认为哪一个是对的 体检时实际观察一下 2 从误差来源看 误差分两类 1 系统误差 形成原因 仪器不精确 原理不完善 方法粗略 特点 多次实验总是偏大或总是偏小减小途径 校准仪器 完善原理 改进方法 例 若一天平的右翼比左翼略长 在操作无误的情况下 将引起怎样的系统误差 2 偶然误差 形成原因 偶然因素特点 多次实验中有时偏大有时偏小减小途径 取平均值 3 从误差分析来看 误差分两类 1 绝对误差 测量值 真实值它反映测量值偏离真值的大小 它表示一个测量结果的可靠程度 但在比较不同测量结果时则不适用 2 相对误差 测量值 真实值 100 测量值 它反映了实验结果的精确程度 例1 两物体的长度分别是1cm和100m 误差为0 1cm和1m 哪个测量可靠程度要高些 例 父子两人各自测量体重的结果分别是76kg和48kg 两人测量的误差都是2kg 哪次测量误差小 更可靠 4 实验中应尽量减小相对误差 例 用打点计时器测量平均速度时 测量的位移尽量的长一些 用秒表测量单摆周期时 先测量几十次的振动时间等 二 有效数字 带有一位不可靠数字的近似数字叫有效数字 1 0005 2 00000 5000 31 05 0 0540 1 860 0054 0 40 0 5 0 002 1 小数最后的零是有效数字2 小数第一个非零数字前的零不是有效数字 只表示小数点位数3 有效数字通常采用四舍五入4 科学计数法 例 判断有效数字位数 天花板到地板