IB物理測(cè)量知識(shí)點(diǎn)講解

 

測(cè)量是IBDP物理中的一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，這部分知識(shí)點(diǎn)主要涉及到一些計(jì)量的單位和方法，下面給大家整理了一些有關(guān)IB物理測(cè)量知識(shí)點(diǎn)，一起來(lái)梳理這部分的內(nèi)容吧！


 
IB物理測(cè)量知識(shí)點(diǎn)

計(jì)量單位

計(jì)量的基本單位是國(guó)際單位制（SI，即International System of Units ），這些單位組成了派生單位，例如牛頓（N）。
基本單位主要包括：
Length: metre (m)
Mass: kilogram (kg)
Time: second (s)
Electrical current: ampere (A)
Temperature: kelvin (K)
Amount of substance: mole (mol)
Luminous intensity: candela (cd)

公制乘數(shù)

公制乘數(shù)：對(duì)應(yīng)10的冪，例如，kilo (k) - 10³。
科學(xué)計(jì)數(shù)法：表示太大或太小數(shù)字的便捷方法。
表示法：mx 10 ^ n，其中1≤m <10，并且 n 是整數(shù)（正數(shù)或負(fù)數(shù)）
數(shù)量級(jí)：將數(shù)字近似為最接近的10的冪。

估算值

通常以最接近的10的冪進(jìn)行估算。例如：0.0000945≅10 ^ -4

有效數(shù)字

有效數(shù)字用于表示實(shí)際能夠測(cè)量到的數(shù)字。能夠測(cè)量到的是包括最后一位估計(jì)的、不確定的數(shù)字，展示數(shù)據(jù)的精確度，用s.f.表示。

計(jì)算有效數(shù)字的規(guī)則：

非零數(shù)字始終有效。例如：1234 - four s.f.
數(shù)字中間的夾零始終有效。例如：5403 - four s.f.
左邊的零點(diǎn)永遠(yuǎn)都無(wú)效。例如：0.0004578 - four s.f.
只有在有小數(shù)點(diǎn)的情況下，右邊的零才有意義。例如：1403.00000 - nine s.f.

數(shù)字的四舍五入規(guī)則：

如果最后一位有效數(shù)字后的數(shù)字小于5，則該數(shù)字保持相等，例如，將678.4（4 s.f.）舍入為3 s.f. = 678。
如果在最后一個(gè)有效位的數(shù)目大于5，則數(shù)字向上計(jì)入（即入1），例如678.6（4 s.f.）舍入到3s.f. = 679。
如果最后一個(gè)有效數(shù)字后的數(shù)字是5，并且后面僅跟零這個(gè)數(shù)字：
最后一個(gè)有效數(shù)字為小于5的數(shù)字，則向下舍去，例如3.2500（5 s.f.）舍入為2 s.f.= 3.2。
最后一個(gè)有效數(shù)字為大于5的數(shù)字，則向上入1，例如3.35 00（5 s.f.）四舍五入到2 s.f.= 3.4。
IB物理測(cè)量知識(shí)點(diǎn)講解  測(cè)量雖然簡(jiǎn)單但是分清這些零碎的知識(shí)點(diǎn)有難度哦內(nèi)容圖片_2

誤差

所有的測(cè)量是真正數(shù)值的大約值，因?yàn)榭倳?huì)存在誤差：
系統(tǒng)誤差：將測(cè)量偏向同一方向，例如始終為+0.1 cm。
產(chǎn)生原因：設(shè)備校準(zhǔn)不充分；忽略了摩擦的影響（假設(shè)其是恒定的）等。
隨機(jī)誤差：測(cè)量結(jié)果向各個(gè)方向傾斜，導(dǎo)致誤差的廣泛分布。
產(chǎn)生原因：手動(dòng)使用秒表，某些測(cè)量值（時(shí)間）將高于實(shí)時(shí)數(shù)值，而某些測(cè)量值將低于實(shí)時(shí)數(shù)值；變化的外部環(huán)境，如變化的大氣條件等。
解決方案：收集各種值，然后取平均值。
儀器中隨機(jī)誤差的估計(jì)：加減誤差。不確定度應(yīng)始終具有相同數(shù)目的小數(shù)位作為值來(lái)測(cè)量，并且通常只1 s.f.。
數(shù)字儀器（例如秒表）：可能的最小刻度寬度，即儀器可以讀取的最小刻度。
例如：秒表顯示的數(shù)值
最小值距：0.01秒
不確定度：± 0.01 s
值：8.78 +-0.01 s
類比儀器 （如直尺）：取整的最小可能值距
加法或減法：值的加法或減法以及絕對(duì)不確定度的加法。
示例：L1-L2：（8.3±0.1）-（7.4±0.5）= 0.9±0.6cm。
乘法：數(shù)值的乘法或除法的附加不確定度或百分比不確定度。
例如：L1 x L2: (8.3 +- 1.2%) x (7.4 +- 6.8%) = 61 +- 8.0% cm²。
數(shù)乘方和開方：數(shù)乘方和分?jǐn)?shù)或百分比的不確定度的乘方值。
例如：L1³：（8.3 +-1.2％）^ 3 = 570 + -3.6％cm³。

誤差框

圖表中一個(gè)值的不確定度通常用誤差線表示。
誤差 y值因x值的不同而不同。
最佳擬合線：穿過(guò)所有誤差線的線（不一定是直線?。?br /> 成正比（形式ÿ =aX）只有當(dāng)最佳擬合線是一條直線，通過(guò)原點(diǎn)（0,0）時(shí)才是成正比。
多于兩個(gè)交點(diǎn)，需要確認(rèn)兩個(gè)變量之間（例如X和ÿ）的關(guān)系。
梯度：通過(guò)兩點(diǎn)來(lái)確定，至少兩點(diǎn)之間的距離是線的長(zhǎng)度的一半：
Gradient = rise/run = ?x/?y
梯度不確定度：
?gradient = gradientMAX - gradientMIN/2
y截距的不確定度 ：
?y - intercept = y - interceptMAX - y - interceptMIN/2
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