力学实验1：实验基础与实验仪器

小伙伴们，今天开始，我们讲一讲物理实验。从力学实验开始讲起！

【有效数字】从左边第一个不是0的数字算起，到右边最后一个数字的数字个数。

如：0.0123有3个有效数字；1.23400有6个有效数字。

特别的：

1.计数法

的有效数字由a决定。

如：

有3个有效数字；

有4个有效数字。

2.有效数字与单位无关。因此在单位转化时要保持有效数字一致。

如1000mm与1.000m都具有4个有效数字。

【误差】测量值与真实值之间的差值

1.系统误差与偶然误差

2.绝对误差和相对误差

绝对误差=测量值-真实值

相对误差=（测量值-真实值）/真实值

3.注意区分误差和错误

错误来源：仪器使用方法错误、实验原理错误或实验方法错误。

【*有效数字与误差以及相关运算】

这部分属于拓展内容，小伙伴们根据兴趣了解一下。

有效数字的最后一位一般是估读位，也就是说误差来源主要是有效数字的最后一位。我姑且将最后一位称为误差位。

如：0.123中的3为误差位。记为：0.12（3）

我们认为误差位数字与其他数字相互运算后均为误差位。

如：加法

1.2（3）+0.11（3）=1.3（4）（3）

根据误差位只需一位的原则，上述计算结果为1.3（4）。

因此，加减法中有效数字确定原则为：小伙伴们自己总结一下哈！

如：乘法:

所以：0.21（3）·1.（1）=0.2(3)，结果有2个有效数字，与乘数中有效数字少的数字1.1相同。

**其实加法是以绝对误差最大的数为基准，而乘法是以相对误差最大的数为基准。小伙伴们想一想，是不是这样的？

【游标卡尺读数】

（1）看游标尺总刻度确定精确定度（10分度、20分度、50分度的精确度分别为0.1、0.05、0.02）;

（2）读出游标尺零刻度线左侧的主尺整毫米数（X）；

（3）找出游标尺与主尺刻度线“正对”的位置，并在游标尺上读出对齐线到零刻度线的小格数(n)（不要估读）；

（4）按读数公式读出测量值。测量值（L）=主尺读数（X）+游标尺读数（n×精确度）。

盗用网上一张图如上。但是上面这个读数方法已经属于太常规了，现在考试出现了新的模式，如下图：直接将主尺读数进行覆盖，从图中我们可以知道的是：游标尺第7根与主尺对齐，对齐处读数为34.0mm。

则，我们可以反推读数为：34.0-7·（1-0.1）=27.7mm。

关于有效数字，若50分度尺，主尺读数28mm，第10跟游标尺与主尺对齐，则读数为：

28+10·0.02=28.20mm

注意28.20中的最后一个0是不能省略的。

【螺旋测微器读数】

（1）先读固定刻度；

（2）再度半刻度，若半刻度线已露出，记作0.5mm，若半刻度线未露出，记作0.0mm；

（3）再读可动刻度（注意估读）。记作n·0.01mm；

（4）最终读数结果为固定刻度+半刻度+可动刻度。

如上图：

固定刻度6mm；

半刻度0.5mm；

可动刻度20.1·0.01mm，

最终读数6+0.5+20.1·0.01=6.701mm。

关于有效数字，注意小数点后面有三位！

关于估读情况：

游标卡尺中是要寻找游标尺与主尺对齐的刻度线，所以不需要估读。

螺旋测微器中可动尺刻度未必刚好对齐，所以要估读。

【秒表】

如上图：秒表分小盘和大盘，先读小盘，再读大盘。

小盘单位为分，读数为1.5min，换成秒为90s；

再度大盘为9.8s；

最终读数为90+9.8=99.8s。

关于有效数字，大盘指针每次跳动1小格，因此指针不会指向两条刻度线中间部分，因此没有估读，读数到0.1s。

【打点计时器】

注意：

电磁打点计时器与电火花打点计时器的“样子”也要记住，考试时会要求小伙伴们进行选择，选择的依据就是电压大小。

打点计时器打点可能发生的现象及原因。

【偏大偏小分析】

在实验题目中，经常会问小伙伴的一个问题，就是：

由于某种某种原因，导致了什么什么什么，然后问对结果影响是偏大还是偏小。

对于这种问题，我们要考虑的是，无影响的情况下，即正常情况的测量值和有影响情况的实际值进行比较，然后判断对结果的影响。

举一简单例子说明：用刻度尺测量一木板长度，由于温度较高，刻度尺热胀了，问测量结果偏大还是偏小？

如上图可知，受热胀影响后，测量值偏小。

以后类似问题，可以构造两种情形对比分析即可。

最后，给小伙伴们留下一个问题！下图中的游标卡尺读数为多少？

请知道答案的小伙伴在下方留言中回复，第一个留言正确答案的（提醒：不忘弄错小数位数，不要忘记单位）可以获得奖励一份。

奖励内容：

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