天平和温度计在近年的高考中没有出现过，但这两个仪器的使用及读数规则，在初中却有较高要求。认识误差的含义即是要求深刻理解实验的原理，掌握实验的思想方法，在实验中去观察和发现实验操作需要注意的事项，并在观察、发现和分析中找出产生误差的原因，进而思考如何减小误差及修正误差。
有效数字对学生来说概念是很清楚的，但在实际的基本仪器读数、测量值的运算和计算结果的表达中，往往出现问题，这应当引起我们的注意。
【2013高考预测】 （1）考实验的原理 ①基本仪器的工作原理 ②物理量的测量原理 ③验证、设计实验的原理 ④探索实验的变量控制 ⑤画实验的原理图。
（2）考仪器使用 ①知道仪器的构造 ②明确仪器的操作规程 ③掌握基本测量工具和实验器材的读数与使用。
（3）考选择实验器材 ①从给定的器材中确定所需 ②补充试题中遗漏的器材 ③替换不合理的器材。
（4）考查实验步骤 ①掌握正确的实验步骤 ②给步骤排序或改错 ③补漏或删除多余的步骤。
（5）考安装调试 ①按正确的次序安装器材 ②电路实物连接 ③明确实验的注意事项 （6）考实验数据处理、实验结果分析 ①确定有效数字 ②利用公式处理数据 ③利用图像处理数据 ④会分析实验现象和误差原因 1、测定匀变速运动的加速度 实验目的 ①练习使用打点计时器，学习利用打上点的纸带研究物体的运动。②学习用打点计时器测定即时速度和加速度。
实验原理 ①打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，它每隔0.02s打一次点（由于电源频率是50Hz），因此纸带上的点就表示了和纸带相连的运动物体在不同时刻的位置，研究纸带上点之间的间隔，就可以了解物体运动的情况。
②由纸带判断物体做匀变速直线运动的方法如图所示，0、1、2为时间间隔相等的各计数点，s1、s2、s3、为相邻两计数点间的距离,若△ss2-s1s3-s2恒量，即若连续相等的时间间隔内的位移之差为恒量,则与纸带相连的物体的运动为匀变速直线运动。
③由纸带求物体运动加速度的方法 ④由纸带求物体运动速度的方法 2、验证力的合成的平行四边形定则 实验目的 验证力的合成的平行四边形定则。
实验原理此实验是要用互成角度的两个力与一个力产生相同的效果（即使橡皮条在某一方向伸长一定的长度），看其用平行四边形定则求出的合力与这一个力是否在实验误差允许范围内相等，如果在实验误差允许范围内相等，就验证了力的平行四边形定则 注意事项 ①用弹簧秤测拉力时，应使拉力沿弹簧秤的轴线方向，橡皮条、弹簧秤和细绳套应位于与纸面平行的同一平面内。②同一次实验中，橡皮条拉长后的结点位置O必须保持不变。
3、验证牛顿第二定律 实验原理 ①如图所示装置，保持小车质量M不变，改变小桶内砂的质量m，从而改变细线对小车的牵引力F当mM时，Fmg近似成立，测出小车的对应加速度a,由多组a、F数据作出加速度和力的关系a-F图线，验证加速度是否与外力成正比 ②保持小桶和砂的质量不变，在小车上加减砝码, 改变小车的质量M，测出小车的对应加速度a, 由多组a、M数据作出加速度和质量倒数的关系a-M-1图线, 验证加速度是否与质量成反比。
③平衡摩擦力在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上垫块，反复移动垫块的位置，直至小车在斜面上运动时可以保持匀速直线运动状态（可以从纸带上打的点是否均匀来判断）。
4、 验证机械能守恒定律。
注意①先接通电源后松开纸带，让重锤自由下落。
②在打好点的纸带中挑选第一、二两点间的距离接近2mm，且点迹清晰的一条纸带。
③计算各点对应的势能减少量mghn和动能的增加量1/2mvn2，进行比较 ④因不需要知道动能和势能的具体数值，所以不需要测量重锤的质量。
一、误差和有效数字 1.误差 测量值与真实值的差异叫做误差。误差可分为系统误差和偶然误差两种。
