“逐差法”和“两段法”研究匀变速直线运动的拓展应用——以两道2021年高考全国卷实验题为例

实验是高中物理教学的重要内容,每年高考必考。而纸带上数据的处理,常出现在高考试题中,学生在处理这类问题时容易出错。为了有效提高学生处理纸带类实验数据的能力,文章先简单介绍“逐差法”和“两段法”的原理,然后将“逐差法”与“两段法”进行对比分析,最后结合两道高考题探讨“逐差法”和“两段法”的拓展应用。     

高中物理实验中的逐差法探讨

逐差法在高中物理实验中有着广泛的应用.我们可以利用逐差法去分析实验数据,从而获得某些物理量的变化规律;运用逐差法计算物理量的数值时有利于减少实验过程中产生的随机误差.通常计算所用的方法有:逐项逐差、隔差,采用何种方法要视问题的具体情况而定.文章将通过三个实例来具体说明逐差法的操作方法并指出其适用条件.     

这里是“逐差法”的误用

逐差法是中学物理和大学物理实验中处理数据与减小误差常用的方法之一.笔者认为,无论从适用范围还是从处理效果上来看,高中物理实验《测量匀变速直线运动的加速度》(以下简称《测》)中的逐差法实为误用.一、课本中的纸带处理方法《测量匀变速直线运动的加速度》是高中物理的传统实验之一.实验中,在利用打点计时器获得纸带,处理纸带测定加速度时(如图1),为了减少偶然误差,实验中采用了逐差法.具体计算过程如下:     

由“逐差法”到“中间时刻法”

在匀变速直线运动的研究中,教师常常引入"逐差法",在一定程度上"逐差法"确实有其优越性。教学研究发现,学生对"逐差法"的掌握和应用存在一些不足,故提出"中间时刻法"解决"逐差法"在学生实际应用中的问题。     

基于实验分析的逐差法教学——对一道课本习题的讨论

基于实验分析进行逐差法教学,通过逐差法的根基、逐差法的生成、逐差法的提出、逐差法的活用四个环节的精心设计,让学生深刻理解“逐差法充分利用了测量数据,具有对数据取平均的效果”这一核心要义。     

对高中物理实验纸带分析中“逐差法”的探讨

高中物理实验中,打点计时器使用广泛,其中纸带分析常常用到"逐差法"的数据处理方法。本文试通过实例来讨论"逐差法"使用的优劣,从而得出结论:纸带分析无需使用"逐差法"。     

对电磁打点计时器测物体匀变速运动加速度的改进

1引言 电子打点计时器在实验中的改进前人已经做了很多工作．（1）对纸带数据的处理．大体有以下几种：公式法、逐差法、图像法、直方图法．这4种方法各有千秋,公式法的物理意义明确,并渗透数学方法的应用;逐差法着眼于局部,偏重于数学方法,物理意义不明显,但计算精确;图像法和直方图法直观,物理意义明确．     

“逐差法”的原理与推广应用

物理实验中,准确记录及有效利用测量数据,具有非常重要的意义.在"利用打点计时器测定匀变速直线运动的加速度"实验中,为尽量减少偶然误差带来的影响,采取多次测量取平均值及"逐差法".本文结合近年高考试题谈谈"逐差法"的原理及在其他实验中的推广应用.1"逐差法"的原理以图1所示的纸带为例,共有A、B、C、D、E、F、G七个计数点,分别测量出两相邻计数点间的位移值s1,s2,…,s6.     

