高中物理實驗儀器精度對實驗結果的影響*

郝 詳

(河北保定外國語學校 河北 保定 071000)

每到一輪復習的實驗復習時，任課教師都存在這樣的困惑，如果將每個實驗進行講、練、做，效率低不說，學生的參與度也不高；如果不進行實驗復習，學生又難以將實驗原理與實驗儀器、步驟相聯系.筆者嘗試將實驗中儀器精度對實驗結果的影響這個問題提出，讓學生通過類比，找規律、找方法來解決問題，再進行實驗，學生參與實驗的熱情高了，也得到了意向不到的結果.在此，闡述一下具體思路.

首先，選取了高中階段的兩個實驗：測金屬絲的電阻率、單擺測當地重力加速度，按照實驗原理→需要測量物理量→實驗儀器(及精度)→測量結果對實驗結果影響→實驗操作的順序進行研究.

實驗1：測金屬絲的電阻率

實驗原理圖如圖1所示.

圖1 測金屬絲電阻率實驗原理圖

實驗中需要讀數的儀器：刻度尺(精度1 mm)、 螺旋測微器(精度0.01 mm)、電壓表(0～3 V，精度0.1 V)，電流表(0～0.6 A，精度0.02 A).

誤差計算公式

采集實驗數據時，會出現實驗誤差，實驗誤差最大值不超過儀器精度的50%，在此實驗誤差按照儀器精度的二分之一進行理論測算，測量值對實驗結果的影響如表1所示.

表1 測金屬絲電阻率測量值對實驗的影響

由分析可知.實驗中的數據測量誤差對實驗結果的影響在5%左右，主要是由電流表、電壓表的讀數引起的，因此，在實驗時要密切注意儀器讀數，避免錯誤，減小誤差.

實驗2：單擺測當地重力加速度

誤差公式為

實驗裝置如圖2所示，

圖2 單擺測當地重力加速度實驗裝置

需要讀數的儀器有刻度尺(精度1 mm)、游標卡尺(精度0.01 mm)、秒表(精度0.1 s).各物理量的測量值對實驗結果影響如表2所示.

表2 單擺測當地重力加速度測量值的影響

需要指出，π的取值對實驗結果有一定的影響(表3).

表3 π的取值對單擺測當地重力加速度實驗結果的影響

通過理論分析，找到了實驗操作中對實驗結果影響大的因素，可以對實驗復習進行有針對性的指導.筆者探索用這種方法將其它聯系起來加以研究，提高實驗復習效果.