第二章误差分析方案
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密立根油滴实验误差分析与方案设计探讨毕节学院 理学院 11物理本(2)班 锁银松一.实验原理概括性描述用喷雾器将油喷入两块相距d 的水平放置的平行电极板之间。
油滴在喷射撕裂成油滴时,由于摩擦一般都是带电的。
设油滴的质量为m ,所带的电荷为q ,两极板间的电压为V ,则油滴在极板间将同时受到重力mg 和静电力qe 的作用,如果调节两极板间的电压V ,当两力达到平衡时有:mg=qe=q d v,为了油滴所带的电荷q ,除应测出v 和d 外,还要测定油滴的质量m.因为m 很小,所以需用特殊方法来测定。
又由物理实验讲义有油滴的半径pg nva 29=。
对于油滴匀速下降的速度v ,因为两极板间的电压v=0时,设油滴匀速下降的距离为L ,时间为t ,则有:t l =v ,所以可求得电荷v dg pa b t nl .218q ])1([23+=ρπ。
由原来做实验发现,对于同一油滴,如果达到平衡的电压满足特定的v n 值,即v n dmg ne ==q ,式中n=±1,±2,±3.......,即验证了油滴带电量q 是电子e 的整数倍。
二.误差来源与分析1.由理论误差带来的误差:一般情况下,计算电荷q 时,很多参量是取已知的值,如:油的密度,重力加速度,空气的粘滞系数,油滴匀速下降距离,修正常数,大气压强,平行板间距等;也是由实验测得的,所以原来它们本身就存在一定的误差的。
从而导致所测得计算出来的电荷产生了误差。
2.测量时产生的误差:密立根油滴实验是一个操作技巧要求较高的实验,因此,在实验仪器相同的情况下,测量误差除了由系统误差引起的部分,主要就是由测量人员的主观素质引起的偶然误差形成的。
选择合适的油滴很重要,油滴的体积太大,大的油滴虽然容易观察,但质量大,必须带很多电荷才能取得平衡,而且下落时间短,结果不易测准。
油滴的体积过小,容易产生漂移,也会增大测量误差。
选择那些质量适中而带电量不太多的油滴才是可取的,可根据平衡电压的大小(约200v)和油滴匀速下降的时间(约15~35s)来判断油滴的大小和带电量的多少。
自动化测试常见误差分析及解决方案自动化测试在软件开发中扮演着越来越重要的角色,它可以提高测试的效率和准确性,缩短测试周期,降低测试成本。
然而,在实践中,我们还是会遇到不少自动化测试的误差,这些误差不仅会影响测试结果的准确性,还会影响测试的效率和质量。
本文将介绍自动化测试常见误差以及如何解决这些误差。
一、测试用例设计不规范测试用例是自动化测试的关键,良好的测试用例设计可以确保测试覆盖率高、测试效率高、测试准确性高。
然而,在实践中,测试用例设计不规范是一个常见的问题,这会导致测试结果不准确和测试效率低下。
解决方案:规范测试用例设计,建立一套公认的测试用例设计标准。
在设计测试用例时需要考虑测试目的、测试范围、测试覆盖范围、测试场景等因素,避免测试用例的冗余和重复,确保测试用例的有效性和全面性。
二、测试环境不稳定在进行自动化测试时,测试环境的稳定性是一个关键因素。
如果测试环境不稳定,会导致测试结果不准确,测试效率低下。
解决方案:测试前需要对测试环境进行准备工作,包括清空缓存、磁盘空间等。
在测试过程中,需要监控测试环境的状态并及时响应,对出现的环境问题进行解决。
对于测试环境稳定性无法得到保障的情况,可以采用模拟测试环境的方法进行测试。
三、测试执行脚本不稳定测试执行脚本不稳定是自动化测试中的一个比较常见的问题,这会导致测试结果不准确和测试效率低下。
解决方案:规范测试执行脚本的编写规范,包括脚本的逻辑性、稳定性、可维护性等。
在编写脚本时需要考虑脚本执行的稳定性和灵活性,避免脚本中的错误和不稳定因素。
在测试执行中,需要对脚本执行过程进行监控,并及时对错误进行响应和修复。
四、测试数据管理不规范在自动化测试中,测试数据管理是一个非常重要的环节,测试数据的准确性和全面性决定了测试结果的准确性和全面性。
如果测试数据管理不规范,会导致测试数据的重复和冗余,测试结果不准确和测试效率低下。
解决方案:建立测试数据管理规范,包括测试数据的来源、存储、维护和管理等。
高中化学误差分析教案
一、教学目标:
1. 了解误差的概念及分类;
2. 掌握误差的来源和计算方法;
3. 能够正确分析实验数据中的误差,并进行合理修正;
4. 提高学生的实验技能和数据处理能力。
二、教学内容:
1. 误差的概念及分类;
2. 误差的来源和计算方法;
3. 实验数据中的误差分析;
4. 误差的合理修正方法。
三、教学过程:
1. 导入:通过实际案例引入误差的概念,让学生了解误差对实验结果的影响;
2. 学习:讲解误差的分类、来源和计算方法,并进行实例演练;
3. 拓展:通过实验操作,让学生亲自体验误差的产生和修正过程;
4. 总结:归纳误差分析的要点,培养学生的数据处理能力;
5. 应用:让学生应用误差分析方法,对实验数据进行合理修正。