基于Origin的杨氏模量实验数据处理研究

杨氏模量数据处理方法较多,一般有逐差法、最小二乘法、作图法等。美国Origin软件在处理实验数据特别是非线性数据时能够提供迅速、准确的信息和详细参数以及图形。与用一般方法处理数据相比,用Origin软件处理数据具有操作简单、数据精确等优点。     

物理实验数据处理常用方法浅析

简要论述物理实验中数据处理的几种常用方法,分别对列表法、作图法、图解法、差分法和最小二乘法等对物理实验数据处理方法进行探讨,并对这几种方法的优缺点进行比较,重点论述了逐差法和最小二乘法（线性拟合）的原理,提出了如何根据实验目的正确地选择和使用物理实验数据处理的方法。     

迈克尔逊干涉仪测量激光波长的实验数据处理

本文选取迈克尔逊干涉仪测量激光波长的一组等间隔数据,通过运用简单平均法、逐差法、以及改进了的逐差法进行对照处理,阐明了等间隔数据处理更适宜采用改进了的逐差法。     

逐差法与图线法处理实验数据的比较

用逐差法处理实验数据是中学物理实验教学中的一个难点。学生之所以对此难以掌握或容易淡忘,其根本原因是没有真正理解这种处理实验数据方法的思想和意图。那么,为什么要用逐差法处理数据呢?这种方法在什么情况下适用呢? 任何测量结果都有偶然误差。做等精度测量时,     

Origin软件在杨氏模量实验数据处理中的应用

分别采用逐差法及Origin软件处理了杨氏模量实验数据,验证了Origin软件在处理线性拟合问题具有精确、高效等优点。说明Origin软件是实验数据处理的一种有效工具,值得进一步推广应用。     

匀变速直线运动实验的探究——逐差法处理数据是万能的吗？

在高中物理中,利用打点计时器测匀变速直线运动的加速度,是一个重要的基础物理实验。我们在处理数据的过程中,通常利用到了逐差法求得纸带的运动加速度。     

误差分析是确定实验数据处理方法的依据

高中物理必修本一册在“测定匀变速直线运动的加速度”的学生实验中,要求学生用逐差法计算匀变速直线运动的加速度。2001年全国高考物理试卷中的第15题考查了这个方法的应用。因此,引起了物理教师对逐差法的讨论,2002年几种刊物介绍了有关逐差法的研究论文。笔者阅读了这些论文后,感觉对用逐差法去求加速度的问题分析得还不够深透,表述得也不够确切。特写此文,与各位同仁交流。有两个问题特别值得深思:①为什么要用逐差法求加速度?②处理实验数据最好的方法是什么?     

用QBASIC语言编程处理密理根油滴实验数据

提出了用逐差法处理密理根油滴实验数据的基本算法，在此基础上设计了用计算机语言编程处理数据的方框图，并用QBASIC语言编出了程序，对实例数据进行了处理。程序提示性强，能正确、快捷地处理数据，大大缩短了数据处理的时间。     

套用"逐差法"处理一类问题之我见

高一物理教材中的"测定匀变速直线运动的加速度"实验,为减小实验的偶然误差采用"逐差法"求加速度.笔者认为,"测定匀变速直线运动的加速度"实验中,"逐差法"的运用,有其特定的前提条件,并非所有关于"测定匀变速直线运动的加速度"问题都千篇一律地采用"逐差法".     

对使用分组逐差法处理打点纸带的质疑与探析

探析逐差法实质,结合误差理论,解析由扩大计数点法引起的关于逐差法有效性的质疑;尝试对逐差法、扩大计数法、算术平均值法在数据利用等方面的差异进行比较,并利用图象加以说明。     

Excel在大学物理实验数据处理中的应用研究

以列表法、作图法、最小二乘法和逐差法为例,研究了用Excel处理大学物理实验数据的方法,总结了具体的操作步骤.     

研究匀变速直线运动中运用逐差法的一般公式和简便公式

在研究匀变速直线运动中,运用逐差法处理数据可以减小误差,教科书中举了六段位移的情况,但在实际运用时,不一定恰好是六段位移,有时是四段位移,有时是七段或八段,这时是否应求几个加速度然后求平均值呢？学生不知如何处理。因此,笔者在多年辅导实践中,总结出了运用逐差法的一般公式和简便公式,仅供参考。