对几种量取仪器精确性的探究
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初中化学中的天平平衡问题天平作为化学实验中常用的仪器,主要用于量取物质的质量和实验时的物质的质量比较等。
在化学实验中,数量的精确性对于结果的准确性至关重要,而天平的准确性和稳定性就显得尤为重要。
在初中化学中,学生通常通过天平进行物质的量取和比较实验,因此对天平的使用和平衡问题有着特别的关注。
一、天平的作用和种类天平是由两个平衡臂相连接的装置,能够通过在臂上悬挂物体和将标准重量放在另一个臂上来测量物体的质量。
根据用途和结构不同,天平有多种类型,主要包括平衡臂天平、弹簧天平、电子天平等。
平衡臂天平主要适用于量取一定量的物质,弹簧天平主要用来测量物体的质量和一小部分的微量物质,而电子天平则是一种用来测量物体质量的仪器,通过一块光电传感器来检测被测物体的质量并将检测结果以数字显示出来。
二、天平的平衡问题1. 定位不准:在使用天平时,如果没有正确的将试剂放置在天平盘上,或者重力中心位置不在天平的支撑点上,就会导致天平处于不平衡状态。
2. 天平磨损:天平长时间使用后易出现磨损,致使天平产生不平衡现象。
通常需要定期对天平进行维护保养,或者更换磨损的部件。
3. 杂质干扰:在使用天平测量物质的时候,如果有杂质附着在天平盘或者标准砝码上,会对测量结果产生干扰,使得测量值产生误差。
4. 震动干扰:当天平处于开放的环境中,受到外部的振动干扰时,也会影响到天平的测量精度,使得天平处于不平衡状态。
5. 温差干扰:在温度变化较大的环境下,天平的弹簧以及材料的热胀冷缩也会对天平的平衡状态产生影响。
鉴于上述天平的平衡问题,在进行化学实验时,我们需要采取一些措施来确保天平的平衡状态和测量的准确性。
1. 定期校准:定期对天平进行校准,以确保天平的准确性和稳定性。
可以通过使用标准物质或精确称量的砝码进行检验。
2. 精心操作:在使用天平的时候,需要精心操作,将试剂均匀地铺开,避免试剂的偏心放置。
要小心操作,避免将杂质带入天平盘上。
3. 维护保养:对天平进行定期维护保养,及时更换磨损的部件,保持天平的稳定性和准确性。
实验技能与提高测量准确度的方法实验技能是物理学学习中不可或缺的一部分,它涵盖了多个方面,对于提高测量准确度也至关重要。
以下是对实验技能的具体说明以及提高测量准确度的方法:实验技能包括哪些?实验技能主要包括以下几个方面:1.仪器使用技能:能正确、熟练地按操作规程使用各种物理仪器,如直尺、游标卡尺、螺旋测微器、秒表、电表等。
这要求了解仪器的构造、原理、使用方法和注意事项。
2.观察与记录技能:能仔细观察实验现象,认真读数、记数,并整理实验数据。
这要求具备敏锐的观察力和准确的记录能力,以便获取可靠的实验数据。
3.故障排除技能:能排除实验中出现的简单故障。
这需要对实验仪器和实验过程有深入的了解,能够迅速定位问题并采取相应的解决措施。
4.实验设计能力:能根据自己的猜想和实验目的,设计合理的实验方案。
这要求具备创新思维和严谨的科学态度,能够设计出既符合科学原理又切实可行的实验方案。
5.数据处理与分析技能:能对实验数据进行处理和分析,得出合理的结论。
这要求掌握数据处理的基本方法,如平均值、标准差、相关系数等,并能够运用这些方法进行数据分析。
6.实验报告撰写技能:能写出规范的实验报告。
这要求具备良好的文字表达能力和逻辑思维能力,能够清晰地阐述实验目的、原理、步骤、结果和结论。
如何提高测量准确度?提高测量准确度是实验技能中的重要一环,以下是一些具体的方法:1.充分准备:在进行实验之前,要对实验目的、原理和步骤进行充分的了解和研究,确保实验的科学性和可行性。
同时,要仔细检查实验仪器设备的工作状态,确保其正常运行和精确度。
2.规范操作:严格按照实验步骤和操作规范进行实验,避免人为因素对实验结果的影响。
在测量过程中,要注意保持仪器的稳定性和准确性,避免外界干扰和误差的产生。
3.多次测量取平均值:进行多次实验并取平均值可以减小实验误差,提高数据的可靠性和准确性。
这是因为单次测量可能受到各种随机因素的影响而产生误差,而多次测量则可以平均掉这些随机误差。
光谱学仪器的校准与标定方法光谱学仪器是一类常用于分析样品的工具,它通过测量样品吸收、发射或散射光的特性,从中获取样品的化学或物理信息。
在使用光谱学仪器进行精确测量时,校准与标定方法的选择和正确执行非常重要。
本文将介绍几种常用的光谱学仪器的校准与标定方法。
一、紫外-可见光谱仪的校准与标定方法紫外-可见光谱仪是一种常见的光谱学仪器,用于测量物质在紫外-可见光波长范围内的吸光度。
在使用前,首先需要对仪器进行校准。
一种常用的方法是使用专用校准溶液,它包含已知浓度的吸收剂。
通过测量校准溶液的吸光度,并与已知浓度建立标准曲线,就可以校准仪器并确定未知样品的浓度。
此外,还可以使用空气和溶剂进行仪器的校准。
通过测量空气的吸光度,并调整仪器的零点,在一定程度上可以减少系统误差。
溶剂的选择需要根据样品的特性和测量目的进行,常用的溶剂包括乙醇和水。
二、红外光谱仪的校准与标定方法红外光谱仪是一种用于测量样品在红外光波长范围内吸收或发射的光谱学仪器。
在进行红外光谱测量之前,需要对仪器进行校准与标定。
校准的方法有多种,其中一种是使用参考物质。
参考物质是化学纯品,已知其光谱特性,可以作为仪器校准的标准。
通过测量参考物质的光谱并与已知光谱进行对比,可以确定仪器的准确度。
另一种常见的标定方法是内部参照法。
这种方法是在红外光谱仪里添加一个内部参照物质,它会产生一个特征峰,作为仪器校准的基准。
通过调整仪器的偏移或刻度,使得内部参照物质的特征峰对准某个已知波数,就可以校准仪器并获得准确的测量结果。
三、核磁共振仪的校准与标定方法核磁共振(NMR)是一种用于研究分子结构和化学反应的强大工具。
核磁共振仪的校准和标定对于获得准确的谱图和分析结果至关重要。
一种常用的校准方法是使用外部参照物质。
外部参照物质是已知结构和化学位移的化合物,通常为四溴化三氯甲烷或二氟乙酸钠。
通过将外部参照物质放入核磁共振仪中进行测量,可以校准仪器并获得准确的化学位移值。
生命科学仪器 2024年第22卷/第1期生命科学㊃医药卫生183作者简介:吴莹纯(1991-08-28)女,民族:汉,籍贯:嘉兴,学历:本科,职称:护师,邮箱:1309644389@q q.c o m 经皮测胆红素仪在新生儿黄疸筛查中的准确性与实用性评价吴莹纯(浙江大学医学院附属儿童医院,浙江杭州310000)摘要 目的探究经皮测胆红素仪在新生儿黄疸筛查中的应用价值㊂方法选择2021年3月2023年3月期间浙江大学医学院附属儿童医院出生的新生儿黄疸患儿196例,作为观察组;将同期医院出生的150例健康新生儿作为健康组㊂两组均接受血清学检验,并采用经皮测胆红素仪检测胆红素水平㊂评价两组患儿不同部位胆红素水平,比较观察组新生儿采用不同检测方式测定胆红素水平的差异㊂结果与健康组相比,观察组采用经皮测胆红素仪检测额头部位胆红素水平更高,差异有统计学意义(P <0.05)㊂采用血清胆红素检测㊁经皮测胆红素仪检测观察组出生后不同时间段胆红素水平,差异无统计学意义(P >0.05)㊂结论经皮测胆红素仪在新生儿黄疸筛查中的应用价值较高,可有效解读患儿胆红素水平的变化情况,且测定结果与血清胆红素检测结果一致性较高,可为新生儿黄疸的诊断和后续黄疸消退的监测提供依据㊂关键词 