25 误差分析与实验的拓展应用逐字稿 高中 · 物理 · 华东师大版 · 高三下

admin632024-01-05 22:15:29

老师

同学们好,今天我们进入物理实验复习的最后一讲,误差分析与实验的拓展应用。实验误差不可避免,有些误差是由于实验原理、方法、所用仪器造成的,有些误差是由实验装置、操作人员等种种不稳定随机因素的影响造成的。在实验时,如果能清除误差的来源,就可以采取适当的措施减小实验误差。下面我们通过几个案例加以说明。例如,在用 DIS 研究加速度与力的关系的实验中,我们把钩马的重力当作绳子对小车的拉力。同学们,你们有没有思考过小车所说的拉力真的等于格玛的重力吗?今天我们来做个详细的讨论,对鸽妈做个受力分析。鸽妈受到重力和拉力两个力的作用,在这两个力的作用下做什么运动?他和小车一起做加速运动。利用牛灯第二定理得出小 NG 减 f 等于小NA,而对小测来说 f 等于大NI,从而我们可以推导出,和加速度的表达式。我们发现实际上是小于重力,也就是说阿里的真实值小于测量值,而且勾码的质量越大,真实值与测量值的差异也会越大。只有当鸽马的质量远远小于小车质量时,鸽马的质量与小车质量的比值才可以忽略,才能认为小车所售的拉力等于鸽马的重力。这种误差是因为实验原理造成的。减小这种误差需要从原理出发,理解减小误差的条件,并在实验中满足这些条件。

老师

在刚才分析的基础上,我们能否回答一下实验得到的 i f 图线末段为什么会出现弯曲?我们前面已经推导出了加速度的表达式,实验中我们把格玛的重力当作 f 来处理, f 增大时,其实分母也在增大,所以加速度增加的越来越慢了。归根到底,鸽马的质量越来越大的时候,不再满足鸽马的质量远远小于小车质量这个条件了。

老师

从另外一个视角来看,鸽马的质量越来越大,小车的加速度越来越接近于重力加速度,所以图像弯曲也是必然的。来用第二次研究加速度与质量关系的实验时,我们得到了 a n 分之一的图像,我们发现这个图像的末端也是弯曲的,这又是什么元音?随着 n 分之一的增加,意味着小车的质量越来越小。当小车的质量小到一定程度的时候,同样不能满足车马的质量远远小于小车质量的条件,这是造成图像弯曲的原因。当然,从另外一个角度来看,小车的质量越来越小,加速度越来越趋近于重力加速度,所以图像当然是弯曲的。

老师

从以上分析可以看出,两根图像反映出来的误差都是由实验原理引起的。减小这类误差的办法就是尽量满足实验原理正确的条件。这两个实验能获得正确结果的条件是,鸽马的质量要远远小于小车查看隐藏内容

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