測量密度實驗中的誤差分析

1、測量密度實驗中的誤差分析測量密度實驗中的誤差分析在初中物理學習中，“密度”這一知識點既是重點也是難點，在社會生活及現(xiàn)代科學技術(shù)中密度知識的應用也十分普遍，對未知物質(zhì)密度的測定具有十分重要的現(xiàn)實意義，特別是為物理的探究式教學，自主參與式學習提供了很好的素材，值得我們認真地探索和挖掘。在“測量物質(zhì)密度”的實驗教學過程中初中物理只要求學生掌握測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驗方法中的誤差產(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。進行測量是想要獲得待測量的真值。然而測量要依據(jù)一定的理論或方法，使用一定的儀器，在一定的環(huán)境中，由具體的人進行。由于實驗理論上存在著近似性，方法上難以很完善，實驗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，待測量的真值是不可能準確測得的，測量結(jié)果和被測量真值之間總會存在或多或少的偏

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

4、平測出圓柱體鋁塊的質(zhì)量m；2、根據(jù)固體的形狀測出相關(guān)長度（橫截面圓的直徑：D、高：h），由相應公式（V=Sh=πD2h4）計算出體積V。3、根據(jù)公式ρ=mV計算出鋁塊密度。誤差分析：1、產(chǎn)生原因：（1）測量儀器天平和刻度尺的選取不夠精確；（2）實驗方法不完善；（3）環(huán)境溫度和濕度因素的影響；（4）測量長度時估讀和測量方法環(huán)節(jié)；（5）計算時常數(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行測量；（2）如果可以選

5、擇其他測量工具，則在測量體積時可以選擇量筒來測量體積。（3）測量體積時應當考慮環(huán)境溫度和濕度等因素，如“熱脹冷縮”對不同材料的體積影響。（4）對于同一長度的測量，要選擇正確的測量方法，讀數(shù)時要估讀到分度值的下一位，且要多測量幾次求平均（2）盡量將燒杯中的水倒入量筒中；（3）測量體積時應當考慮環(huán)境溫度和濕度等因素，如“水的蒸發(fā)”等因素對的體積影響。（4）測量質(zhì)量和體積時，要多測量幾次求平均值。說明：該試驗方法中因為無法將燒杯中的水全部倒入

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

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行測量；（2）測量體積時應當考慮環(huán)境溫度和濕度等因素，如“水的蒸發(fā)”等因素對的體積影響；（3）測量質(zhì)量和體積時，要多測量幾次求平均值。以上就是初中階段測量固體和液體密度的一些常用方法，以及這些實驗中產(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。當然，初中階段不要求學生對誤差進行深入的分析和處理，但也要求學生能找出簡單的誤差原因，