时间的测量实验整理
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实验名称:时间测量中随机误差的分布规律实验目的:用常规仪器(如电子秒表,频率计等)测量时间间隔,通过对时间和频率测量的随机误差分布,学习用统计方法研究物理现象的过程和研究随机误差的分布规律。
实验器材及规格:秒表0.01s实验原理:1常用时间测量仪器的简要原理:机械节拍器:由齿轮带动摆做周期性运动,摆动周期可以通过改变摆锤的位置来连续调节。
电子节拍器:由石英晶体震荡器,计数器,译码器,电源,分档控制及显示部分组成。
按一定频率发出有规律的声音和闪光。
电子秒表:机心由CMOS集成电路组成,石英晶体震荡器做时标,一般用6位液晶数字显示。
连续累积时间59min,59.99s,分辨频率为0.01s。
V AFN多用数字测试仪:由PMOS集成元件和100kHs石英晶体震荡器构成。
可测量记数,震动,累计,速度,加速度,碰撞,频率,转速,角速,脉宽等。
时标由DC10集成电路和100kHs石英晶体震荡器构成。
2在不考虑系统误差的前提下,用时间测量仪器,测量同一时间N次,统计时间分布规律,并且分析误差。
当N趋于无穷时,各测量值出现的概率密度可用正态分布的概率密度函数表示:221()/21()niiX Xf x eσ=⎡⎤--⎢⎥⎢⎥⎣⎦∑=平均值计算公式:1/niiX X n==∑标准差计算公式:Xσ=(1)统计直方图方法在一组等精度测量的N个结果中,找出最大最小值,再有此得到极差max minR X X=-。
将极差分为K 个部分。
每个区间长度x ∆MAX MINX X R x K K-∆==将落在每个区间的次数称为频数,i n N 称为频率。
最后以X 为横轴i nN为纵轴做图。
(2)密度分布曲线利用直方图中得到的概率密度值,以概率密度值为纵坐标,x 为横坐标可的密度分布曲线,数据处理:最小值min 2.84X s=最大值max 3.64X s=平均值 3.23X s=标准差0.15sσ=A 类不确定度0.01s Ua σ==因为人反应时间约为0.2s,秒表仪器误差约为0.01s,所以取 B 类不确定度 0.20Ub s =误差合成0.25s ∆== P ≥0.95 测量结果为(3.230.25)T s =± 置信概率 0.95P ≥图表统计如下:取区间数K=17,区间长0.05s 。
物理实验报告1(用停表测量时间) 物理实验报告:用停表测量时间一、实验目的1.学习和掌握停表的使用方法。
2.学会用停表测量时间。
3.探究时间与速度之间的关系。
二、实验原理本实验主要是通过测量物体运动的时间,进而计算物体运动的速度。
速度的定义为:单位时间内物体移动的距离。
因此,我们需要准确测量物体运动的时间,才能得到准确的运动速度。
三、实验步骤1.准备阶段:a. 准备实验器材:停表、计时起点和终点标志物、测量尺、滑轮、小车等。
b. 将停表清零,以便准确记录时间。
c. 设置计时起点和终点标志物,确保标志物明显、易识别。
d. 将小车置于起点处,准备开始实验。
2.实验阶段:a. 实验员手动释放小车,使其从起点开始运动。
b. 当小车到达终点时,实验员立即按下停表,记录下小车运动的时间t(单位:秒)。
c. 重复实验至少三次,以减小实验误差。
3.数据处理阶段:a. 用测量尺测量小车运动的距离s(单位:米)。
b. 根据速度的定义,计算小车的平均速度v = s/t。
c. 分析实验数据,探究时间与速度之间的关系。
四、实验结果与分析1.实验数据记录:2.数据处理:我们发现,小车在相同距离上运动的时间略有差异,这可能是由于人为操作或环境因素导致的误差。
但是,通过取平均速度,我们可以得到相对准确的结果。
从上表中可以看出,小车的平均速度为v = (2.00 + 2.04 +1.96) / 3 =2.00 米/秒。
3.结果分析:通过实验数据,我们可以得出以下结论:时间与速度之间存在负相关关系,即时间越长,速度越慢;时间越短,速度越快。