新生儿黄疸;筛查;经皮测胆红素仪;血清胆红素A c c u r a c y A n d P r a c t i c a b i l i t y E v a l u a t i o n o f P e r c u t a n e o u sB i l i r u b i n M e t e r i n N e o n a t a l J a u n d i c e S c r e e n i n gW u Y i n gc h u n (C h i ld re n 's H o s p i t a l Af f i l i a t e d t o Z h e j i a ng U n i v e r s i t y S ch o o l o fM e d i c i n e ,H a n g z h o u Z h e j i a n g 310000,C h i n a )ʌA b s t r a c t ɔO b je c t i v e :T o e x p l o r e t h e a p p l i c a t i o n v a l u e of p e r c u t a n e o u s b i l i r u b i n m e t e r i n n e o n a t a l j a u n d i c e s c r e e n i ng .M e th o d s :196c a s e s o f n e o n a t a l j a u n di c e b o r n i n C h i l d r e n 's H o s p i t a l a f f i l i a t e d t o Z h ej i a n g U n i v e r s i t y M e d i c a l C o l l e ge f r o m M a r c h 2021t o M a r c h 2023w e r e s e l e c t e d a s t h e o b s e r v a t i o n g r o u p .150h e a l t h y n e w b o r n s b o r n i n t h e h o s pi t a l i n t h e s a m e p e r i o d w e r e t a k e n a s t h e h e a l t h y g r o u p .B o t h g r o u p s r e c e i v e d s e r o l o gi c a l t e s t s ,a n d t h e b i l i r u b i n l e v e l w a s d e t e c t e d b y p e r c u t a n e o u s b i l i r u b i n m e t e r .T h e b i l i r u b i n l e v e l s i n d i f f e r e n t p a r t s o f t h e t w o g r o u ps w e r e e v a l u a -t e d ,a n d t h e d i f f e r e n c e s o f b i l i r u b i n l e v e l s i n n e w b o r n s i n t h e o b s e r v a t i o n g r o u p w e r e c o m p a r e d b y di f f e r e n t d e t e c t i o n m e t h o d s .R e s u l t s :C o m p a r e d w i t h t h e h e a l t h y g r o u p ,t h e l e v e l o f b i l i r u b i n i n t h e f o r e h e a d o f t h e o b s e r v a t i o n g r o u pw a s h i g h e r b y p e r c u t a n e o u s b i l i r u b i n m e t e r ,w i t h s t a t i s t i c a l s i gn i f i c a n c e (P <0.05).S e r u m b i l i r u b i n a n d p e r c u t a n e -o u s b i l i r u b i n m e t e r w e r e u s e d t o d e t e c t t h e b i l i r u b i n l e v e l i n t h e o b s e r v a t i o n g r o u p at d i f f e r e n t t i m e a f t e r b i r t h ,a n d t h e r e w a s n o s i g n i f i c a n t d i f f e r e n c e (P >0.05).C o n c l u s i o n :T h e a p pl i c a t i o n v a l u e o f p e r c u t a n e o u s b i l i r u b i n m e t e r i n n e o n a t a l j a u n d i c e s c r e e n i n g i s h i g h ,w h i c h c a n e f f e c t i v e l y i n t e r p r e t t h e c h a n ge s of b i l i r u b i n l e v e l i n c h i l d r e n ,a n d t h e r e s u l t s a r e c o n s i s t e n t w i t h t h o s e o f s e r u m b i l i r u b i n d e t e c t i o n ,w h i c h c a n p r o v i d e b a s i s f o r t h e d i a gn o s i s o f n e o n a t a l j a u n d i c e a n d t h e s u b s e q u e n t m o n i t o r i n g o f j a u n d i c e r e gr e s s i o n .