在研究两个物理量之间的关系时,例如,电阻两端的电压和流过它的电流,常用作图方法进行讨论.作曲线过程就是将测量结果取平均的过程;由曲线的变化可以知道两个量间的函数关系;由曲线来求待测量的方法.

    作图的方法和步骤:

    ①根据测量到的数据选取合适的坐标方格纸,使得测量到的数据能在图纸上准确地表示出来.

    例如,用伏特表、安培表测量待测电阻值,得到如下表中的测量数据.

    由自变量I(mA)测试数据可知:坐标方格纸横坐标只要30格即可,每格为1mA,因为小数后的数字是估计出来的;同样因变量纵坐标需要14格,每格为0.1V.如果用毫米方格纸作图,显然太小容易失落,而且估计一位的数字在图纸上不一定能准确地表达出来,因此可适当放大.如果放大十倍,那末估计位的数字能准确地确定下来,但必须加以文字或等符号说明.如果放大两倍、五倍,估计位能准确地确定,曲线图纸已经比较大了,不必再加以放大.

    ②写出横、纵坐标的意义、符号、分度值及其单位.写出曲线的名称.坐标原点不一定都由“零”值开始.

    ③根据测量到的数据,用“×”或“.”等符号在画中确定下来.

    ④借助于曲线板和直尺,根据测量点的分布画出合适的曲线.注意:测量点应该均匀地分布在画出曲线的两旁,连成的曲线应该连续和光滑.

    ⑤如果两个变量间的关系不是线性的,只要坐标选取适当,可以变换成线性关系再作图,得到的将是一条直线.例用单摆测量重力加速度.

    

    摆长L用米尺测量,单位:m TL的关系如下表所示,根据测量数据求出重力加速度g值.

    首先取合适的毫米方格纸,横坐标不小于140分度或每格1cm,纵坐标不小于240格,每格0.01s,但坐标原点取1.40s,因此纵坐标不大于140格.

    其次写出坐标的意义、符号、分度值及其单位和曲线名称,如下图所示.

    再次画出曲线.其中虚线是根据曲线的变化规律延长得到的.根据画出的曲线可以看出,单摆的振动周期与它的摆长关系可用抛物线表示,振动周期平方

    与摆长成正比.如果纵坐标取,那末得到的曲线是一条直线,它的斜率为k并由图上直接求得,和上式比较可以得到:

    因而重力加速度可按下式计算得到,

    具体处理过程如下,如图所示的曲线图:

    因此用单摆测得重力加速度为

    由以上作图求g值可知,如果作图不能保持测量值的精确度,势必影响

    有效数字位数会减少.如果将线“无限”伸长,虽然有效数字位数增加,但得到的值的后面数字是无效的.