这是因为物体在相同距离内运动的时间越长,其平均速度就越低;相反,物体在相同距离内运动的时间越短,其平均速度就越高。
这一结论对于研究物体的运动特性具有重要意义。
五、结论与建议:1.通过本实验,我们掌握了停表的使用方法,学会了用停表测量时间。
同时,我们探究了时间与速度之间的关系,发现时间与速度之间存在负相关关系。
实验名称:用刻度尺测量长度和用停表测量时间
实验目的:长度和时间的测量
实验仪器:刻度尺、停表、作业本、物理课本等
活动 1:用刻度尺测量长度 二、活动准备
1. (1)零刻度线 量程 分度值
(2)①被测物体的一端 紧靠 保持平行 歪斜②正对 分度值的后一位③ 数字 单位 3.垂直 整数
三、活动过程
1.0— 15cm (或 0— 20cm) 0.1cm
2.收集证据
评估
①刻度尺应紧贴被测物体②读数时, 视线要与刻度尺面垂直③多次测量求其平均 值④求其平均值过程中先去掉有明显错误的数据
活动 2:用停表测量时间 二、 活动准备
1.30s(或 0.5min) 15min
三、 活动过程 1. 评估①多次测量求其平均值:多测几个 10 次跳动的时间,求其平均值②求其平 均值过程中先去掉有明显错误的数据 脉搏跳动 10 次的时间/s 第 1 次 第 2 次 第 3 次 平均值 9.2 9.4 9.6 9.4 9.6 9.4 9.8 9.6 1min 脉搏跳动的次数 第 1 次 第 2 次 第 3 次 平均值 73.3 69 测量
对象 成员 1 成员 2 73 67 71
69 76 71
长度 第 2 次 第 3 次 25.92 25.65 宽度 第 2 次 第 3 次 18.24 18.20 测量对象 课本
作业本 ···
第 1 次 25.88 25.63 第 1 次 18.20 18.18 平均值 25.90 25.64 平均值 18.22 18.19
25.90 25.64 18.22 18.19。
物理实验技术中的飞行时间测量实验步骤与技巧在物理学中,飞行时间测量是一种常用的实验方法,可以用于测量物体飞行速度、测距以及其他相关参数。
本文将介绍关于飞行时间测量实验的步骤和技巧,以帮助读者更好地进行实验。
1. 实验原理飞行时间测量实验是通过测量物体在一定距离内通过的时间来计算速度。
基本原理是先确定一个精确的距离,然后利用计时器测量物体通过这一距离所用的时间,再根据速度公式计算速度。
2. 实验步骤2.1 准备实验器材首先,准备实验所需的器材。
主要包括一台计时器,一条直线轨道,一个测距工具和一个物体。
2.2 设置实验装置将直线轨道平放在水平的桌面上,并确保轨道两端与桌面平齐。
用测距工具测量出一段固定的距离,并将其标记在轨道上。
2.3 调整实验参数根据实验需求,调整实验参数。
例如,可以调整轨道的倾斜角度,以改变物体的下滑速度。
可以调整计时器的设置,以获得更准确的实验结果。
2.4 进行实验开始实验前,确保轨道和计时器都已就位。
将物体放在轨道上,并轻轻推动物体,使其沿轨道向下滑动。
当物体通过轨道上的标记时,开始计时。
当物体到达轨道的终点时,停止计时。
2.5 计算结果根据测得的时间和之前测得的距离,利用速度公式计算物体的速度。
V = S / t,其中V为速度,S为距离,t为时间。
3. 技巧和注意事项3.1 实验器材的选择选择合适的实验器材非常重要。
计时器应具有高精度和高稳定性,以确保准确测量时间。
直线轨道应具有光滑的表面,以减小摩擦阻力。
测距工具应具有高度精确的刻度,以确保测得距离的准确性。
3.2 实验环境的控制在进行实验时,应确保实验环境的稳定性和一致性。
避免在有强光或风的环境下进行实验,以免对实验结果产生干扰。
实验过程中要注意室温的变化,因为温度变化可能会影响到实验结果。
3.3 数据处理和分析在实验结束后,进行数据处理和分析。
可以计算实验结果的平均值,以减小误差。
还可以根据实验结果绘制图表,以便更直观地观察实验数据的趋势和规律。
在物理实验中准确测量时间的技巧在物理实验中,准确测量时间是非常重要的一项技巧。
时间作为物理量的一种,是物理实验中不可或缺的要素之一。