ʌK e y wo r d s ɔN e o n a t a l j a u n d i c e ;S c r e e n i n g ;P e r c u t a n e o u s b i l i r u b i n m e t e r ;S e r u m b i l i r u b i n 中图分类号:R 722.1 文献标识码:B D O I :10.11967/2024220260新生儿黄疸是指婴儿在出生后,因胆红素排泄不畅所引起的皮肤和黏膜黄状变化㊂黄疸的发生率很高,对新生儿健康构成一定的威胁㊂因此,对新生儿进行黄疸筛查具有重要意义[1]㊂传统临床应用的筛查方式为血清检测㊂该检测方式可直接明了地显示出新生儿出生后不同阶段胆红素水平的变化情况,但该筛查方法需进行穿刺,可降低新生儿舒适度和配合度,且生化检验结果需进行等待,可在一定程度上耽误患儿的治疗进程[2]㊂经皮测胆红素仪作为一种常用的黄疸筛查工具,能够快速㊁非侵入性地测量皮肤中的胆红素水平[3]㊂然而,关于经皮测胆红素仪在新生儿黄疸生命科学㊃医药卫生生命科学仪器 2024年第22卷/第1期184筛查中的准确性与实用性,还存在一些争议㊂本研究探讨经皮测胆红素仪在新生儿黄疸筛查中的应用价值㊂1 资料与方法1.1 一般资料 选择2021年3月2023年3月期间浙江大学医学院附属儿童医院出生的新生儿黄疸患儿196例,作为观察组;将同期医院出生的150例健康新生儿作为健康组㊂观察组男107例,女89例;胎龄36-40周,平均(38.92ʃ1.60)周;出生时体重2.27-4.06k g,平均(3.15ʃ0.70)k g㊂健康组男80例,女70例;胎龄36-42周,平均(39.06ʃ1.60)周;出生时体重2.30-4.16k g,平均(3.20ʃ0.65)k g ㊂两组基线资料对比,差异无统计学意义(P >0.05),具有可比性㊂1.2 方法 两组均采用经皮测胆红素仪检测:分别于两组新生儿额头(前额正中眉心)处测量胆红素水平;将仪器探头轻柔地放置在受检者测量部位后进行等待,至仪器显示屏显示胆红素测量值后,进行记录,求取平均值,并进行组间比较㊂观察组采用血清检测:取观察组新生儿静脉血2m l,采用全自动生化分析仪测定其血清胆红素水平,求取平均值㊂1.3 观察指标 两组均采用经皮测胆红素仪检测胆红素水平,对比不同部位测量平均值㊂观察组于出生后48h 内㊁出生后48-72h ㊁出生72h 后三个时间段,采用经皮测胆红素仪和血清检测,评价不同时间段患儿胆红素水平变化情况㊂1.4 统计学方法 应用S P S S 22.0统计学软件进行数据处理,计量资料以x ʃs 表示㊁以t 检验;计数资料以率表示㊁以χ2检验,P<0.05为差异有统计学意义㊂2 结果2.1 两组受检者胆红素水平比较 与健康组相比,观察组采用T C B 检测额头部位胆红素水平更高,差异有统计学意义(P <0.05)㊂详见表1㊂表1 两组受检者额头部位胆红素水平对比(x ʃs ,μm o l /L )组别例数额头观察组196222.65ʃ12.36健康组150196.34ʃ11.75t -20.0441P-0.00002.2 不同检测方式检测观察组胆红素水平对比采用血清胆红素检测㊁经皮测胆红素仪检测观察组出生后不同时间段胆红素水平,差异无统计学意义(P >0.05)㊂详见表2㊂表2 不同检测方式检测观察组胆红素水平对比(x ʃs ,μm o l /L )检测方法例数出生后48h 内出生后48-72h出生72h 以上血清检测196212.96ʃ11.40256.08ʃ10.42276.35ʃ11.30经皮测胆红素仪检测196211.74ʃ12.13255.38ʃ11.45275.92ʃ10.34t -1.02610.63300.0390P-0.30500.52710.69453 讨论胆红素代谢与新生儿黄疸之间具有密切的关联㊂在新生儿出生后几天内,由于胆红素生成速度增加㊁肝功能尚未完全发育成熟,导致体内胆红素的清除能力较弱,可能会积累过多的胆红素,引起黄疸㊂黄疸是新生儿最常见的生理现象之一,但如不及时监测和干预,严重的黄疸可能会对婴儿的健康产生不良影响,因此,早期筛查和监测新生儿黄疸的重要性不可忽视[4]㊂经皮测胆红素仪作为一种非侵入性的检测工具,可通过测量皮肤上的胆红素浓度,提供一种快速㊁简单而有效的手段,评估新生儿黄疸的严重程度,及时监测其变化情况㊂经皮测胆红素仪的应用在新生儿黄疸筛查中具有重要的价值[5]㊂首先,经皮测胆红素仪采用非侵入性检测方式,不需要抽血或刺破皮肤,可减少婴儿和家长的不适感,这对于刚出生的婴儿来说尤为重要,可避免疼痛刺激,提高婴儿接受度;其次,经皮测胆红素仪操作简单快速,只需将仪器轻轻贴在婴儿皮肤上,仪器就会通过具有特殊波长的光线来测量胆红素水平,可大大提高黄疸筛查效率,尤其适用于大量婴儿的筛查工作,如产房或儿科门诊[6]㊂最重要的是,经皮测胆红素仪可准确地测量胆红素水平,并帮助早期诊断和治疗㊂黄疸是新生儿常见的生理现象,但如黄疸超过正常水平并持续存在,可能会导致潜在的健康问题,通过使用经皮测胆红素仪,医生可及早发生命科学仪器 2024年第22卷/第1期生命科学㊃医药卫生185现并监测新生儿黄疸水平,及时采取相应的治疗措施,避免潜在并发症的出现[7]㊂需要注意的是,仪器本身的误差和应用范围有限,需结合其他临床表现和检查结果进行综合分析[8]㊂本研究结果显示,与健康组相比,观察组采用经皮测胆红素仪检测额头部位胆红素水平更高,差异有统计学意义(P<0.05)㊂采用血清胆红素检测㊁经皮测胆红素仪检测观察组出生后不同时间段胆红素水平,差异无统计学意义(P>0.05)㊂证实,经皮测胆红素仪具有准确度高㊁结果可靠的特点,与血清胆红素检测结果一致性较高,可有效解读患儿胆红素水平变化情况㊂分析原因为,经皮测胆红素仪采用的是光学传感技术,能精确测量黄疸指标,同时利用专业算法对结果进行分析和判读,故能及早发现和鉴别高黄疸风险婴儿,为早期治疗提供重要依据,避免黄疸导致的潜在并发症[9-10]㊂经皮测胆红素仪具有非侵入性的优势,无需进行血液采样,操作简单易懂,医护人员可轻松上手,更加迅速地进行黄疸筛查,并及早发现和处理潜在问题,与传统的血清胆红素测试结果有很好的相关性㊂仪器还具有良好的精确度和稳定性,可提供可靠的胆红素浓度数据㊂经皮测胆红素仪是一种非侵入性的检测方法,可通过测量新生儿皮肤表面的胆红素含量,评估其黄疸严重程度㊂经皮测胆红素仪与血清胆红素之间有一定的相关性,这一点在多项研究中得到验证[11]㊂与传统的血清胆红素检测相比,经皮测胆红素仪具有操作简便㊁无创㊁非持续监测等优点,尤其适用于大规模的新生儿黄疸筛查[12]㊂经皮测胆红素仪可迅速测量胆红素水平,避免了血液样本采集的繁琐过程,减少了对新生儿的不必要针刺,可提高筛查效率和新生儿舒适度[13-14]㊂然而,经皮测胆红素仪也存在一定的局限性,光线强度和质量㊁皮肤色素沉着等因素均可影响测量的准确性,故在测量过程中,需注意环境的控制㊂此外,经皮测胆红素仪不能直接测定游离胆红素,当其测量结果升高时,仍需要通过进一步的血清胆红素检测来确认诊断[15]㊂综上所述,T C B 在新生儿黄疸筛查中的应用价值较高,可有效解读患儿胆红素水平的变化情况,且测定结果与血清胆红素检测结果一致性较高,可为新生儿黄疸的诊断和后续黄疸消退的监测提供依据㊂参考文献[1]戴雪敏.胆红素测定仪在新生儿黄疸中的诊断价值及应用现状[J 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精密量取的定义精密量取是精密测量技术的一种。
精密量取被用来表示物理参量的准确度和精确度。
它能衡量检测方法或仪器的性能,以及应用程序的正确性。
精密量取是精密测量技术应用中的重要组成部分,它用来描述参数的变化,例如尺寸,位置,角度,加速度或温度。
精密量取的定义以其精确性,准确性和重复性来确定。
它用来表示测量方法或设备的性能,也可以用来描述应用程序的正确性。
它通常用来描述物理参量的变化,例如尺寸,位置,角度,加速度或温度。
精密量取在很多行业中都有重要的应用,比如汽车制造业,航空航天,游戏和娱乐等行业。
精密量取也可以用来检测细微的参数变化,这有助于及早发现和处理可能存在的问题。
