測(cè)量密度實(shí)驗(yàn)中的誤差分析

1、測(cè)量密度實(shí)驗(yàn)中的誤差分析測(cè)量密度實(shí)驗(yàn)中的誤差分析在初中物理學(xué)習(xí)中，“密度”這一知識(shí)點(diǎn)既是重點(diǎn)也是難點(diǎn)，在社會(huì)生活及現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中密度知識(shí)的應(yīng)用也十分普遍，對(duì)未知物質(zhì)密度的測(cè)定具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義，特別是為物理的探究式教學(xué)，自主參與式學(xué)習(xí)提供了很好的素材，值得我們認(rèn)真地探索和挖掘。在“測(cè)量物質(zhì)密度”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中初中物理只要求學(xué)生掌握測(cè)量固體和液體密度的方法，下面就從誤差的分類和來源兩各方面來分析常見的幾種實(shí)驗(yàn)方法中的誤差產(chǎn)生原因和減

2、小誤差的方法。一、誤差及其種類和產(chǎn)生原因：每一個(gè)物理量都是客觀存在，在一定的條件下具有不依人的意志為轉(zhuǎn)移的客觀大小，人們將它稱為該物理量的真值。進(jìn)行測(cè)量是想要獲得待測(cè)量的真值。然而測(cè)量要依據(jù)一定的理論或方法，使用一定的儀器，在一定的環(huán)境中，由具體的人進(jìn)行。由于實(shí)驗(yàn)理論上存在著近似性，方法上難以很完善，實(shí)驗(yàn)儀器靈敏度和分辨能力有局限性，周圍環(huán)境不穩(wěn)定等因素的影響，待測(cè)量的真值是不可能準(zhǔn)確測(cè)得的，測(cè)量結(jié)果和被測(cè)量真值之間總會(huì)存在或多或少的偏

3、差，這種偏差就叫做測(cè)量值的誤差。測(cè)量誤差主要分為兩大類：系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差。（一）系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因：1、測(cè)量?jī)x器靈敏度和分辨能力較低；2、實(shí)驗(yàn)原理和方法不完善等。（二）隨機(jī)誤差產(chǎn)生的原因：1、環(huán)境因素的影響；2、實(shí)驗(yàn)者自身?xiàng)l件等。二、減小誤差的方法1、選用精密的測(cè)量?jī)x器；2、完善實(shí)驗(yàn)原理和方法；3、多次測(cè)量取平均值。三、測(cè)量固體密度（一）測(cè)量規(guī)則固體的密度：原理：ρ=mV實(shí)驗(yàn)器材：天平（帶砝碼）、刻度尺、圓柱體鋁塊。實(shí)驗(yàn)步驟：1、用天

4、平測(cè)出圓柱體鋁塊的質(zhì)量m；2、根據(jù)固體的形狀測(cè)出相關(guān)長(zhǎng)度（橫截面圓的直徑：D、高：h），由相應(yīng)公式（V=Sh=πD2h4）計(jì)算出體積V。3、根據(jù)公式ρ=mV計(jì)算出鋁塊密度。誤差分析：1、產(chǎn)生原因：（1）測(cè)量?jī)x器天平和刻度尺的選取不夠精確；（2）實(shí)驗(yàn)方法不完善；（3）環(huán)境溫度和濕度因素的影響；（4）測(cè)量長(zhǎng)度時(shí)估讀和測(cè)量方法環(huán)節(jié)；（5）計(jì)算時(shí)常數(shù)“π”的取值等。2、減小誤差的方法：（1）選用分度值較小的天平和刻度尺進(jìn)行測(cè)量；（2）如果可以選

5、擇其他測(cè)量工具，則在測(cè)量體積時(shí)可以選擇量筒來測(cè)量體積。（3）測(cè)量體積時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮環(huán)境溫度和濕度等因素，如“熱脹冷縮”對(duì)不同材料的體積影響。（4）對(duì)于同一長(zhǎng)度的測(cè)量，要選擇正確的測(cè)量方法，讀數(shù)時(shí)要估讀到分度值的下一位，且要多測(cè)量幾次求平均（2）盡量將燒杯中的水倒入量筒中；（3）測(cè)量體積時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮環(huán)境溫度和濕度等因素，如“水的蒸發(fā)”等因素對(duì)的體積影響。（4）測(cè)量質(zhì)量和體積時(shí)，要多測(cè)量幾次求平均值。說明：該試驗(yàn)方法中因?yàn)闊o法將燒杯中的水全部倒入

6、量筒中，在燒杯內(nèi)壁上或多或少會(huì)殘留一些水，還有不好控制水的多少，所以實(shí)驗(yàn)誤差較大，建議一般不選擇此方法測(cè)量液體密度。方法二：實(shí)驗(yàn)器材：天平、量筒、燒杯、水、鹽。實(shí)驗(yàn)步驟：1、在燒杯中倒入適量的水，調(diào)制出待測(cè)量的鹽水，用天平測(cè)出燒杯和鹽水的總質(zhì)量；2、將適量的鹽水倒入量筒中，測(cè)出量筒中的鹽水的體積；3、用天平測(cè)出剩余的鹽水和燒杯的總質(zhì)量；4、根據(jù)公式ρ=mV=(m2m1)V計(jì)算出鹽水的密度。誤差分析：1、產(chǎn)生原因：（1）測(cè)量?jī)x器天平和量筒

7、的選取不夠精確；（2）環(huán)境溫度和濕度因素的影響；2、減小誤差的方法：（1）選用分度值較小的天平和量筒進(jìn)行測(cè)量；（2）測(cè)量體積時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮環(huán)境溫度和濕度等因素，如“水的蒸發(fā)”等因素對(duì)的體積影響；（3）測(cè)量質(zhì)量和體積時(shí)，要多測(cè)量幾次求平均值。以上就是初中階段測(cè)量固體和液體密度的一些常用方法，以及這些實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生誤差的原因和如何減小誤差的方法提出一些自己的意見。當(dāng)然，初中階段不要求學(xué)生對(duì)誤差進(jìn)行深入的分析和處理，但也要求學(xué)生能找出簡(jiǎn)單的誤差原因，