高中物理竞赛辅导：实验理论.doc

实验理论物理学是一门实验科学几乎所有的物理定律都来自于物理实验并不断地受到新的物理实验的检验因此研究物理实验是每个对物理感兴趣的同学必须做的工作正因为如此物理实验在物理竞赛中也占有重要的地位不论是全国物理竞赛还是国际奥林匹克物理竞赛实验内容都要占的比例一有关实验的基础知识一实验误差的概念为什么要讨论测量误差任何物质都有自身的各种各样的特性反映这些特征的量所具有的客观真实数值称为真值测量的目的就是力图得到真值但是由于测量的方法仪器环境和测量者本身都必然存在着某些不理想情况所以测量不能无限精确在绝大多数情况下测量结果与客观存在的真值之间总有一定的差异这就是测量误差测量误差的大小反映我们的测量偏离客观真实数值的大小反映测量结果的可信程度从某种意义上说不给出测量误差的测量结果是没有意义的是无法使用的例如我们测量出某种合金的密度是21世纪教育网45中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站即说明这种合金的密度不会小于21世纪教育网45中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站不会大于21世纪教育网45中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站如果用这种合金制造飞机就可以估计出飞机的最大和最小质量相反如果测出的密度没有误差范围是没有实际使用意义的测量误差是反映测量结果好坏的物理量它与实验的各个方面都有密切的关系例如我们要根据测量误差的限度制定实验方案即确定实验原理和步骤并选用器材在实验操作过程中要千方百计减小误差最后通过对实验数据的处理确定实验结果的误差由此可见考虑实验误差是贯穿于实验全过程的事实验误差的分类绝对误差和相对误差误差按其表达形式可分为绝对误差和相对误差绝对误差测量值与真值之差的绝对值叫绝对误差定义为绝对误差21世纪教育网45中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站21世纪教育网45中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站绝对误差反映了测量值偏离真值的大小相对误差绝对误差无法表示测量质量的高低例如在测量上海到北京的距离时如果绝对误差是米测量质量已很高但是如果测量百米跑道时产生米的误差则测量质