精密量取的准确度可能会受到多种因素的影响,比如测量仪器的类型,偏差,误差,外界因素如温度,湿度和电磁场等。
此外,精密量取也可能受到人为因素的影响,比如操作者的经验和技能等。
精密量取的测量方法有很多,例如激光测距,线性测量,三角法,视觉测量,投影测量,平衡测量,投影测量,编码器测量,电子测量,数控测量,超声波测量,力学测量,光电测量,重力测量等。
一般的实验环境中,介质的稳定性和仪器的漂移对量取的结果影响较大,因此,精密量取需要有良好的测量环境和仪器的维护及其性能的标定。
除了采用电脑辅助测量系统外,还应使用一些固定的仪器或标准样品,以提高精密量取的准确度。
综上所述,精密量取是一种精密测量技术,它用来衡量检测方法或仪器的性能,以及应用程序的正确性,它以其精确性,准确性和重复性为基础来确定。
精密量取有很多用途,它能及早发现和处理可能存在的问题,因此在很多行业中都被广泛应用。
要保证精密量取准确度,除了要求良好的测量环境和仪器的维护及其性能的标定外,还应使用一些固定的仪器或标准样品。
重力加速度几种测量方法的比较引言:重力加速度是物理学中的一个十分重要的物理量,在地面上不同的地区,重力加速度g值不相同,它是由物体所在地区的纬度、海拔等因素决定,随着地球纬度和海拔高度的变化而变化,准确地确定它的量值,无论从理论上、还是科研上、生产上以及军事上都有极其重大的意义。
测量重力加速度的方法有很多,我所要做的就是通过学习前人的理论知识,经过思考,在现有的实验室条件下,进行实验,做出归纳和总结,提出自己的看法与体会。
且实验方法虽然多,但有的测量仪器的精确度受环境因素的影响比较大,不是每种方法都适用,所以有必要对测量方法进行研究,找出一种适合测量本地重力加速度的方法。
一、重力加速度的测量方法(一)用自由落体法测量重力加速度1.实验仪器:自由落体装置(如图一),数字毫秒计,光电门(两个),铁球。
图一自由落体装置2.实验原理、步骤、注意事项实验原理:设光电门A 、B 间的距离为s ,球下落到A 门时的速度为0v ,通过A 、B 间的时间为t ,则成立:2/20gt t v s += (1)两边除以t ,得:2//0gt v t s += (2)设t x =,t s y /=,则:2/0gx v y += (3)这是一直线方程,当测出若干不同s 的t 值,用t x =和t s y /=进行直线拟合,设所得斜率为b ,则由2/g b =可求出g ,b g 2=(4) 实验步骤:(1)调节实验装置的支架,使立柱为铅直,再使落球能通过A 门B 门的中点。
(2)测量A 、B 两光电门之间的距离s 。
(3)测量时间t 。
(4)计算各组的x ,y 值,用最小二乘法做直线拟合,求出斜率b 及其标准偏差b S 、)(b u (注意:在取b 的时,由于立柱调整不完善,落球中心未通过光电门的中点,立柱上米尺的误差均给s 值引入误差,也是b 的不确定度来源,一般此项不确定度(B 类评定)较小,可略去不计,所以b S b u =)()。
基于“科学探究与创新意识”核心素养的化学课堂教学——以“配制一定物质的量浓度的溶液”教学为例福建省宁德市民族中学(355000)雷周[摘要]根据《普通高中化学课程标准(2017年版)》提出的“科学探究与实验创新”的具体要求,以鲁科版新教材必修1中“配制一定物质的量浓度的溶液”教学为例,通过教师引导,学生自主设计实验方案、优化实验方案、创新实验仪器的过程,培养学生“科学探究与创新意识”化学学科核心素养。
[关键词]核心素养;物质的量浓度;溶液配制;实验创新[中图分类号]G633.8[文献标识码]A[文章编号]1674-6058(2021)17-0068-02一、问题的提出《普通高中化学课程标准(2017年版)》明确提出要培养学生化学学科核心素养,包括宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知、科学探究与创新意识和科学态度与社会责任五个维度。
其中“科学探究与创新意识”要求学生认识科学探究是进行科学解释和发现、创造和应用的科学实践活动;能发现和提出有探究价值的问题;能从问题和假设出发,依据探究目的,设计探究方案,运用化学实验、调查等方法进行实验探究;要勤于实践,善于合作,敢于质疑,勇于创新。
本文以培养学生“科学探究与创新意识”核心素养为目标,以“配制一定物质的量浓度的溶液”为教学案例,通过实验引导学生探究初中化学中以质量分数为标准配制溶液的局限性,思考创新实验的改进方案,从而自主建构“物质的量浓度”这一重要概念和一定物质的量浓度的溶液知识网络。
二、教学过程1.教材分析“配制一定物质的量浓度的溶液”选自鲁科版新教材必修1第一章第三节第三课时,本节课是对“物质的量浓度”这一概念的具体应用,是新课标规定的学生必做实验之一,同时也是中学化学中有关计算和实验基本操作的重要内容之一。
通过本节课的学习,既能巩固学生对“物质的量浓度”这一概念的理解,又能提高学生对表示溶液组成的方式的认识。
学生在初中阶段已经学习过配制一定溶质质量分数溶液的操作方法,对溶液粗略的配制流程和所用仪器有一定的认知基础,但是对于用物质的量浓度来表示溶液组成,精确配制一定物质的量浓度溶液的原理和仪器缺乏认识。
高三化学实验常用仪器的使用方法总结(18篇)篇1:高三化学实验常用仪器的使用方法总结一、容器与反应器1、可直接加热(1)试管主要用途:①常温或加热条件下,用作少量试剂的反应容器。
②收集少量气体和气体的验纯。
③盛放少量药品。
使用方法及注意事项:①可直接加热,用试管夹夹住距试管口处。
②试管的规格有大有小。
不加热时,试管内盛放的液体不超过容积的,加热时不超过。
③加热前外壁应无水滴;加热后不能骤冷,以防止试管破裂。
④加热时,试管口不应对着任何人。
给固体加热时,试管要横放,管口略向下倾斜。
⑤不能用试管加热熔融NaOH等强碱性物质。
(2)蒸发皿主要用途:①溶液的蒸发、浓缩、结晶。
②干燥固体物质。
使用方法及注意事项:①盛液量不超过容积的。
②可直接加热,受热后不能骤冷。
③应使用坩埚钳取放蒸发皿。
(3)坩埚主要用途:用于固体物质的高温灼烧。
使用方法及注意事项:①把坩埚放在三脚架上的泥三角上直接加热。
②取放坩埚时应用坩埚钳。
③加热后可放在干燥器中或石棉网上冷却。
④应根据加热物质的性质不同,选用不同材料的坩埚。
2、垫石棉网可加热(1)烧杯主要用途:①用作固体物质溶解、液体稀释的容器。
②用作较大量试剂发生反应的容器。
③用于过滤、渗析、喷泉等实验,用于气密性检验、尾气吸收装置、水浴加热等。
④冷的干燥的烧杯可用来检验气体燃烧有无水生成;涂有澄清石灰水的烧杯可用来检验气体。
使用方法及注意事项:①常用规格有50mL、100mL、250mL等,但不用烧杯量取液体。
②应放在石棉网上加热,使其受热均匀;加热时,烧杯外壁应无水滴。
③盛液体加热时,不要超过烧杯容积的,一般以烧杯容积的为宜。
④溶解或稀释过程中,用玻璃棒搅拌时,不要触及杯底或杯壁。
(2)烧瓶主要用途:①可用作试剂量较大而有液体参加的反应容器,常用于各种气体的发生装置中。
②蒸馏烧瓶用于分离互溶的、沸点相差较大的液体。
③圆底烧瓶还可用于喷泉实验。
使用方法及注意事项:①应放在石棉网上加热,使其受热均匀;加热时,烧瓶外壁应无水滴。
化学实验常用仪器的使用方法高中化学的学习离不开实验,化学实验常用仪器包括了很多种类。
比如试管、干燥管、烧杯、托盘天平等等,这几种是我们比较常见的。
