如何攻克Alevel物理实验题 把导师不讲的测量学补上就可以了

Alevel物理实验题会涉及到很多测量学方面的内容，但尴尬的是同学们往往之前没有接触过测量学概念，有的导师也不会课堂上特别强调，这都会导致很多不必要的失分。所以今天我们给大家加练一下Alevel物理实验题会考到的测量学概念，一起查漏补缺，朝A*冲刺吧。

ALEVEL物理考试形式

ALevel物理学习涉及到的知识点与国内的物理学习相比范围也更广，而且紧跟物理学的前沿发展成果，其中包括了力学、材料学、波、电学、光学、电磁场、粒子物理、核物理、天体物理等内容。

ALEVEL第一年的时候物理需要考Paper1、2、3，A2的时候需要考Paper 4、5。Paper 1是选择题，Paper2、4是大题，Paper 3、5是实验题。相对来说，paper2比较困难，因为题目的灵活性比较强，而且需要熟记的定义概念比较多。

ALEVEL物理实验题相关知识点

总的来看，Alevel物理实验的measurement techinique部分涵盖数据采集和数据分析两块

数据采集

要求学员能够使用米尺，游标卡尺，千分尺，示波器，电压表，电流表等工具进行准确测量，并且能够根据不同的测量进行测量工具的灵活选取并作出准确测量。

数据分析

这块部分相对较难，简言之就是将测量工具所采集的数据，整合在直角坐标图，并且定最佳你和曲线并对实验过程中存在的误差部分进行分析。

在数据分析中其中考得很多的知识点就是，系统误差和随机误差

在这里先对系统误差和随机误差部分的概念进行解析

✪系统误差：所谓系统误差是指实验过程中测量的数值和真实数值之间的偏差，其最大的特点是单向和重复性，常见错误包括实验设备在使用前未进行清零，并且为进行校验，导致一些非操作者的主观失误而造成的误差。

✪随机误差：所谓随机误差是指由于实验操作者的主观因素导致的测量数据和真实数据的差别，其最大的特点是离散性，这些偏差是可以通过反复的测量并且改进操作而消除的。

下面我们通过几幅图将这两者之间的关系解释清楚

如果真实值如图a所示，那么系统误差就可以用图b表示

即右侧部分的数值集中分布在真实值的一侧，如果是随机误差那可以用图c表示，可以理解为测量值是均匀的分布在真实值之间

从图像中不难看出系统误差是集中在恒定或者说是可预知的变化，而随机误差主要是不具有可预测性，分布比较分散。

接下来我们对于准确度和度概念进行解析。

Accuracy: A measurement is described as ‘accurate’ if the value obtained is close to the true value

Precision：Precision is refected in how the results are recorded.

如图所示左侧表示的就是准确度，可以看出虽然数据比较分散，但是都是很靠近圆心的，这样的数据准确度比较高，而右侧虽然很集中，但是却离中心位置比较远，这样的数据度比较高。

下面我们对于一道Alevel物理实验题真题进行解析：

E.g. A series of measurements of the acceleration of free fall g is shown in the table.

Which set of results is precise but not accurate?

题目对于自由落体运动的重力加速度进行了测量，通过实验对比，让我们找出那组数据是不准确的。

实验过程我们知道，为了防止某一次实验数据错误对整个实验数据的影响，一般我们在进行数据测量的时候会获取多组数实验数据，本题对重力加速度进行了测量，并得到4组不同的数据。

其中我们通过比较发现：

A组数据非常接近g的理论数据9.81g/ms-2 

同理对于B组数据，虽然离散性(数据分散不集中)比较大，但是整体也都在真实值附近

C组中数据和真实值有不小的偏离，且偏离较大

D选项是C选项的放大，整体数据和真实值的差距很大

D和C相比C的准确度相对要更高，而D的度虽然比较高，但是准确度不高，所以综上所述，D是最终选项。

那对于准确度和度与系统误差和随机误差相比是否有一定的关系呢，在这里我们也进行一个总结，即：

✪Accuracy: Good Accuracy is associated with small systematic errors

✪Precision: Good precision is associated with small random errors.

准确度与较小的系统误差有关，度与较小的随机误差有关。

Alevel物理实验题中的测量学概念解析就到这里，希望能帮助你精准复习。

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