物理實(shí)驗(yàn)中的圖像法
物理實(shí)驗(yàn)中的圖像法是一種整理、分析數(shù)據(jù)的有效方法,圖像中的圖線可以直觀、簡(jiǎn)潔地顯示出因變量隨著自變量變化的趨勢(shì)或規(guī)律。如果想要將物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制成圖像,可以按照下面的步驟來進(jìn)行。
第一步,建立坐標(biāo)軸、標(biāo)注物理量和設(shè)定分度。首先建立坐標(biāo)軸,通常用橫軸代表自變量,縱軸代表因變量,在坐標(biāo)軸上分別標(biāo)注自變量和因變量的名稱及單位;然后,設(shè)定坐標(biāo)分度值。為了使繪制的圖線比較均勻地分布在整幅坐標(biāo)紙上,而不要偏在一角或一邊,坐標(biāo)分度值可以不從零開始。在一組數(shù)據(jù)中,自變量與因變量均有最低值和最高值,分度時(shí),可用低于最低值的某一整數(shù)值作起點(diǎn),高于最高值的某一整數(shù)值作終點(diǎn)。
第二步,根據(jù)數(shù)據(jù)描點(diǎn)。描點(diǎn)時(shí)根據(jù)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上力求精準(zhǔn)地畫出對(duì)應(yīng)的點(diǎn)。
第三步,繪制圖線。繪制圖線時(shí)不要把數(shù)據(jù)點(diǎn)逐點(diǎn)連接成折線,而應(yīng)依據(jù)數(shù)據(jù)點(diǎn)的整體分布趨勢(shì),描繪出一條直線或光滑曲線,讓盡可能多的點(diǎn)在圖線上,或讓數(shù)據(jù)點(diǎn)比較均勻地分布在圖線兩旁,這樣繪制出的圖線比圖上的任何一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)更適合作為進(jìn)行分別預(yù)測(cè)的依據(jù)。
例如,小宇記錄了自己沿直線步行過程中的時(shí)間及所對(duì)應(yīng)的路程,圖中的黑點(diǎn)是他根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描出的數(shù)據(jù)點(diǎn),利用這些數(shù)據(jù)點(diǎn)繪制出了圖中的直線。利用這條直線可以清楚地看出小宇步行的過程近似為勻速運(yùn)動(dòng),還可以利用圖線上的點(diǎn)計(jì)算出小宇步行過程中的速度,進(jìn)而用速度預(yù)測(cè)出他在某一段時(shí)間內(nèi)步行的路程。
時(shí)間/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
速度/(m?s-1) | 20 | 18 | 16 | 14 | 12 | 10 | 8 | 6 | 4 |
請(qǐng)你在圖中描出第4s時(shí)的速度數(shù)據(jù)點(diǎn),并繪制出本次實(shí)驗(yàn)中速度隨時(shí)間變化的圖線。