⑴系统误差的特点是在多次重复同一实验时，误差总是同样地偏大或偏小。
⑵偶然误差总是有时偏大，有时偏小，并且偏大和偏小的机会相同。减小偶然误差的方法，可以多进行几次测量，求出几次测量的数值的平均值。这个平均值比某一次测得的数值更接近于真实值。
2.有效数字 带有一位不可靠数字的近似数字，叫做有效数字。
⑴有效数字是指近似数字而言。
⑵只能带有一位不可靠数字，不是位数越多越好。
凡是用测量仪器直接测量的结果，读数一般要求在读出仪器最小刻度所在位的数值（可靠数字）后，再向下估读一位（不可靠数字），这里不受有效数字位数的限制。
间接测量的有效数字运算不作要求，运算结果一般可用23位有效数字表示。
二、考试大纲规定的学生实验 1.长度的测量（游标卡尺和螺旋测微器） ⑴游标卡尺 ①10分度的游标卡尺。游标上相邻两个刻度间的距离为0.9mm，比主尺上相邻两个刻度间距离小0.1mm。读数时先从主尺上读出厘米数和毫米数，然后用游标读出0.1毫米位的数值游标的第几条刻线跟主尺上某一条刻线对齐，0.1毫米位就读几（不能读某）。其读数准确到0.1mm。
②20分度的游标卡尺。游标上相邻两个刻度间的距离为0.95mm，比主尺上相邻两个刻度间距离小0.05mm。读数时先从主尺上读出厘米数和毫米数，然后用游标读出毫米以下的数值游标的第几条刻线跟主尺上某一条刻线对齐，毫米以下的读数就是几乘0.05毫米。其读数准确到0.05mm。
③50分度的游标卡尺。游标上相邻两个刻度间的距离为0.98mm，比主尺上相邻两个刻度间距离小0.02mm。这种卡尺的刻度是特殊的，游标上的刻度值，就是毫米以下的读数。这种卡尺的读数可以准确到0.02mm。
要注意游标卡尺都是根据刻线对齐来读数的， 所以都不再往下一位估读。
要知道主要构造的名称主尺、游标尺、外测量爪、内测量爪、深度尺、紧固螺钉。
⑵螺旋测微器 固定刻度上的最小刻度为0.5mm（在中线的上侧）；
可动刻度每旋转一圈前进（或后退）0.5mm。在可动刻度的一周上平均刻有50条刻线，所以相邻两条刻线间代表0.01mm。读数时，从固定刻度上读取整、半毫米数，然后从可动刻度上读取剩余部分（因为是10分度，所以在最小刻度后必须再估读一位），再把两部分读数相加，得测量值。
要知道主要构造的名称以下的①-⑦依次是测砧、测微螺杆、固定刻度、可动刻度、旋钮、微调旋钮和尺架。
例1.读出下列游标卡尺测量的读数。
解⑴0.642mm ⑵10.294mm 2.探究力的合成 ⑴原理是两只弹簧秤成角度拉橡皮条AB和一只弹簧秤拉橡皮条AB的效果相同，这个效果就是指橡皮条的形变量（大小和方向）相同。
⑵在画力的图示时，必须有箭头、标度、刻度。
⑶实验往往有一定的偶然误差，只要用平行四边形定则求得的合力F和一只弹簧秤的拉力F / 的图示大小和方向在误差允许的范围内相同就可以了。
例3.橡皮筋的一端固定在A点，另一端栓上两根细绳，每根细绳分别连着一个量程为5N、最小刻度为0.1N的弹簧测力计，沿着两个不同的方向拉弹簧测力计。当橡皮筋的活动端拉到O点时，两根细绳相互垂直，如图所示。这时弹簧测力计的读数可从图中读出。⑴由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为_____N和_____N。（只须读到0.1N）⑵在右图的方格纸中按作图法的要求画出这两个力及它们的合力。
解⑴2.5N和4.0N ⑵注意平行四边形中的实线、虚线的区别和箭头、标度、单位。
A B C s1 s2 s3 O 3.测定匀变速直线运动的加速度 ⑴纸带处理。从打点计时器重复打下的多条纸带中选点迹清楚的一条，舍掉开始比较密集的点迹，从便于测量的地方取一个开始点O，然后每5个点取一个计数点A、B、C、（或者说每隔4个点取一个记数点），这样做的好处是相邻记数点间的时间间隔是0.1s，便于计算。测出相邻计数点间的距离s1、s2、s3 ⑵利用s1、s2、s3 可以计算相邻相等时间内的位移差s2-s1、s3- s2、s4- s3，如果它们在允许的误差范围内相等，则可以判定被测物体的运动是匀变速直线运动。
