談高中物理實驗中的理論值與實驗值

摘 要：高考物理實驗試題中經(jīng)常會有實驗誤差分析，常涉及到理論值和實驗值分析，有時還會提及到一個待測物理量真實值的概念，好多學(xué)生分不清楚這幾個值有什么區(qū)別，特別是理論值，不知道從哪個角度分析.本文結(jié)合近期物理試題談?wù)勎锢韺嶒炛械睦碚撝?、真實值和實驗值如何產(chǎn)生，以及這幾個值差別產(chǎn)生原因，旨在讓學(xué)生掌握其分析方法.

關(guān)鍵詞：實驗教學(xué)；理論值；實驗值

中圖分類號：G632?? 文獻標(biāo)識碼：A?? 文章編號：1008-0333（2023）06-0077-03

高中物理實驗試題中經(jīng)常有理論值和實驗值分析，有時還會涉及到真實值和測量值的概念.好多學(xué)生分不清楚什么是理論值、實驗值、真實值和測量值，其實之所以產(chǎn)生這幾個概念是因為實驗中存在誤差，如果沒有測量誤差，也就不存在這些概念的區(qū)別.本文結(jié)合近期物理試題談?wù)勎锢韺嶒炛姓`差的產(chǎn)生原因，以及這幾個值的差別.

真實值：物理量在客觀上存在的真實數(shù)值，稱為真實值.由于真實值也是用儀器測量出來的數(shù)據(jù)信息，仍需借助于函數(shù)關(guān)系獲得物理量數(shù)據(jù)信息，所以這些計算均有誤差.因此可知，真實值為理想化的詞匯，只可能是相對真實數(shù)值，不可能確切知道其準(zhǔn)確數(shù)值.

實驗值：實驗中測算的數(shù)值被視為實驗值.物理實驗中，物理量必須借助于測量而獲取.基于測量方式差異，具體有直接測量、間接測量兩種類型.直接測量，即被測量物理量是基于測量儀器直接讀取，所以直接測量數(shù)據(jù)指的是直接讀取得到的數(shù)據(jù)信息，例如使用彈簧測力計可以測算力的數(shù)據(jù)，刻度尺可以測長度數(shù)據(jù)等，這些讀數(shù)結(jié)果就是物理量的數(shù)值.

間接測量是指被測量的物理量不是從測量儀器里獲取的數(shù)值，是借助于多個直接測量的物理量，再應(yīng)用相應(yīng)的物理規(guī)律計算獲取的數(shù)值.例如我們在教學(xué)中所涉及的測量一個電阻的阻值時，會借助于伏安法來進行相應(yīng)的測算，首先我們會測量通過電阻的電流、電壓，之后，借助于歐姆定律來核算出電阻數(shù)值.客觀而言，大多數(shù)物理量都是間接測量.當(dāng)然，有的既可以用直接測量，也可以間接測量，如電阻，既可以用歐姆表直接測量，也可以用伏安法間接測量其大小.

理論值：題目中會給出一些物理量，根據(jù)物理學(xué)的定律、定理之類的對物理量進行純數(shù)學(xué)計算得出物理量的數(shù)值，它在實驗中常常用來替代真實值，就比如在告訴高度和重力加速度數(shù)值前提下，利用公式h=12gt2，可計算出某一小球從此高度自由下落到達地面所用的時間，這個時間就是理論值.而實驗值是通過實驗手段，如用秒表直接測量物體下落這個過程所用的時間.下面結(jié)合近幾年物理試題進一步談?wù)勥@幾個值如何得到.

從以上分析可以看出，測量值（或稱實驗值）一定要依據(jù)測量數(shù)據(jù)獲得，理論值要依靠理論推導(dǎo)，有時要加上誤差修正，利用原理式找到測量值與真實值關(guān)系式，從而計算出真實值大小，此真實值由理論推導(dǎo)而來，也可以稱為理論值.

參考文獻：

［1］ 孫鐵斌.談驗證力的平行四邊形定則理論值與實驗值［J］.物理教師，2016（9）：57-59.

［責(zé)任編輯：李 璟］

收稿日期：2022-11-25

作者簡介：劉麗娟（1975.8-），女，江蘇省徐州人，本科，中學(xué)高級教師，從事高中物理教學(xué)研究.