物理实验中用不同长度工具分别测量有何用(从测量误差角度分析)?

发布网友发布时间：2022-04-27 07:47

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热心网友时间：2022-06-28 17:17

这首先要说说数据处理里的概念：几个数相乘除时，其结果的位数与这几个数中最少的相同。例如，1.2345678*1.1(=1.35802458)=1.4。例如，拉伸法测杨氏模量，公式中全是乘除的关系。若要求杨氏模量有3位有效数字，公式中任一个数都不能少于3位。式中除金属丝的直径外，都能量出4位数。例如，金属丝长度约半米多，用米尺量是534.0毫米，4位；只有金属丝的直径较小，约半个毫米，用直尺量是0.5，1位；用卡尺量是0.50，2位；用千分尺量是0.500，3位。可见，金属丝的直径必须用千分尺量，才能保证算得的杨氏模量为3位。总之，不同的长度用不同的量具，是为了保证计算结果的精度。
从相对误差角度考虑，相对误差=绝对误差/测量值。以金属丝的直径为例，用直尺量是0.5，绝对误差0.2，相对误差=0.2/0.5=0.4；用卡尺量是0.50，绝对误差0.02，相对误差=0.02/0.50=0.04；用千分尺量是0.500，绝对误差0.002，相对误差=0.002/0.50=0.004。可见用千分尺量金属丝的直径，相对误差最小。