高中物理 图象法处理实验数据的复习教学参考素材VIP专享

图象法处理实验数据的复习 高考对物理实验能力的考核很重视，尤其是实验原理和数据处理能力的考核。学会分析和处理实验数据是一项很重要的实验技能，掌握这种实验技能，不仅对学生在高考上灵活解题非常有益的，而且对学生在今后离开学校参加工作后独立处理问题也是不无好处。图象是描述物理过程、揭示物理规律、解决物理问题的重要方法之一，用图象法处理实验数据是物理实验中最常用的方法。它的优越性表现在：能形象直观地表达物理规律，有效地减少偶然误差对结果的影响，较方便地获得未经测量或无法直接测量的物理量数值，还能有效地避免错误。高中物理实验中出现的误差或错误，有的在利用图象进行数据处理时从图象直接反映出来，像单摆测重力加速度实验；有的可利用图象来减少麻烦的计算，像测匀变速直线运动测加速度实验；还有的可利用图象来分析测量值与真实值之间的偏差，像测量电源电动势和内阻的实验。下面就这三方面举例来对高中物理实验数据处理进行复习。一、图象法处理数据避免实验错误或误差在单摆测重力加速度的实验原理中，由得。要测 g，只要测出摆线长 l 线和摆球直径 d，及 n 次摆动周期的时间 t。就可以利用公式求出 g,且多测几次求平均值即可。但此实验可以用图象法来进行处理，只要根据公式得到 T2与 L 成正比，若把实验测得的多组数据转化成（L ，T2）或（T2 ， L）然后建立坐标轴，将上述数据描到坐标上，连接各点就可得到一条过坐标原点的直线。由直线的斜率可得 g.实验中得到的图象是：但有些同学实验画图时确得到了这样的图象：TTLL22OOtg =4π2/g tgα=g/4π2T2OLT2OL图 1图 2图 3为何会出现这样的结果呢？不难看出公式中，若在画图时，摆长认为是L=l 线，则画出的图线就是图 2；若摆长认为是 L=l 线+d，则画出的图线是图 3。若在测周期时把 n 次时间记成了 n-1/2 次，则图象中的图线就也成了图 2；若没周期时把 n 次记作了 n+1/2次，则图线也就成了图 3。还有若测量过程对了，但测量误差大，则画出的图线也就不可能过坐标原点。所以由图象法处理实验数据时可以看出实验中的错误及误差。二、图象法处理数据避免繁琐的计算 在有些实验中，最后的结果需要经过繁琐的计算才能得到。例如，在测匀加速直线运动的加速度实验中，加速度的计算： 则 ，所以 ， 则 把代入可得： 。这样计算是很烦琐的。若用图象法作图来得结果将变得相当简单。根据 Δs=aT2，选取 T2为横坐标，选 ...