准确测量时间可以帮助科学家们更好地理解和解释物理现象,从而推动科学研究的进展。
首先,物理实验中准确测量时间的技巧之一是使用精确的时间测量仪器。
在过去,人们常常使用机械时钟或者沙漏来测量时间,但这些方法存在一定的误差。
现代科学实验中,通常会使用更加精确的时间测量仪器,例如原子钟或者高精度计时器。
这些仪器能够以极高的精度测量时间,从而确保实验数据的准确性。
其次,物理实验中准确测量时间的技巧还包括合理的时间分辨率选择。
时间分辨率是指测量仪器能够分辨的最小时间单位。
在物理实验中,选择合适的时间分辨率非常重要。
如果时间分辨率过高,会导致实验数据的冗余和浪费;如果时间分辨率过低,可能无法捕捉到实验中发生的瞬时变化。
科学家们需要根据实验的具体要求和条件,选择合适的时间分辨率,以确保实验数据的准确性和有效性。
此外,物理实验中准确测量时间的技巧还包括合理的时间间隔选择。
时间间隔是指在实验中测量时间的间隔。
在某些实验中,需要对时间的变化进行连续测量,以获取更加详细和精确的数据;而在其他实验中,只需对时间的变化进行离散测量即可。
科学家们需要根据实验的特点和要求,选择合适的时间间隔。
合理选择时间间隔可以避免数据冗余和浪费,同时确保实验数据的准确性和可靠性。
此外,物理实验中准确测量时间的技巧还包括对实验过程中可能存在的时间延迟和时间漂移进行修正。
在实际实验中,由于各种因素的影响,仪器的时间显示可能会存在一定的误差。
科学家们需要通过校准仪器、进行时间修正等方法,消除这些误差,确保实验数据的准确性。
同时,科学家们还需要注意实验过程中可能存在的时间延迟和时间漂移,以及它们对实验结果的影响。
通过合理的修正和控制,科学家们可以减小这些误差,获得更加准确和可靠的实验数据。
总之,在物理实验中,准确测量时间是非常重要的一项技巧。
《用秒表测量时间》实验报告单一、实验目的1、学会正确使用秒表测量时间。
2、探究不同活动中时间的长短变化。
二、实验原理利用秒表测量时间的实验原理是基于秒表的精确计时功能,通过对不同活动时间的测量,来研究各种物理现象和活动的时间特性。
三、实验器材秒表、活动道具(如小球、跳绳等)。
四、实验步骤1、检查秒表:(1)观察秒表的外观,确保无损坏。
(2)按下启动 / 停止按钮,检查秒表是否能正常启动和停止。
(3)按下复位按钮,将秒表归零。
2、测量单摆摆动一次的时间:(1)制作一个简单的单摆,将摆线长度调整到合适的长度。
(2)启动秒表,当单摆摆动一次后,立即停止秒表,记录时间。
(3)重复测量三次,取平均值。
3、测量小球从高处落下的时间:(1)将小球放在一定高度处。
(2)启动秒表,同时释放小球,当小球落地时,停止秒表,记录时间。
(3)重复测量三次,取平均值。
4、测量跳绳 100 次所需的时间:(1)准备好跳绳。
(2)启动秒表,开始跳绳,当跳绳次数达到 100 次时,停止秒表,记录时间。
(3)重复测量三次,取平均值。
五、实验数据记录六、实验现象分析1、单摆摆动一次的时间相对较短且较为稳定,其时间长短主要取决于摆长和重力加速度。
2、小球从高处落下的时间较短,受到高度和重力加速度的影响。
3、跳绳 100 次所需的时间较长,且会因个人跳绳速度的不同而有所差异。
七、实验结论1、秒表可以准确地测量各种活动的时间。
2、不同活动的时间长短不同,受到多种因素的影响。
八、误差分析1、人为操作误差:启动和停止秒表的时机可能存在误差。
2、测量次数较少:可能导致平均值不够准确。
3、环境因素:如空气阻力等可能对小球落下的时间产生微小影响。
九、注意事项1、操作秒表时要准确、迅速,避免误操作。
2、在测量小球落下时间时,要确保小球释放的同时启动秒表。
3、跳绳时要保持稳定的节奏,以便准确测量时间。
4、实验结束后,将秒表妥善保管,避免损坏。
核科学技术学院 2010 级 学号 PB10214023 姓名 张浩然 日期 2011-3-24时间测量中的随机误差分布规律PB10214023 张浩然一、实验题目:时间测量中的随机误差分布规律二、实验目的:同常规仪器测量时间间隔,通过对时间和频率测量的随机误差分布,学习用统计方法研究物理现象的过程和研究随机误差分布的规律。
