數學上:一個數從左邊第一個不是零的數字起,到最後一位數字止,所有的數字,都叫做這個數的有效數字. 例 0.03050是一個近似數時,它精確到0.00001,有效數字是四個:3,0,5,0. 注意:0.03050與0.0305不同,精確度不同,有效數字也不同,前者有四個有效數字後者有三個有效數字.物理測量上:由於物理量的測量中總存在著測量誤差,因此,測量值及其運算都要使用有效數字及其運演算法則。 對於一般的刻度式儀器儀表,如刻度尺、指標式電錶等,可以簡單的認為,能在最小刻度上直接讀出的數值是可靠數字,最小刻度以下還能再估讀一位,但這樣估讀出的數字是可疑的,這樣得到的結果中就包括了可靠數字和一位可疑數字,並統稱為有效數字。對於遊標式的儀器,如遊標卡尺等,所得到的結果是直接測出的,都是有效數字。數字式儀表儀器上所顯示的數字也都是有效數字。 在測量中儀器上顯示的最後一位數是“0”時,這個“0”也是有效數字,也要讀出和記錄。例如,用毫米的刻度尺測量一物體長度為2.50釐米,這表示物體的末端剛好與刻度線“5”對齊,下一位數字是0,這時若寫成25釐米就不能肯定這一點,所以這個“0”是有效數字,必須記錄下來。必須注意的是,在進行單位換算時必須保證有效數字的位數不變,這樣就要採用科學計數法,即用10的指數形式表示,例如上面的例子中可以寫成2.50×10-2米或2.50×104微米等;如果記成0.0250米,當然也可以,只是要記住純小數中小數點後的0不是有效數字;而如果記成25000微米就不行了,因為這時可能被誤認為是有5位有效數字。 對於有效數字的運算規則,這裡只作一個簡單的介紹,主要供教師參考。 1.實驗後不計算誤差的,測量結果有效數字位數按下述規則粗略確定。 (1)加減運算後的有效數字。根據誤差理論,加減運算後結果的絕對誤差等於參與運算的各數值誤差之和,因此運算後的誤差應大於參與運算各數中任何一個的誤差。所以加減運算後小數點後有效數字的位數,可估計為與參加運算各數中小數點後位數最少的相同。 (2)乘除運算後的有效數字。根據誤差理論,乘除運算結果的相對誤差等於參加運算各數值的相對誤差之和。由幹一般說來有效數字位數越少,它的相對誤差就越大,所以乘除運算後的有效數字位數,可估計為與參加運算各數中有效數字位數最少的相同。 2.實驗後計算誤差的,應當由絕對誤差決定有效數字。一般情況下誤差的有效數字只取一位,因此只要將測量值有效數字的末位與誤差的位置取齊就可以了。例如,用單擺測得某地的重力加速度為3.有效數字運算中的幾個問題: (1)有多個數值參加運算時,在運算中途應比按有效數字運算規則規定的多保留一位,以防止多次取捨引入計算誤差,但運算後仍應捨去。 (2)尾數的舍入法則。現在通用的法則是尾數湊成偶數:尾數小於五則舍,大於五則入,等於五則把尾數湊成偶數。這種舍入法則的依據是,這樣做以後使尾數入與舍的機率相等。 (3)參與計算的常數如、等,可取比按有效數字運算規則規定的多保留一位。 (4)對數運算時,首數不算作有效數字。 (5)在乘除運算中,計算有效數字位數時,對首位數是8或9的數可多算一位。
數學上:一個數從左邊第一個不是零的數字起,到最後一位數字止,所有的數字,都叫做這個數的有效數字. 例 0.03050是一個近似數時,它精確到0.00001,有效數字是四個:3,0,5,0. 注意:0.03050與0.0305不同,精確度不同,有效數字也不同,前者有四個有效數字後者有三個有效數字.物理測量上:由於物理量的測量中總存在著測量誤差,因此,測量值及其運算都要使用有效數字及其運演算法則。 對於一般的刻度式儀器儀表,如刻度尺、指標式電錶等,可以簡單的認為,能在最小刻度上直接讀出的數值是可靠數字,最小刻度以下還能再估讀一位,但這樣估讀出的數字是可疑的,這樣得到的結果中就包括了可靠數字和一位可疑數字,並統稱為有效數字。對於遊標式的儀器,如遊標卡尺等,所得到的結果是直接測出的,都是有效數字。數字式儀表儀器上所顯示的數字也都是有效數字。 在測量中儀器上顯示的最後一位數是“0”時,這個“0”也是有效數字,也要讀出和記錄。例如,用毫米的刻度尺測量一物體長度為2.50釐米,這表示物體的末端剛好與刻度線“5”對齊,下一位數字是0,這時若寫成25釐米就不能肯定這一點,所以這個“0”是有效數字,必須記錄下來。必須注意的是,在進行單位換算時必須保證有效數字的位數不變,這樣就要採用科學計數法,即用10的指數形式表示,例如上面的例子中可以寫成2.50×10-2米或2.50×104微米等;如果記成0.0250米,當然也可以,只是要記住純小數中小數點後的0不是有效數字;而如果記成25000微米就不行了,因為這時可能被誤認為是有5位有效數字。 對於有效數字的運算規則,這裡只作一個簡單的介紹,主要供教師參考。 1.實驗後不計算誤差的,測量結果有效數字位數按下述規則粗略確定。 (1)加減運算後的有效數字。根據誤差理論,加減運算後結果的絕對誤差等於參與運算的各數值誤差之和,因此運算後的誤差應大於參與運算各數中任何一個的誤差。所以加減運算後小數點後有效數字的位數,可估計為與參加運算各數中小數點後位數最少的相同。 (2)乘除運算後的有效數字。根據誤差理論,乘除運算結果的相對誤差等於參加運算各數值的相對誤差之和。由幹一般說來有效數字位數越少,它的相對誤差就越大,所以乘除運算後的有效數字位數,可估計為與參加運算各數中有效數字位數最少的相同。 2.實驗後計算誤差的,應當由絕對誤差決定有效數字。一般情況下誤差的有效數字只取一位,因此只要將測量值有效數字的末位與誤差的位置取齊就可以了。例如,用單擺測得某地的重力加速度為3.有效數字運算中的幾個問題: (1)有多個數值參加運算時,在運算中途應比按有效數字運算規則規定的多保留一位,以防止多次取捨引入計算誤差,但運算後仍應捨去。 (2)尾數的舍入法則。現在通用的法則是尾數湊成偶數:尾數小於五則舍,大於五則入,等於五則把尾數湊成偶數。這種舍入法則的依據是,這樣做以後使尾數入與舍的機率相等。 (3)參與計算的常數如、等,可取比按有效數字運算規則規定的多保留一位。 (4)對數運算時,首數不算作有效數字。 (5)在乘除運算中,計算有效數字位數時,對首位數是8或9的數可多算一位。