四、教学手段:
1. 教师讲解;
2. 实例演练;
3. 实验操作;
4. 小组讨论;
5. 课堂互动。
五、教学评估:
1. 学生自主完成误差分析实验报告;
2. 学生现场解答误差分析相关问题;
3. 课程结束时进行小测验评估学生的掌握情况。
六、教学反思:
1. 针对学生在误差分析过程中的常见问题,及时调整教学方法;
2. 结合学生的反馈意见,不断完善教学内容和教学方式;
3. 激发学生的实验热情,加强实践操作环节,提高学生的实验技能和数据处理能力。
牛顿第二定律实验的误差分析和改进方案摘要:牛顿第二定律实验是高中物理的力学实验之一,随着科技的进步,对牛顿第二定律实验的做法较多,传统实验由于器材条件及实验本身等方面的原因,做好该实验并不容易。
本文就传统牛顿第二定律的实验进行误差分析和讨论,同时列出了几种改进方案,并对各实验设计的特点、误差等方面作了一些分析、比较和讨论。
关键词:误差分析质量加速度力改进一、实验的误差来源2.系统中的摩擦力引起的误差小车拖着纸带运动受到的摩擦力实际有两部分:(1)木板对小车的摩擦;(2)限位孔对小车的摩擦。
当摩擦力平衡时有Mgsinθ=μMgcosθ+F(F指限位孔对小车的摩擦),当研究加速度与力的关系时,物块的质量不变,Mgsinθ=μMgcosθ+F关系式始终成立,当研究加速度与质量的关系时,M发生变化,F保持不变,Mgsinθ=μMgcosθ+F不再成立。
二、实验改进1.改进方案一(1)在传统的试验中,木板对滑块有摩擦力,在平衡摩擦力时,由于物体是否做匀速直线运动不易判断,误差较大。
可换用气垫导轨,从小孔出来的气体比较均匀,滑块受力均衡,在调平衡时只要滑块在导轨上的任意位置处于静止状态即可,避免了传统实验平衡摩擦力带来的误差。
(2)由前面我们知道,传统实验处理时是把绳子拉力约等于悬挂物的重力来处理,而实际上绳子的拉力要小于悬挂物的重力,我们前面已经证明过。
这是引起实验误差的一个重要原因,特别是当小车的质量不是远大于悬挂物的质量时,误差更加明显;而且,对学生以后的连接体问题的学习会造成很大影响,因为学生从这个实验中看到,用悬挂物的重力代替绳子拉力,以后他们碰到这样的连接体问题时,总会认为绳子的拉力就等于所挂物的重力。
因此,要克服以上缺点,最好是直接把绳子对小车的拉力测出来。
要测力,可以把力传感器和滑块相连,这样传感器的读数就等于小车受到的拉力,如图4,即F=Ma。
2.改进方案二我们可采用气垫导轨的倾斜下滑法来验证牛顿第二定律。
实验二力的平行四边形定则误差分析1.误差来源除弹簧测力计本身的误差外,还有读数误差、作图误差等。
2.减小误差的方法(1)结点O①定位O点时要力求准确。
②同一次实验中橡皮条拉长后的O点必须保持不变。
(2)拉力①用弹簧测力计测拉力时要使拉力沿弹簧测力计轴线方向。
②应尽量使橡皮条、弹簧测力计和细绳套位于与纸面平行的同一平面内。
③两个分力F1、F2间的夹角θ不要太大或太小。
(3)作图①在同一次实验中,选定的标度要相同。
②严格按力的图示要求和几何作图法作出平行四边形,求出合力。
注意事项操作不忘“三”“二”“一”用两个弹簧测力计拉橡皮条时的“三记录”(记录两弹簧测力计示数、两细绳方向和结点O的位置),用一个弹簧测力计拉橡皮条时的“二记录”(记录弹簧测力计示数和细绳方向)及“一注意”(结点O的位置必须在同一位置)等。
热点一实验原理与实验操作【例1】(2019·江苏省天一中学高三11月月考)某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图1甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB与OC为细绳。
图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
图1(1)如果没有操作失误,图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是________。
(2)本实验采用的科学方法是________。
A.理想实验法B.等效替代法C.控制变量法D.建立物理模型法图2(3)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,则图2的示数为________N。
(4)为减小实验误差,下列措施正确的是________。
A.两条细绳的夹角必须很大B.弹簧测力计、细绳、橡皮筋都应与木板平面平行C.拉橡皮筋的细绳要稍长一些,标记同一条细绳的方向时两标记点要适当近一些D.应尽量避免弹簧测力计与木板间的摩擦解析(1)F是通过作图的方法得到合力的理论值,而F′是通过一个弹簧测力计沿AO方向拉橡皮条,使橡皮条伸长到O点,使得一个弹簧测力计的拉力与两个弹簧测力计的拉力效果相同,测量出的合力,故方向一定沿AO方向的是F′,由于误差的存在F和F′方向并不重合。