三、实验仪器:电子秒表、机械节拍器四、实验原理:1、仪器原理机械节拍器能按一定频率发出有规律的声响,前者利用齿轮带动摆作周期运动,后者利用石英晶体的振荡完成周期运动;电子秒表用石英晶体振荡器作时标测时,精度可达0.01s ; 2、统计分布规律原理在近似消除了系统误差的前提下,对时间t 进行N 次等精度测量,当N 趋于无穷大时,各测量值出现的概率密度分布可用正态分布的概率密度函数表示:222)(21)(σπσx x ex f --=其中n x x ni i∑==1,为测量的算术平均值,1)(12--=∑n x xniσ,为测量列的标准差,有 ⎰-=aa dxx f a P )()(,σσσ3,2,=a利用统计直方图表示测量列的分布规律,简便易行、直观明了。
在本实验中利用f(x)得到概率密度分布曲线,并将其与统计直方图进行比较,在一定误差范围内认为是拟合的,可认为概率密度分布基本符合正态分布,其中的误差是由于环境、仪器、人的判断误差、N 的非无穷大等所决定的。
五、实验步骤:1、检查实验仪器是否能正常工作,秒表归零;2、将机械节拍器上好发条使其摆动,用秒表测量节拍器四个周期所用时间,在核科学技术学院2010 级学号PB10214023 姓名张浩然日期2011-3-24等精度条件下重复测量约200次(本实验中实际测量224次),记录每次的测量结果;3、对数据进行处理(计算平均值、标准差、作出相应图表、误差分析等);六、数据处理:1.实验数据如下:(单位:s)初步分析得2.由公式(2)(3)计算得: (单位:s)x=平均值 2.415σ=标准差0.1198473.机械节拍器的频数和频率密度分布:令K=16核科学技术学院 2010 级 学号 PB10214023 姓名 张浩然 日期 2011-3-24有 0max min ()/0.04625x x x K ∆=-= (单位:s ) 取max min ()/0.05x x x K ∆=-=(单位:s )有测量数据的频数和频率密度分布表如下: 小区域/s 小区域中点值/s 频数i n /s 相对频数(/)/%i n N累计频数(/)/%i n N ∑1.95-2.20 1.975 1 0.446428571 0.446428571 2.20-2.05 2.025 1 0.446428571 0.892857143 2.05-2.10 2.075 1 0.446428571 1.339285714 2.10-2.15 2.125 3 1.339285714 2.678571429 2.15-2.20 2.175 2 0.8928571433.571428571 2.20-2.25 2.225 7 3.1256.696428571 2.25-2.30 2.275 177.589285714 14.28571429 2.30-2.35 2.325 31 13.83928571 28.125 2.35-2.40 2.375 28 12.540.6252.40-2.45 2.425 44 19.64285714 60.26785714 2.45-2.50 2.475 26 11.60714286 71.875 2.50-2.55 2.525 35 15.625 87.5 2.55-2.60 2.575 14 6.2593.752.60-2.65 2.625 10 4.464285714 98.21428571 2.65-2.70 2.675 3 1.339285714 99.55357143 2.70-2.752.72510.4464285711004.统计直方图和概率密度分布曲线图像:核科学技术学院 2010 级 学号 PB10214023 姓名 张浩然 日期 2011-3-245.不确定度分析:0.950.015694973s A U t n==对于电子秒表,人的反应时间为0.2s ,远大于0.01s ,则取B ∆=∆估;对于秒表,取C=3。
