专题18 实验基础知识、仪器的使用和读数-【口袋书】2024年高考物理一轮复习知识清单（全国通用）

专题18 实验基础知识、仪器的使用和读数 考点内容 要求 考情 实验误差分析 b 2023·重庆卷·11 2023·全国卷(新课标)·10 2022·广东卷·11 有效数字 a 仪器读数 c 实验方法 a 学 习 目 标 1.知道常见误差的来源及减少误差的方法. 2.会对常用测量仪器进行正确操作及读数. 3.知道常见的实验方法. 知识点01 实验基础知识 3 一、误差 3 二、有效数字 3 知识点02 基本测量仪器及读数 4 一、总览 4 二、不需要估读的测量仪器 4 三、刻度尺、秒表、弹簧秤、温度表等通用的读数方法 4 三、游标卡尺 4 四、螺旋测微器 7 五、打点计时器 9 六、天平 9 七、秒表 9 八、电流表、电压表 10 九、多用电表 11 十、电阻箱 11 知识点03 常见间接测量的物理量及其测量方法 12 知识点04 几种重要的实验方法 12 一、控制变量法 12 二、累积法 12 三、等效替代法 13 四、测量量的转换 13 五、微小量放大法 13 六、比较法 13 七、留迹法 14 八、外推法 14 九、近似法 14 知识点05 实验分类 14 一、测量性实验 14 二、验证性实验 14 三、探究性实验 14 四、设计性实验 15 知识点06 实验数据的分析、处理方法 15 一、列表法 15 二、算术平均值法 15 三、图象法 15 四、逐差法 16 知识点01 实验基础知识 一、误差 1.定义：测量值与真实值的差异叫做误差。 2.分类： ①系统误差，特点是在多次重复同一实验时，误差总是同样地偏大或偏小。 ②偶然误差，特点总是有时偏大，有时偏小，并且偏大和偏小的机会相同。减小偶然误差的方法，可以多进行几次测量，求出几次测量的数值的平均值。这个平均值比某一次测得的数值更接近于真实值。 3、误差分析减小误差的方法 ①减小偶然误差：多次测量，求其平均值；多次测量，作图象求值 ②减小系统误差：完善实验原理、改进实验方法、恰当选择仪器精度、量程、校准测量器材。 ③误差分析：从实验原理分析，从实验器材分析 4、绝对误差和相对误差：设某物理量的真值为A0，测量值为A，则绝对误差，相对误差为．真值A0常以公认值、理论值或多次测量的平均值代替． 二、有效数字 1、定义：带有一位不可靠数字的近似数字，叫做有效数字，有效数字是指近似数字而言，只能带有一位不可靠数字，不是位数越多越好。 2、凡是用测量仪器直接测量的结果，读数一般要求在读出仪器最小刻度所在位的数值（可靠数字）后，再向下估读一位（不可靠数字），这里不受有效数字位数的限制。 3、间接测量的有效数字运算不作要求，运算结果一般可用2到3位有效数字表示。 知识点02 基本测量仪器及读数 一、总览 高考要求会正确使用的仪器主要有：刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、打点计时器、弹簧秤、温度表、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等等。 基本物理量 测量仪器 力学 长度 刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器 时间 秒表（停表）、打点计时器 质量 天平 电学 电阻（粗测） 欧姆表、电阻箱 电流 电流表 电压 电压表 二、不需要估读的测量仪器 游标卡尺、秒表、电阻箱在读数时不需要估读；欧姆表刻度不均匀，可以不估读或按半刻度估读。 三、刻度尺、秒表、弹簧秤、温度表等通用的读数方法 使用以上仪器时，凡是最小刻度是10分度的，要求读到最小刻度后再往下估读一位（估读的这位是不可靠数字，但是是有效数字的不可缺少的组成部分）。凡是最小刻度不是10分度的，只要求读到最小刻度所在的这一位，不再往下估读。 1. 最小分度含有1”的仪器:估读数字出现在最小分度的下一位,将不足最小分度的部分按最小分度的十分之几去估读. 2. 最小分度含有2的仪器：估读数字出现在最小分度的同一位,将最小分度分为二等分，把不足最小分度的部分以不足半等分的舍去，等于或超过半等分的算一个等分去估读 。 3. 最小分度含有5的仪器：估读数字出现在最小分度的同一位,将最小分度分为五等分，将不足最小分度的部分按占最小分度的五分之几去估读。 三、游标卡尺 1. 总览：游标卡尺都是根据刻线对齐来读数的， 所以都不再往下一位估读，读数方法： 2. 10分度的游标卡尺。游标上相邻两个刻度间的距离为0.9mm，比主尺上相邻两个刻度间距离小0.1mm。读数时先从主尺上读出厘米数和毫米数，然后用游标读出0.1毫米位的数值：游标的第几条刻线跟主尺上某一条刻线对齐，0.1毫米位就读几（不能读某）。其读数准确到0.1mm。 10分度，精确到0.1mm 3. 20分度的游标卡尺。游标上相邻两个刻度间的距离为0.95mm，比主尺上相邻两个刻度间距离小0.0