1、图线法的作用和优点
物理实验中的图线法,是用作图来得到实验结果,它是一种应用得很广泛的处理实验数据的方法。特别是在有些科学实验的规律和结果还没有完全掌握或还没有找到明确的函数表达式时,采用作出的图线来表示实验结果,能形象、直观地显示出物理量变化的规律。
图线法有取平均的效果。一般的图线是根据许多组数据拟全出来的平滑曲线或直线,这样的图线就有多次测量取平均的作用。
图线法还可以帮助我们发现某些错误。如果在描图过程中发现某个点偏离得特别远,则提示测量或数据计算中可能有错误,应重新测量或进行校对。
2、作图线的规则
(1)作图线必须用坐标纸,我们一般采用毫米方格纸坐标纸的大小根据实验数据的有效位数来确定,一般的原则是:测量数据中的可靠数字在图线中也应该是可靠的,测量数据中的存疑数字在图线中应该是估画的,即坐标中的最小格对应于测量值的有效数字中可靠数字的最后一位。
(2)坐标轴的坐标与比例通常以横轴代表自变量,纵轴代表因变量。在坐标轴的末端近旁标明所代表的物理量及单位。作图线时,根据需要横轴和纵轴的标度可以不同,两轴的交点也不一定要从零开始。要力求整个图线比较对称地占据整个图纸,不要偏在一角或一边。
(3)图线的标点与连线根据测得的数据,用削尖的铅笔在坐标图纸上对应地以“⊙”标出各数据的点。同一坐标纸上如有不同的图线,应当用不同的符号,如“+”,“△”等来标点。当数据点标好后,用直尺或曲线板等作图工具,把它们连成直线或光滑曲线。除特殊情况(如校准曲线)外,绝不允许连成折线,也不允许连成“蛇线”。图线不一定通过每个数据点,但要求数据点在图线两旁有较均匀的分布。
(4)在坐标纸上应标明图的名称,一般要求在图纸上部附近的空旷位置写出简要完整的图名,文字要用仿宋体。
3、用图解法求直线的斜率和截距
如果图线为直线,其函数式为y=kx+b,那么可以从图线上解出其斜率k和截距b。具体求法是在直线上任意取两点两点不能靠得太近,一般取在靠近直线两端的地方。在直线上确定这两点的坐标之后,即可列出方程组
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