资源简介

(共31张PPT)
高中物理鲁科版（2019）必修第一册
教学课件
Teaching Courseware
20XX.XX.XX
第三节 实验中的误差和有效数字
第二章 匀变速直线运动
PART.1
PART.2
PART.3
PART.4
素养目标
新课讲解
新课导入
经典例题
目录
CONTENTS
PART.2
PART.4
课堂练习
课堂小结
1.知道绝对误差与相对误差的概念能够区分它们。
2.知道系统误差与偶然误差的概念，学会多次测量求平均值的方法。
3.知道有效数字的概念。
4.能够按照要求保留有效数字。
素养目标
新课导入
待测体在客观上存在着准确的数值，称为真实值（a）
实际测量得到的结果称为测量值（x）
测量总存在误差
新课讲解
New lesson explanation
新课讲解
一、科学测量中的误差
为了获得有效、可信的实验数据，我们需要学习科学测量涉及的误差与有效数字等内容
有效数字
误差
测量总存在误差
新课讲解
（1）测量值（x）与真实值（a）之差称为绝对误差（ x）。
（2）绝对误差（ x）与真实值（a）的比值称为相对误差（δ）。
1．绝对误差、相对误差
（3）科学测量中常用多次测量值的平均值代替真实值。
待测体
待测体在客观上存在着准确的数值，称为真实值（a）
实际测量得到的结果称为测量值（x）
新课讲解
根据下面的数据，计算绝对误差和相对误差。
（1）真实值：3.46 cm、测量值：3.47 cm
（2）真实值：1.44 cm、测量值：1.45 cm
（1）绝对误差：
Δx=x-a=3.47 cm-3.46 cm=0.01 cm
（2）绝对误差：
Δx=x-a=1.45 cm-1.44 cm=0.01 cm
相对误差：×100%=×100%=0.29%
相对误差：×100%=×100%=0.69%
在绝对误差相同的情况下，被测量的数值越大，测量结果的相对误差就越小，测量结果的可靠性就越大。
新课讲解
2．系统误差
定义：由于测量原理不完善或仪器本身缺陷等造成的误差。
例如，表盘刻度不准确等产生的误差
特点：测量结果总是偏大或者总是偏小。
减小途径：校准仪器；完善原理；改进方法等。
刻度尺
游标卡尺
螺旋测微器
新课讲解
即正负、大小都有一定的规律性，当重复进行实验分析时会重复出现。若找出原因，即可设法减小到可忽略的程度。
①具有单向性：
采用标准方法与标准样品进行对照实验；校正仪器减小仪器误差；提高操作水平，减小操作误差。
②校正方法：
新课讲解
3.偶然误差
定义：由于各种偶然因素而产生的误差。
例如，读数时因人眼位置的变化等产生的误差
特点：测量值时而偏大，时而偏小；多次重复测量同一物理量时，偏大或者偏小的概率大致相等。
减小途径：多次测量取平均值
新课讲解
1.绝对误差相同时，相对误差也一定相同吗？
绝对误差相同时，相对误差不一定相同。在绝对误差相同的情况下，被测量的数值越大，测量结果的相对误差就越小，测量结果的可靠性越大。
2.多种测量求平均值既可以减小偶然误差，也可以减小系统误差，这种说法正确吗？
不正确。系统误差是由于测量原理不完善等造成的误差，偶然误差是由于偶然因素而产生的误差，多次测量求平均值可以减小偶然误差，不能减小系统误差。
新课讲解
二、科学测量中的有效数字
注意：有效数字的位数与小数点的位置无关
1.定义：测量结果中能反映被测量大小的带有一位估读数字的全部数字。
2.记录方法：有效数字从一个数的左边第一个非零数字起，到末位数字止，所有的数字都是这个数的有效数字。
人们把测量结果中能反映被测量大小的带有一位估读数字的全部数字称为有效数字，其中通过直接读取获得的准确数字称为可靠数字，通过估读获得的数字称为存疑数字，也称为估读数字。
新课讲解
读数：3.46cm
前两位是可靠数字
最后一位是估读数字
尽管估读的数字不可靠，但有参考价值，需要保留。有效数字的位数在一定程度上可以反映测量工具的精度。
新课讲解
甲：读数为10.4 cm
乙：读数为10.40 cm
甲、乙的读数都正确吗？若不正确，请说出原因。
甲错误、乙正确
因为如果测量值为10.4 cm，那么“10”是可靠的， “4”是估读的，这与测量工具的精度不符。
新课讲解
测量时，测量值最后的“0”可以随意舍去吗？
不可以。测量值最后的“0”不可随意舍去。例如，10.40 cm代表测量值应估读到0.01 cm，不能写成10.4 cm，但10.40 cm可以表示为0.104 0 m，单位换算不会改变有效数字的位数，数字“1”前面的“0”不是有效数字，“1”后面的“0”是有效数字。
新课讲解
一位同学想测自己的身高，但是身边只有学习用的直尺和还有一个5m的卷尺，请问该同学用什么工具测身高更准确？
卷尺更准确
注意安全！
人们在描述自己的质量时，常说多少千克，而不说多少吨，这是为什么？
kg
用吨做单位，测量出来的误差大
经典例题
Classic Example
经典例题
例1.秦超同学用量程为3 V的电压表(内阻为3 kΩ)和电流表(量程为0.6 A，内阻为0.5 Ω)测量一阻值为10 Ω的电阻，测量结果依次为9.74 Ω、9.68 Ω、9.80 Ω、9.67 Ω。求：
(1)秦超同学的测量值多大？
(2)绝对误差和相对误差分别为多大？
解：（1)测量值为
(2)绝对误差Δx=x-a=10 Ω-9.72 Ω=0.28 Ω
相对误差
经典例题
例2.以下关于误差的说法正确的是（ ）
A．测量误差是由于测量不仔细产生的
B．测量误差都是由于测量工具不精密产生的
C．误差都是由于估读产生的
D．任何测量都存在误差
D
经典例题
例3.关于误差和错误的说法中，正确的是（ ）
A．选择更精密的仪器，可以消除误差
B．改进实验方法，认真操作，可以消除误差
C．多次测量，反复球平均值，总能够消除误差
D．误差不能消除，只能努力减小误差，而错误可以消除或改正之
D
课堂练习
Classroom Practice
课堂练习
课堂练习
课堂练习
课堂练习
课堂练习
课堂练习
课堂小结
Class Summary
课堂小结
1.误差
物理量的测试值跟被测物理量的真实值之间总会有差异，这种差异称为误差.
2.有效数字
人们把测量结果中能反映被测量大小的带有一位估读数字的全部数字称为有效数字.
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