4.验证牛顿第二运动定律 ⑴了解该实验的系统误差的来源。①用砂和砂桶的总重量代替小车受到的拉力。由牛顿第二定律可知，由于砂桶也在做匀加速运动，因此砂和砂桶的总重量肯定大于小车受到的实际拉力。可以推导出结论只有在小车的总质量M远大于砂和砂桶的总质量m时，才能使该系统误差足够小。②没有考虑摩擦阻力的作用。应该用平衡摩擦力的方法来消除这个系统误差。
⑵为研究a、F、m三者的关系，要利用“控制变量法”，分别研究a与F、 a与m的关系。
⑶用图象法验证a∝F、 a∝m-1（后者必须用a-m-1图象，不能用a-m图象） 打点计时器 图1 例5．一打点计时器固定在斜面上某处，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下，如右图所示。下图是打出的纸带的一段。
⑴已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，利用下图给出的数据可求出小车下滑的加速度a_____。
⑵为了求出小车在下滑过程中所受的阻力，还需要测量的物理量有_______。用测得的量及加速度a表示阻力的计算式为f_________。
5.研究平抛物体的运动 ⑴斜槽末端的切线必须水平。
⑵用重锤线检验坐标纸上的竖直线是否竖直。
⑶以斜槽末端所在的点为坐标原点。
⑷如果是用白纸，则应以斜槽末端所在的点为坐标原点，在斜槽末端悬挂重锤线，先以重锤线方向确定y轴方向，再用直角三角板画出水平线作为x轴，建立直角坐标系。
⑸每次小球应从斜槽上的同一位置由静止开始下滑。
⑹由描迹法得到小球平抛的轨迹，从轨迹上任何一点的横纵坐标都可以计算出该平抛物体抛出时的初速度。
⑺若用闪光照相来研究，所得到的照片上相邻小球间的时间间隔是相等的，利用这一结论和运动分解的知识，可以求小球平抛的初速度，也可以求小球在任何一个位置的瞬时速度。
例6.如图所示，在“研究平抛物体的运动”的实验中，某同学按要求描绘出了小球做平抛运动过程中的三个点A、B、C，并利用刻度尺量出了三点的坐标依次是A0.369，0.112、B0.630，0.327、C0.761，0.480，单位为m 。又称得小球的质量为20g，试计算小球平抛的初动能EK。
解小球的初速度，因此初动能，带入数据后得EK10.0596J，EK20.0594J，EK30.0591J，因此初动能的平均值为EK0.0594J 6.验证机械能守恒定律 本实验要求验证自由下落过程中机械能守恒，图示纸带的左端是用夹子夹重物的一端。
⑴要多做几次实验，选点迹清楚，且第一、二两点间距离接近2mm的纸带进行测量。
⑵用刻度尺量出从0点到1、2、3、4、5各点的距离h1、h2、h3、h4、h5，利用“匀变速直线运动中间时刻的即时速度等于该段位移内的平均速度”，算出2、3、4各点对应的即时速度v2、v3、v4，验证与2、3、4各点对应的重力势能减少量mgh和动能增加量是否相等。
⑶由于摩擦和空气阻力的影响，本实验的系统误差总是使 ⑷本实验不需要在打下的点中取计数点。也不需要测重物的质量。
例7.在用落体法验证机械能守恒定律时，某同学按照正确的操作选得纸带如右。其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点.该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离,并记录在图中单位cm。
⑴这三个数据中不符合有效数字读数要求的是_____ ,应记作_______cm。
⑵该同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，已知当地的重力加速度g9.80m/s2，他用AC段的平均速度作为跟B点对应的物体的