下面给大家分享一些关于化学实验常用仪器的使用方法,希望对大家有所帮助。
化学实验常用仪器的使用方法一1.可以直接加热的化学实验常用仪器有:试管、蒸发皿、坩埚、燃烧匙。
坩埚用于高温灼烧固体。
(NaOH、Na2CO3等强碱性的物质不能在瓷坩埚中灼烧,要用铁坩埚)2.垫石棉网加热的有:烧杯、烧瓶、锥形瓶。
3.在试管、烧瓶中加热液体进行反应或蒸馏时要加入沸石或碎瓷片,防止液体局部受热产生暴沸现象,蒸发皿、坩埚在加热过程中要用玻棒搅拌。
4.化学实验常用仪器烧杯使用方法及注意事项:1.常用规格有50mL、100mL、250mL等,但不用烧杯量取液体。
2.应放在石棉网上加热,使其受热均匀;加热时,烧杯外壁应无水滴。
3.盛液体加热时,不要超过烧杯容积的 ,一般以烧杯容积的为宜。
4.溶解或稀释过程中,用玻璃棒搅拌时,不要触及杯底或杯壁。
化学实验常用仪器的使用方法二化学实验常用仪器之试管1.常温或加热条件下,用作少量试剂的反应容器。
2.盛放少量药品。
3.化学实验常用仪器之试管使用方法及注意事项:(1)可直接加热,用试管夹夹住距试管口处。
(2)试管的规格有大有小.不加热时,试管内盛放的液体不超过容积的 ,加热时不超过。
(3)加热前外壁应无水滴;加热后不能骤冷,以防止试管破裂。
(4)加热时,试管口不应对着任何人。
给固体加热时,试管要横放,管口略向下倾斜。
(5)不能用试管加热熔融NaOH等强碱性物质。
化学实验常用仪器的使用方法三1.称量固体:用托盘天平(精确到0.1g)。
2.量取溶液:用量筒(精确到0.1mL)。
选用量筒时要使所量溶液的体积尽量与量筒的规格接近。
3.精确量取溶液:用滴定管(精确到0.1mL,读数为0.10mL)。
准确量取KMnO4、Br2、等有强腐蚀性的液体时要用酸式滴定管。
电磁铁磁场强度的测量方法与精度控制引言电磁铁是一种能够产生强大磁场的装置,广泛应用于医疗、科研、工业等领域。
然而,在使用电磁铁之前,精确测量其磁场强度是非常重要的。
本文将介绍几种常用的电磁铁磁场强度测量方法,并探讨如何控制测量精度。
一、磁场强度测量方法1. 霍尔效应测量法霍尔效应是指当闭合电路内有磁场存在时,通过该闭合电路的电流产生的电势差与磁感应强度成正比。
通过将霍尔元件放置在电磁铁附近,可以测量出电磁铁的磁场强度。
2. 磁通计测量法磁通计是一种用于测量磁通量的仪器,可以通过将磁通计放置在电磁铁周围,计算电磁铁产生的磁通量从而得到磁场强度。
磁通计通常采用霍尔效应进行测量。
3. 磁力计测量法磁力计是一种用于测量磁力的仪器,通过将磁力计放置在电磁铁附近,可以测量电磁铁产生的磁力从而推导出磁场强度。
二、精度控制方法1. 仪器校准在进行磁场强度测量之前,对使用的仪器进行校准是非常重要的。
校准可以通过使用标准磁场强度源进行比对,校准仪器的灵敏度和准确性,以确保测量结果的可靠性。
2. 去除外部干扰为了提高测量结果的精度,需要尽可能减少外部干扰的影响。
例如,在进行测量时,应将电磁铁放置在远离电源线和其他磁场干扰源的地方,并且在测量过程中尽量减少外部物体对磁场的干扰。
3. 多次测量取平均值为了进一步提高测量精度,可以进行多次测量并取平均值。
通过多次测量可以减小随机误差的影响,并且通过取平均值可以减小系统性误差的影响,提高测量结果的准确性。
4. 数据处理和分析在进行测量时,需要进行数据处理和分析。
通过对测量数据的分析,可以评估测量结果的可靠性,并且进一步提高测量精度。
结论电磁铁磁场强度的测量是电磁铁应用中的重要环节。
本文介绍了几种常用的磁场强度测量方法,并探讨了一些精度控制的方法。
在实际应用中,根据具体情况选择合适的测量方法,并采取相应的控制措施,可以有效保证测量结果的准确性和可靠性。
测量密度实验中的误差剖析在初中物理进修中,“密度”这一常识点既是重点也是难点,在社会生涯及现代科学技巧中密度常识的运用也十分广泛,对未知物资密度的测定具有十分重要的实际意义,特殊是为物理的探讨式教授教养,自立介入式进修供给了很好的素材,值得我们卖力地摸索和发掘.在“测量物资密度”的实验教授教养进程中初中物理只要肄业生控制测量固体和液体密度的办法,下面就从误差的分类和起源两各方面来剖析罕有的几种实验办法中的误差产生原因和减小误差的办法.一.误差及其种类和产生原因:每一个物理量都是客不雅消失,在必定的前提下具有不依人的意志为转移的客不雅大小,人们将它称为该物理量的真值.进行测量是想要获得待测量的真值.然而测量要根据必定的理论或办法,运用必定的仪器,在必定的情况中,由具体的人进行.因为实验理论上消失着近似性,办法上难以很完美,实验仪器敏锐度和分辩才能有局限性,四周情况不稳固等身分的影响,待测量的真值是不成能精确测得的,测量成果和被测量真值之间总会消失或多或少的误差,这种误差就叫做测量值的误差.测量误差重要分为两大类:体系误差.随机误差.(一)体系误差产生的原因:1.测量仪器敏锐度和分辩才能较低;2.实验道理和办法不完美等.(二)随机误差产生的原因:1.情况身分的影响;2.实验者自身前提等.二.减小误差的办法1.选用周详的测量仪器;2.完美实验道理和办法;3.多次测量取平均值.三.测量固体密度(一)测量规矩固体的密度:道理:ρ=m/V实验器材:天平(带砝码).刻度尺.圆柱体铝块.实验步调:1.用天平测出圆柱体铝块的质量m;2.根据固体的外形测出相干长度(横截面圆的直径:D.高:h),由响应公式(V=Sh=πD2h/4)盘算出体积V.3.根据公式ρ=m/V盘算出铝块密度.误差剖析:1.产生原因:(1)测量仪器天温和刻度尺的拔取不敷精确;(2)实验办法不完美;(3)情况温度和湿度身分的影响;(4)测量长度时估读和测量办法环节;(5)盘算时常数“π”的取值等.2.减小误差的办法:(1)选用分度值较小的天温和刻度尺进行测量;(2)假如可以选择其他测量对象,则在测量体积时可以选择量筒来测量体积.(3)测量体积时应当斟酌情况温度和湿度等身分,如“热胀冷缩”对不合材料的体积影响.(4)对于统一长度的测量,要选择精确的测量办法,读数时要估读到分度值的下一位,且要多测量几回求平均值.(5)常数“π”的取值要尽量精确等.(二)测量不规矩固体的密度:道理:ρ=m/V实验器材:天平(带砝码).量筒.小石块.水.细线.实验步调:1.用天平测出小石块的质量m;2.在量筒中倒入适量的水,测出水的体积内V1;3.用细线系住小石块,使小石块全体浸入水中,测出总体积V2;4.根据公式盘算出固体密度.ρ=m/V=m/(V2-V1)误差剖析:1.产生原因:(1)测量仪器天温和量筒的拔取不敷精确;(2)实验办法.步调不完美;(3)情况温度和湿度等身分的影响;2.减小误差的办法:(1)选用分度值较小的天温和刻度尺进行测量;(2)测量小石块的质量和体积的次序不克不及颠倒;(3)选择较细的细线;(4)测量体积时应当斟酌情况温度和湿度等身分,如“水的蒸发”等身分对的体积影响.(5)测量质量和体积时,要多测量几回求平均值.误差剖析:1.产生原因:(1)测量仪器天平的拔取不敷精确;(2)实验办法.步调不完美;(3)情况温度和湿度等身分的影响.2.减小误差的办法:(1)选用分度值较小的天平进行测量;(2)测量小石块的质量和体积的次序不颠倒;(3)选择较细的细线;(4)测量体积时应当斟酌情况温度和湿度等身分,如“水的蒸发”等身分对的体积影响.“水质(选用纯清水)”身分对水的密度的影响等.(5)测量质量时,要多测量几回求平均值.四.测量液体密度道理:ρ=m/V办法一:实验器材:天平.量筒.烧杯.