小误差,大学问
摘 要:中学物理实验尽管比较简单,但在教学过程中有必要进行误差分析。在中学物理实际教学中,误差分析的运用有极其丰富的内容和重要的意义,它能优化实验教学,能使实验教学更有科学性,也有利于提高学生的实验素质,为他们的后继学习奠定基础,是值得每一位中学物理教师认真研究的课题。
关键词:中学 物理 误差
在中学物理教学中的定量测量实验中,学生虽然通过实验获得了结果,但其结果不一定是符合要求的,教师要能清楚解释类似的诸多问题,就需要对实验误差进行分析.中学物理教师在教学中进行误差分析,能使教师“不但知其然,而且知其所以然”,这也正是“要给学生一碗水,教师至少要有一桶水”的真实而具体的体现,进行误差分析是教师从理论的高度指导实践,而使中学物理实验教学获得成功的关键,也有利于培养学生分析和解决实际问题的能力.因此物理教师应该重视误差分析在中学物理教学中的运用。
测量结果与被测对象客观存在的真实值之间的差异叫做误差,误差有偶然误差和系统误差之分.
在相同条件下的多次测量中,所得数据一般不尽相同,这表明每个测量值总会偏离被测对象的真实值,即测量总会产生误差,而且这种偏离不能预知是偏大还是偏小,也就是说这种偏离具有偶然性,这种由于偶然因素造成的误差叫偶然误差.例如,在实验中,不同实验者的估读能力不同等原因都会造成偶然误差,如果多次测量所得的数据都(或大部分)比真实值偏大或偏小,即误差的大小和符号基本不变,这种误差叫系统误差,系统误差与所选用的仪器不够准确.实验原理不够完善等因素都有关系,它是中学物理实验中遍布而广泛存在的一类误差,误差分析主要包括以下内容:分析误差的来源,分析减小和消除误差的方法,分析误差的大小等。
一、通过误差分析,找出实验失败的原因和解决问题的方法
中学物理教材中,大部分实验不需要进行理论计算,但必须能成功地验证物理现象,能帮助建立物理概念和规律.实际教学中,虽然正确操作,但是实验不成功的情况时有发生,要追究其原因,就要对实验系统误差进行分析.而实验原理不够完善又是造成系统误差而使实验失败的主要原因,王力帮教授说:“广义地讲,所谓实验原理就是实验方法,实验的装置和器材,实验过程等所依据的物理道理.”因此,中学物理教学中,通过分析因实验原理不够完善而产生的系统误差,可以帮助我们找出实验失败的原因,举例,如做静电实验晴天容易成功而阴天不容易成功,做马德堡半球实验,如果抽气筒橡胶管过软不容易成功等,都可以通过分析系统误差找出实验失败的原因,从而找到解决问题的方法.
二、通过误差分析,合理选择实验仪器

