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高中物理电学实验教学中系统误差分析的方法
摘 要:电学实验一直是高中教学中的一个重难点,而其中的系统误差分析又是学生学习中的难中之难。本文对高中电学实验的系统误差分析常见方法做一归纳整理,以期使教学过程中对该难点的突破起到一定作用。
关键词:电学实验;高中物理;系统误差分析
1系统误差来源高中物理电学实验中所产生的系统误差一般专指实验设计上的原理缺陷而带来的误差,具体而言主要成因又在于电压表和电流表存在内阻, 而对电压和电流的测量带来一定影响所致。
2系统误差常规分析方法
2.1函数解析法一般通过欧姆定律算出待测量(如Rx)在不考虑电表内阻和考虑电表内阻两种情况下的表达式,前者为测量值,后者为真实值(理论值),比较两者大小。
2.2图像描点法在记录多组数据并用作图法处理数据的实验中,可以考虑分析坐标点在不考虑电表内阻和考虑电表内阻两种情况下的纵、横坐标的大小关系, 通过对坐标点的平移来找出测量图和真实图(理论图)之间的偏差。
2.3等效法利用等效思想,分析实测量等效结果与真实值之间的偏差。3例析例1 如图1,利用电流表外接法测Rx的系统误差分析,其中U和I分别为电压表和电流表读数,RV为电压表内阻。图1 法1 函数解析法测量值(不考虑电表内阻)R测=UI 真实值R真= U/(I-URV)显然,R测
Journal of Higher Correspondence Education(Natural Sciences)等效为MN之间的总电阻RMN,而RMN= RX·RV RX+RV,易得R测
1、r测= U1-U2 I2-I1 考虑电表内阻时, 图4 E = U1+(I1+U1RV)r E = U2+(I2+U2RV)r 联立求得E真=U1I2-U2I1 I2-I1-U1-U2RV、r真= U1-U2 I2-I1-U1-U2RV此为真实值易得E测
1、a2),U越大左移距离越大,而U趋近于零时ΔI趋近于零,黑点和红点归一,由此得到a1和a2为真实图像,易得E测
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