水.盐.实验步调:1.用天平测出空烧杯的质量m1;2.在烧杯中倒入适量的水,调制出待测量的盐水,用用天平测出烧杯和盐水的总质量m2;3.将烧杯中的盐水全体导入量筒中测出盐水的体积V;4.根据公式ρ=m/V=(m2-m1)/V盘算出固体密度.误差剖析:1.产生原因:(1)测量仪器天温和量筒的拔取不敷精确;(2)实验办法.步调不完美;(3)情况温度和湿度身分的影响;2.减小误差的办法:(1)选用分度值较小的天温和量筒进行测量;(2)尽量将烧杯中的水倒入量筒中;(3)测量体积时应当斟酌情况温度和湿度等身分,如“水的蒸发”等身分对的体积影响.(4)测量质量和体积时,要多测量几回求平均值.解释:该实验办法中因为无法将烧杯中的水全体倒入量筒中,在烧杯内壁上或多或少会残留一些水,还有不好控制水的若干,所以实验误差较大,建议一般不选择此办法测量液体密度.办法二:实验器材:天平.量筒.烧杯.水.盐.实验步调:1.在烧杯中倒入适量的水,调制出待测量的盐水,用天平测出烧杯和盐水的总质量;2.将适量的盐水倒入量筒中,测出量筒中的盐水的体积;3.用天平测出残剩的盐水和烧杯的总质量;4.根据公式ρ=m/V=(m2-m1)/V盘算出盐水的密度.误差剖析:1.产生原因:(1)测量仪器天温和量筒的拔取不敷精确;(2)情况温度和湿度身分的影响;2.减小误差的办法:(1)选用分度值较小的天温和量筒进行测量;(2)测量体积时应当斟酌情况温度和湿度等身分,如“水的蒸发”等身分对的体积影响;(3)测量质量和体积时,要多测量几回求平均值.以上就是初中阶段测量固体和液体密度的一些经常运用办法,以及这些实验中产生误差的原因和若何减小误差的办法提出一些本身的看法.当然,初中阶段不要肄业生对误差进行深刻的剖析和处理,但也要肄业生能找出简略的误差原因,在教授教养进程教师应当对每个实验中对产生误差的原因进行剖析,根据其原因提出若何来减小这些误差的办法,从而造就学生的实验设计.实验操纵.实验数据和成果的处理和剖析才能,进步学生自身的分解本质.。
物理实验报告《分光计的调整和三棱镜顶角的测定》_实验报告目录一、实验目的 (2)二、实验原理 (2)1. 分光计的工作原理 (3)2. 三棱镜顶角测定的原理 (4)三、实验仪器与材料 (5)1. 分光计 (6)2. 三棱镜 (7)3. 测量工具 (8)4. 实验环境要求 (10)四、实验步骤 (10)1. 分光计的调整 (11)1.1 调整光源位置 (12)1.2 调整望远镜的目镜 (13)1.3 校正分光计的读数 (13)2. 三棱镜顶角的测定 (14)2.1 安装三棱镜 (15)2.2 调整测量装置 (15)2.3 进行顶角测量 (16)2.4 数据处理与结果分析 (17)五、实验数据记录与处理 (18)1. 实验数据的记录格式 (19)2. 实验数据的处理方法 (20)3. 结果分析与讨论 (20)六、实验结论 (22)七、实验误差来源分析及改进措施 (22)八、实验心得与体会 (23)一、实验目的本次实验旨在深入探究分光计的调整方法及其在测定三棱镜顶角中的应用。
通过实际操作,学生将熟悉分光计的工作原理和使用技巧,掌握调整分光计至最佳工作状态的方法,并能够准确测量三棱镜的顶角。
这不仅有助于提升学生的动手能力,还能加深对其光学性质的理解,为后续的光学实验和研究打下坚实基础。
二、实验原理本实验主要研究分光计的调整和三棱镜顶角的测定,分光计是一种用于测量光线波长分布的仪器,它可以将入射光线分解成不同波长的成分,从而实现对光线的分析和测量。
三棱镜顶角是指在特定条件下,从三棱镜底面反射出的顶角大小。
这两个实验都是光学领域的基本实验,对于了解光学基本原理和掌握光学仪器的使用具有重要意义。
我们来介绍分光计的调整,分光计由光源、透镜、光栅等部分组成,通过调整这些部件的位置和参数,可以使入射光线经过透镜和光栅后形成平行光线,从而实现对光线波长的测量。
在本实验中,我们将学习如何调整分光计的透镜和光栅,使其工作在合适的波长范围内。
物理实验技术中的实验测量方法与误差分析引言:物理学是一门实验性科学,准确的实验测量对于科学研究的可靠性具有重要意义。
在物理实验中,我们经常需要使用各种实验仪器和测量技术,然而,由于测量仪器本身以及实验环境的原因,测量结果往往会存在一定的误差。
因此,对于实验测量方法和误差进行深入分析和研究,对于准确测量和数据处理具有重要指导意义。
一、实验测量方法1. 直接测量法直接测量法是最基本也是最常用的实验测量方法之一。
它通过读数仪器直接量取被测物理量,比如用千分尺直接测量一个物体的长度。
直接测量法简单直观,操作方便,但在实践中,它常常受到仪器读取精度限制和人为疏忽等影响,容易引入系统误差。
2. 间接测量法间接测量法是基于已知物理量和数学关系对所要测量的物理量进行推算的方法。
比如,在确定物体质量时,可以通过利用天平测量物体的重力对应的力,并根据牛顿第二定律m = F/a,计算出物体的质量。
间接测量法能够克服直接测量法的某些困难,但其推导中可能存在的近似假设和数学模型的错误,会引入额外的系统误差。
3. 统计测量法统计测量法是基于大量实验数据的统计规律,对被测量物理量进行估计和判断的方法。
比如,在测量一个物体的长度时,由于测量仪器的精度限制,进行多次测量,然后取平均值作为测量结果,以减小随机误差的影响。
统计测量法通过大量实验数据的处理,提高了测量结果的精确性和可信度。
二、误差的分类与分析1. 系统误差系统误差是由于测量仪器、实验环境等固有原因导致的误差。
它具有一定的规律性和可重复性。
系统误差可以进一步分为仪器误差、环境误差等。
仪器误差是指仪器本身精度限制和非线性特性导致的误差。
环境误差包括温度、压力、湿度等外界因素对测量结果造成的影响。
为了减小系统误差,我们可以通过校准仪器、控制环境因素等方法进行校正。
2. 随机误差随机误差是由于测量条件的不确定性而引起的误差。
它的出现是由于测量仪器的精度限制、实验手段的限制以及实际测量过程中的各种不确定因素导致的。
物理减少误差的三种方法在物理实验中,减少误差是非常重要的,因为准确的实验结果是科学研究的基础。
在进行物理实验时,我们常常会受到各种误差的影响,包括仪器误差、人为误差、环境误差等。
为了减少误差,我们可以采取以下三种方法:第一种方法是增加测量次数。
通过增加测量次数,我们可以得到更多的数据,从而减少由于偶然误差引起的误差。
在实验中,我们可以多次重复测量同一物理量,然后取平均值作为最终结果。
通过多次测量取平均值的方法,可以有效地减小误差,提高实验结果的准确性。
第二种方法是校准仪器。
仪器的精确度和准确度对实验结果的影响非常大,因此在进行物理实验时,我们必须确保仪器是准确的。
为了减少仪器误差,我们可以定期对仪器进行校准。
校准仪器可以帮助我们准确地测量物理量,减少仪器误差的影响。
另外,在实验中,我们还可以通过比较测量结果和标准值的差异来检查仪器的准确性,及时发现和纠正仪器误差。
第三种方法是控制环境条件。
环境条件的变化会对实验结果产生影响,因此在进行物理实验时,我们需要尽可能地控制环境条件。
例如,实验室的温度、湿度、气压等因素都可能对实验结果产生影响,我们可以通过保持实验室的稳定环境条件来减少环境误差的影响。
另外,我们还可以通过避免实验中的外部干扰、减少实验过程中的人为误差等方法来控制环境条件,从而减少误差的产生。
总的来说,减少误差是物理实验中非常重要的一环,只有准确的实验结果才能为科学研究提供可靠的数据支持。
