自习人课堂:重复测量能提高测量的准确性吗?
下午的阳光斜照进教室,空气中弥漫着青春洒脱的气息
黑板上还留着老师刚讲解的测量系统分析
同学们正在整理刚刚结束的实验数据“你看,我就说要多测几次吧!”小强得意地敲着数据表,打破了教室的宁静。
他指着三组数据:“25.32cm,25.35cm,25.33cm。
取平均值25.33cm,这个结果肯定比单次测量精确得多!”
坐在对面的小芳推了推眼镜,眉头微蹙:“等等,我觉得你搞混了概念。
重复测量只是让结果更稳定,但不能说明它就更准确。”
小强像是被泼了盆冷水:“怎么不准确?重复测量减少了纯误差,使得波动变小了,不就是更准确了吗?”
争论开始了~~
小芳拿起桌上的钢尺,轻轻敲了敲:“假设这把尺子本身就不准呢?比如因为热胀冷缩,实际上每厘米短了0.1毫米。那你重复测量一百次,取平均值,结果会怎样?”
小强愣了一下,没立即回答
“结果会很稳定,”
小芳自问自答,“可能都在25.33cm周围微小波动,
但它和真实长度依然有偏差
这个误差是尺子自带的,重复测量根本消除不掉。”
此时,小强陷入了沉思
窗外传来操场上的喧闹声,与教室里的安静形成鲜明对比
小强不甘示弱:“那我每次读数时,角度偏一点,手抖一下,这样的偶然误差总可以通过多次测量来避免吧?这些误差有正有负,一平均不就抵消了吗?”
小芳点点头:“这个我同意!这种随机误差,确实可以通过重复测量来减小。
但这只能让结果更集中、更一致,不代表就更准确。”
两人的争论吸引了周围同学的注意,有人点头赞同小芳,也有人支持小强。
两人正争执不休,旁边的小丽插了句:"你们俩说的不是一回事吧?小强说的是让结果更稳定,小芳说的是工具不准的话再稳定,测量结果也不会准确。"
小强和小芳对视一眼,忽然都笑了。小强挠挠头:"好像... 是这么回事?"
窗外的阳光斜斜照进来,把课桌上的尺子投下长长的影子,像是在默默见证这场有趣的讨论。
(此情此景,像极了我学生时代记忆中的样子)
小丽站起身,在黑板上画了两个靶子:
一个弹孔密集但偏离靶心;另一个分散但平均值在靶心附近
小丽笑着问:请问哪个更好?
小强陷入沉思,久久不语
“真正的准确,不仅要集中并且还要不偏离中心。”小丽总结道,“需要先校准工具消除系统误差,再用重复测量减少随机误差。这就是为什么实验室的仪器都要定期校准的原因。”
小强恍然大悟:“所以不能盲目重复,得先保证测量工具没问题!不然重复测量一万次也没有意义!”
end~
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