科教版五年级科学下册实验报告(三)科教版五年级科学下册实验报告(三)教科版五年级科学下册实验报告(三)第三单元时间的测量实验名称:用光影来计时实验器材:阳光、细木棒、尺、指南针实验步骤:1、将一根细木棒竖直插在有阳光的地上。
2、测量记录细木棒的长度和方向。
3、每隔一定的时间重复测量一次。
现象和结论:上午,阳光下的物体影子会越来越短,正午达到最短,下午物体影子又会逐渐变长。
一天中阳光下的物体影子方向从西逐渐向北再向东。
阳光下物体的影子、方向随着时间的变化会慢慢地发生变化。
实验名称:滴漏实验实验器材:盖上有小孔的饮料瓶、量筒、铁架台、计时器实验步骤:1、把一个透明塑料饮料瓶去掉底部,倒过来盛水,在瓶盖上扎一个小孔,让水可以从小孔中缓慢流出。
2、在瓶子里装300毫升的水,下面用量筒接住从瓶子中漏出的水。
3、观察记录从瓶中漏出100毫升的水需要的时间,重复两次。
4、观察记录量筒的水积聚到10毫升和50毫升时,分别需要的时间。
5、观察记录漏完全部300毫升的水需要的时间。
现象和结论:从瓶中漏出100毫升的水需要的时间基本相同。
量筒的水积聚到50毫升的时间比积聚到10毫升所需的时间的5倍还要多。
漏完300毫升的水的时间比漏完100毫升水的时间的3倍还要多。
水滴漏的速度是不均匀的,会越来越慢。
实验名称:观察我们的摆实验器材:铁架台、线、螺帽、秒表等实验步骤:1、利用螺帽和线做一个摆并固定在铁架台上。
2、让摆自由摆动,记录每隔10秒摆动的次数。
3、整理记录有关数据,进行分析。
现象和结论:同一个摆,相同时间摆动的次数相同。
不同的摆,相同时间摆动的次数不同。
实验名称:摆锤重量与摆的快慢的研究实验器材:铁架台、线、螺帽三个、秒表实验步骤:1、把细绳固定在挂钩上,下端挂1个螺帽,让摆小幅度自由摆动。
2、测出用1个螺帽做摆锤的摆在15秒内摆动的次数,重复3次。
3、测出用2个螺帽做摆锤的摆在15秒内摆动的次数,重复3次。
4、测出用3个螺帽做摆锤的摆在15秒内摆动的次数,重复3次。
《时间的测量》实验整理
1.古代水钟分受水型水钟和泄水型水钟:
刻度在上方
刻度在下方
受水型水钟泄水型水钟
2.滴漏实验发现水的流速是不固定的,前10毫升水漏得速度比最后10毫升水漏的速度快。
3.摆的快慢研究
(1)研究问题1:摆的快慢是否与摆锤重量有关?
我的假设:摆的快慢与摆锤重量无关。
研究材料:铁架台、相同长度的摆绳、不同重量的摆锤、秒表
不变的条件:摆绳长短、摆幅大小、摆动时间
改变的条件:摆锤重量
实验方法:①把一倍重摆锤的摆固定在铁架台上,测出15秒摆动的个数。
②把两倍重摆锤的摆固定在铁架台上,测出15秒摆动的个数。
③实验重复三次,分析数据,得出结论。
实验结论:摆的快慢与摆锤重量无关。
(2)研究问题2:摆的快慢是否与摆幅大小有关?
我的假设:摆的快慢与摆幅大小无关。
研究材料:铁架台、相同长度的摆绳、相同重量的摆锤、秒表
不变的条件:摆绳长短、摆锤重量、摆动时间
改变的条件:摆幅大小
实验方法:①把摆固定在铁架台上,使摆幅呈测出15秒摆动的个数。
②把摆固定在铁架台上,使摆幅呈30°放下,测出15秒摆动的个数。
③实验重复三次,分析数据,得出结论。
实验结论:摆的快慢与摆幅大小无关。
(3)研究问题3:摆的快慢是否与摆绳长度有关?
我的假设:摆的快慢与摆绳长度有关,
且摆绳越长,摆动越慢;摆绳越短,摆动越快。
研究材料:铁架台、不同长度的摆绳、相同重量的摆锤、秒表
不变的条件:摆锤重量、摆幅大小、摆动时间
改变的条件:摆绳长度
实验方法:①把一倍长摆绳的摆固定在铁架台上,测出15秒摆动的个数。
②把两倍长摆绳的摆固定在铁架台上,测出15秒摆动的个数。
③实验重复三次,分析数据,得出结论。
实验结论:摆绳越长,摆动越慢;摆绳越短,摆动越快。
4.机械摆钟是摆锤与齿轮操纵器联合工作的。
垂体时钟是利用垂体的重力来转动齿轮。
齿轮操纵器两端各有倒钩,可以卡在齿轮中间,可以控制齿轮的转动。
支轴
短针
摆锤来回摆动,并
牵动齿轮操纵器
齿轮操纵器倒钩可以控制
齿轮上的齿,一次一个转动
长针齿轮由垂体控制,钟
表内的齿轮与指针可
以被连带牵动
垂体转动齿轮。