通过增加测量次数、校准仪器、控制环境条件等方法,我们可以有效地减少误差,提高实验结果的准确性和可靠性。
希望以上方法对您减少误差的实验有所帮助。
五个物理实验技术的优化与改进方法物理实验是学习物理学的重要部分,通过实验可以加深对物理原理的理解,并提高实验操作能力。
然而,实验过程中常常会遇到各种问题,如实验误差较大、操作复杂、设备不稳定等。
本文将探讨五个物理实验技术的优化与改进方法,以提高实验效果。
一、电子天平的精度提升电子天平在化学实验和物理实验中广泛应用,是测量质量的重要工具。
要提高电子天平的精度,可以采取以下几个方法。
第一,定期校准电子天平。
只有在校准后的电子天平才能保证准确测量。
可以使用标准物品进行校准,将电子天平的示值与标准物品的质量进行比对,调整电子天平的显示误差。
第二,避免外界干扰。
电子天平应放置在平稳的桌面上,避免受到外界振动的影响。
同时,实验过程中也要避免触碰电子天平,以免干扰测量结果。
第三,提高实验技能。
在称量时,应将待称物品轻轻放置在天平盘上,避免晃动。
此外,还要掌握好读数规则,观察电子天平示值时,应等待示值稳定后再进行读数。
二、光的反射实验的误差减小光的反射实验是理解光学原理的重要实验之一。
然而,在实验中常常会出现误差较大的情况。
要减小误差,可以采取以下方法。
第一,提高实验环境的亮度。
将实验台放置在明亮的地方,确保光线充足,避免暗室中进行实验,以免光线暗淡,影响测量结果。
第二,准确测量光线的角度。
在实验中,我们需要测量入射角和反射角。
为确保测量准确,可以使用角度计或其他测角工具进行测量,避免由于人眼视觉误差而带来的角度误差。
第三,定期检查光源和反射镜的状态。
光源使用时间久了会逐渐降低亮度,而反射镜的表面可能会有灰尘或污渍,影响光线的反射效果。
因此,应定期更换光源,清洁反射镜,保证实验所需的光线质量。
三、摩擦力实验的准确性提高摩擦力实验是研究物体间摩擦力大小的实验。
为提高实验准确性,可以采取以下方法。
首先,选择合适的实验设备。
实验中所用的物体应具备规则形状,且表面应光滑且干净,以降低摩擦力来源的复杂性。
其次,减小实验误差。
第十一章几种现代仪器分析方法简介通过特殊的仪器,测定物质的物理或物理化学性质从而进行定性、定量及结构分析的方法,称为仪器分析法。
仪器分析方法的种类繁多,内容广泛,本书第八、第九两章介绍了吸光光度分析和电化学分析,根据我国工、农业生产和科研的实际情况以及仪器分析的发展趋势,本章再简要介绍几种现代仪器分析方法。
第一节原子吸收光谱分析法一、概述原子吸收光谱分析法(atomic absorption spectrometry, AAS),简称原子吸收法。
它是基于物质所产生的基态原子蒸气对特征谱线的吸收来进行定性和定量分析的。
与吸光光度分析的基本原理相同,都遵循朗伯—比尔定律,在仪器及其操作方面也有相似之处。
目前,原子吸收分光光度法已成为一种非常有效的分析方法,并广泛地应用于各个分析领域,该法具有以下一些特点。
1.选择性好,方法简便吸收光辐射的是基态原子,吸收的谱线频率很窄,光源发出的是被测元素的特征谱线,所以,不同元素之间的干扰一般很小,对大多数样品的测定,只需要进行简单的处理,即可不经分离直接测定多种元素。
2.灵敏度高火焰原子吸收法对大多数金属元素测定的灵敏度为10—8~10—10g?mL—1;非火焰原子吸收法的绝对灵敏度可达10—10g。
3.精密度好,准确度高由于温度的变化对测定的影响较小,所以,该法有着较好的稳定性和重现性。
对微量、痕量元素的测定,其相对误差为0.1~0.5%。
由于原子吸收分光光度法有着灵敏、准确、快速等优点,因而其广泛地应用于农业、林业、国防、化工、冶金、地质、石油、环保、医药等部门,可以测定近70多种金属元素。
二、基本原理原子对光的吸收或发射,与原子外层电子在不同能级间的跃迁有关。
当电子从低能级跃迁到高能级时,必须从外界吸收相应于这两能级间相差的能量;从高能级跃迁到低能级时,则要放出这部分能量。
由于原子中的能级很多,电子按一定规律在不同的能级间跃迁,使原子吸收或发射一系列特征频率的光子,从而得到原子的吸收或发射光谱。
勾股定理的实际测量误差探究勾股定理,作为数学中的基础定理之一,被广泛应用于各个领域中的几何学和物理学等学科。
然而,在实际测量中,由于测量工具的限制和人为因素的干扰,测量结果存在着一定的误差。
本文将探究勾股定理在实际测量中可能存在的误差,并寻找解决方案。
一、测量工具的限制在测量过程中,使用的工具、仪器的精确度直接影响测量结果的准确程度。
常见的测量工具如直尺、量角器、测距仪等,它们的精度一般通过其刻度的间距来表示。
然而,由于制造工艺和使用寿命的限制,这些工具的刻度可能存在着微小的误差。
以测量直角三角形为例,使用直尺和量角器进行测量。
在理论上,如果直角的两条直角边长度分别为a和b,斜边长度为c,满足勾股定理a² + b² = c²。
然而,在使用直尺和量角器测量直角三角形的过程中,由于直尺和量角器本身的误差,测得的边长和角度可能存在一定的偏差,导致勾股定理的验证结果并不完全准确。
二、人为因素的干扰在实际测量中,人为因素也可能对勾股定理的测量结果产生干扰。
人在使用测量工具时,手的稳定性、视觉判断以及测量角度和边长的准确度都会对测量结果产生一定的影响。
例如,当我们使用直尺测量边长时,由于手的颤动或者测量力度的不一致,我们可能无法完全保证直尺的端点与被测物体的端点重合,从而导致边长的误差。
同样,在使用量角器测量角度时,我们的视觉判断也可能受到一定的误差影响,进而影响测量结果的准确性。
三、解决方案为了提高勾股定理测量的准确性,我们可以采取以下几种解决方案:1. 考虑工具的精确度:选择精度更高的测量工具或仪器,以降低其本身的误差对测量结果的影响。
同时,在使用工具时,尽量保持工具和被测物体之间的稳定,避免晃动和滑动。
2. 提高测量方法的准确性:在测量直角三角形时,可以使用更精细的刻度工具,如千分尺,来提高边长的测量准确度。
对于角度的测量,可以采用多次测量取平均值的方法,减少人为因素带来的误差。
对几种量取仪器精确性的探究
作者:舒常青
来源:《化学教与学》2013年第07期
摘要:量筒、滴定管、移液管是化学实验室中量取液体的仪器。
文章从理论上质疑这几种仪器量取液体时其精确性受量取液体粘稠性的影响,并通过实验证实了这种质疑的合理性。
关键词:量取仪器;精确性;粘稠;残留;选择性
文章编号:1008-0546(2013)07-0073-02 中图分类号:G633.8 文献标识码:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2013.07.027
量筒是初中化学就已经用到量取液体的仪器,在以前教学过程中使用量筒的时候,不少学生曾质疑:“如果用10mL的量筒来量取9mL的浓硫酸,待量筒内所装9mL的硫酸倒出以后,是否需要用水冲洗量筒?”关于这点,从百科中量筒的使用方法来看,没有必要用水冲洗量筒的内壁,因为制造量筒时已经考虑到有残留液体这一点。
仔细分析,其实不难发现,最后一句话,制造量筒时已经考虑到有残留液体这一点,是有待商榷的。
不同的液体粘稠性是不同的。
同一量筒装9mL的溶液,若量筒中倒出的是浓硫酸,假设残留在内壁是0.2mL;那么用同样的量筒倒出稀硫酸,残留在内壁的稀硫酸就还是0.2mL吗?如果不是0.2mL的话,那岂不是量筒装同样多的液体倒出来的液体体积并不相同?
