高中物理实验仪器精度对实验结果的影响*

郝 详

(河北保定外国语学校 河北 保定 071000)

每到一轮复习的实验复习时，任课教师都存在这样的困惑，如果将每个实验进行讲、练、做，效率低不说，学生的参与度也不高；如果不进行实验复习，学生又难以将实验原理与实验仪器、步骤相联系.笔者尝试将实验中仪器精度对实验结果的影响这个问题提出，让学生通过类比，找规律、找方法来解决问题，再进行实验，学生参与实验的热情高了，也得到了意向不到的结果.在此，阐述一下具体思路.

首先，选取了高中阶段的两个实验：测金属丝的电阻率、单摆测当地重力加速度，按照实验原理→需要测量物理量→实验仪器(及精度)→测量结果对实验结果影响→实验操作的顺序进行研究.

实验1：测金属丝的电阻率

实验原理图如图1所示.

图1 测金属丝电阻率实验原理图

实验中需要读数的仪器：刻度尺(精度1 mm)、 螺旋测微器(精度0.01 mm)、电压表(0～3 V，精度0.1 V)，电流表(0～0.6 A，精度0.02 A).

误差计算公式

采集实验数据时，会出现实验误差，实验误差最大值不超过仪器精度的50%，在此实验误差按照仪器精度的二分之一进行理论测算，测量值对实验结果的影响如表1所示.

表1 测金属丝电阻率测量值对实验的影响

由分析可知.实验中的数据测量误差对实验结果的影响在5%左右，主要是由电流表、电压表的读数引起的，因此，在实验时要密切注意仪器读数，避免错误，减小误差.

实验2：单摆测当地重力加速度

误差公式为

实验装置如图2所示，

图2 单摆测当地重力加速度实验装置

需要读数的仪器有刻度尺(精度1 mm)、游标卡尺(精度0.01 mm)、秒表(精度0.1 s).各物理量的测量值对实验结果影响如表2所示.

表2 单摆测当地重力加速度测量值的影响

需要指出，π的取值对实验结果有一定的影响(表3).

表3 π的取值对单摆测当地重力加速度实验结果的影响

通过理论分析，找到了实验操作中对实验结果影响大的因素，可以对实验复习进行有针对性的指导.笔者探索用这种方法将其它联系起来加以研究，提高实验复习效果.