误差传递公式的教学探索
2021-01-11蔡丹杨涛陈国华
科学与生活 2021年27期
蔡丹 杨涛 陈国华


摘要:误差分析是大学物理实验中的一个重要环节,但学生常因对误差传递公式的理解不透彻而无法正确的对实验结果进行误差分析。针对这一问题,本文在结合具体学情的基础上,对误差传递公式这一知识点的教学方法进行了探索研究。
关键词:误差传递公式;教学探索
前言:在大学物理实验中,最终的测量目标都是间接测量量。间接测量的结果是由直接测量结果按照一定的表达式计算出来的。因此,直接测量结果的误差(或不确定度)就必然影响到间接测量结果,这种影响的大小也可以通过相应的表达式计算出来,即误差传递公式(注:误差传递公式(error propagation formula)是2019年经全国科学技术名词审定委员会审定发布的物理学名词)。
误差传递公式是误差分析的基础,同时也是教学过程中的重点和难点。理工类专业的学生,学习大学物理实验课程的目标不应局限于仅仅掌握相关的实验操作技能以及正确的测量数据方法,还应该能够正确的进行数据处理和误差分析,给出合理的实验结果,明确主要误差的来源。从而在后续的设计性实验中进行误差分配,正确选择仪器。
一、学情分析
大部分国内高校开设的大学物理实验课程在第一次授课时,都会专门安排一节绪论课,对物理实验中的基本操作常识、仪器用法和误差理论进行讲解。由于误差传递公式是误差分析必不可少的工具,也被放到了绪论课中。但在后续进入具体实验项目之后,教师们一般都不会再花时间对相应实验中所用的误差计算公式进行推导或解释。……
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