为找出事情的真相,我在实验室用10mL的量筒分别装了9.0mL8%浓硫酸、9.0mL的稀硫酸、9.0mL的纯水,然后将三种液体分别倒入另一个量筒。
结果用另一个量筒所收集到三种液体的体积并不相同,倒出的浓硫酸在另外一个量筒中体积显示约为8.7mL,而稀硫酸和纯水在量筒的体积也都约为8.9mL左右。
一般而言,用量筒量取液体一般是用来做一些定性实验,对用量的精确性要求并不高,因此量筒量取液体不精确也不成问题。
那么其他几种量取液体的仪器如,滴定管、移液管是否就一定精确呢?
一、移液管使用的探究与发现
移液管读数是到小数点后的2位,它是用来准确移取一定体积溶液的仪器。
使用移液管有三个步骤:吸取溶液、调节液面、放液。
放液的最后一步操作是,移液管垂直,准备盛待吸溶液的锥形瓶(或其他容器)倾斜,管尖靠锥形瓶内壁,待溶液完全放出后停留15s再移开移液管[1]。
从移液管使用的三个步骤来看,似乎也未考虑到液体残留在移液管内壁量有多有少这个问题。
[猜想]如果不考虑残留在移液管内壁液体的量与液体粘稠性有关,那么用移液管移取相同体积的液体时,从移液管中流出的液体的体积同样可能由于在移液管内残留的量不同而导致移出来的液体量也不相同。
为了验证这一猜想,我用25mL的移液管移取了不同溶液25mL,并且将移取的液体直接转移到另一支50mL的酸式滴定管中,结果酸式滴定管显示收集到液体体积如下:
考虑到实验存在误差,上述的实验我反复做过了10次,尽管每次收集到液体的体积略有不同,但用同样的仪器移取同样的液体相差并不大。
以移液管移取稀硫酸为例,最多的一次收集到24.98mL,最少的也是24.96mL。
但是,无论哪次测试,用移液管移取浓硫酸时和用移液管移取纯水时收集到的液体体积相差都比较远。
这说明移液管在移取液体的准确性是有选择性的,如果用移液管移取的液体比较粘稠,从移液管中实际流出的液体体积会少于移液管相应的规格,而且液体越粘稠,从移液体管中实际流出的液体会越少。
因此,用移液管移取液体的时候,读数到小数点后2位这一说法并不严谨。
二、滴定管精确性同样存在问题
用滴定管量取液体时,是根据滴定管内液面下降的读数来确定流出液体体积的。
若滴定管液面下降了10.00mL,是否从滴定管流出来的液体体积也是10.00mL?
以对量筒、移液管量取液体原理分析来看,滴定管量取液体同样面临着液体残留在滴定管内壁这种无法避免的情况。
为此,我用25 mL酸式滴定管分别装了不同的溶液,并且将液体直接流入另外一支50mL酸式滴定管中,其具体实验数据如下:
从数据分析来看,用滴定管来量取液体的精确性和移液管一样,同样存在忽略了残留在滴定管内壁这种情况。
也就是说,液面下降的读数的值相比实际流出的液体体积要更大一些。
不仅如此,用滴定管量液体时,实际上得到液体的体积甚至比用移液管移取液体的体积还要少。
例如:用移液管移取浓硫酸液体25.00mL,实际收集的酸式滴定管显示液体是
24.72mL,可用酸式滴定管量取液体25.00mL时,另外一支酸式滴定管得到液体的体积却为24.70mL。
也就是说用酸式滴定管和移液管量取同样多的液体时,实际上从移液管中流出来的液体会更多一些,量取浓硫酸如此,从表中数据看,量取稀硫酸和纯水时也是如此。
液体似乎更容易残留在滴定管的内壁,这又是为什么?
仔细研究后发现,用移液管移取液体的时候,最后有一个操作,待溶液完全放出后,停留15s再移开移液管。
而用滴定管量取液体并没有这停留15s的操作。
会不会是因为这15秒的时间里,导致了用移液管量取液体的时候,液体停留在内壁更少了一些?还是因为移液管内壁的面积和酸式滴定管内壁面积不同导致了残留在内壁液体体积不
同?鉴于实验室的条件有限,这个问题我并没有继续研究,但不管是什么原因,起码可以得出,用移液管或者滴定管来量取液体的时候是存在设计上的缺陷的。
遗憾的是,用移液管量取液也好,用酸式滴定管量取液体也好,由于条件的限制,最终不得不将流出的液体装入酸式滴定管并用它来测量流出液体的体积。
虽然酸式滴定管的刻度可能存在问题,但都用同样一支酸式滴定管来测量流出液体体积的话,测得数据不同依然可以说明流出液体体积是不同的。
三、探究质疑不应该只局限于教材
量筒、移液管、滴定管这些都是化学实验中用到的常规仪器,它们的准确性几乎是不容置疑的。
以往提到探究,很多人就会想到是探究某个实验或者某个结论的科学性方面,几乎没有多少人会质疑经常用到的仪器也有可能存在问题,但不可能并非不能。
经常阅读的习惯,尤其是经常读《化学教育》、《化学教学》和《中学化学教学参考》这些刊物后发现权威并非不可能出现错误。
就算是教材中的某些结论也不一定都正确[2],正是这种理念对自己的指导,才促使我对这些量取仪器的原理和精确性产生了怀疑并敢于通过实验来验证自己的想法。
由于很多实验对精密性要求比较高,重复的次数也比较多,因此,在所有的实验都是和几个学生一起完来成的。
通过这些实验,也极大扩展了学生的视野,让他们对自然科学的严谨有了更深刻的认识。
参考文献
[1] 王磊. 普通高中课程标准实验教科书:实验化学(选修)[M]. 济南:山东科学技术出版社,2011
[2] 夏立先. 对中学化学实验教学与研究的几点认识和实践[J]. 中学化学教学参考,2011,(4)。