物理实验复习—常用基本测量仪器的使用和读数

物理实验复习—常用基本测量仪器的使用和读数 物理实验复习—常用基本测量仪器的使用和读数 1、高考要求会正确使用的测量仪器有: ( ( )中为对测量仪器使用的要求)。 测质量的仪器—天平(调节平衡和称量方法) 测长度的仪器—刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器(读数) 测时间的仪器—秒表(读数)、打点计时器(使用方法和纸带分析) 测力的仪器 — 测力计(弹簧秤)(使用注意事项) 测温度的仪器—温度表(测温原理和读数方法)， 测量仪器 电流表(安培表、毫安表、微安表)(量程的选择、连接方法和读数) 电压表(伏特表)(量程的选择、连接方法和读数) 电学测量仪器 灵敏电流计(检流计)(使用方法) 多用电表 (Ω表)(使用方法和读数) 电阻箱 (使用方法和读数) 2、测量仪器使用常规 对于测量仪器的使用，首先要了解测量仪器的量程、精度、使用注意事项和读数方法。 (1)关于量程问题: 这是保护测量仪器的一项重要参数，特别是天平、弹簧秤、温度表、电流表、电压表和多用电表等，超量程使用会损坏仪器，所以实验时要根据实验的具体情况选择量程适当的仪器。在使用电流表、电压表时，选用量程过大的仪器，采集的实验数据过小，会造成相对误差较大，应选择使测量值位于电表量程的2/3以上的电表;使用多用电表测电阻时，应选择适当的挡位，使欧姆表的示数在电表的中值附近。 2)关于精度问题: ( 所选用仪器的精度直接影响着测量读数的有效数字的情况，因此应在使用前了解仪器的精度，即看清仪器的最小分度值。其中螺旋测微器和秒表的最小分度是一定的，但游标卡尺上游标尺的最小分度、天平游码标尺的最小分度、弹簧秤和温度表刻线的最小分度，都因具体的仪器情况不同而有所差异，电流表、电压表和多用电表则因所选择的挡位不同最小分度值不同。 (3)使用注意事项: 一般不同的仪器在使用中都有其特殊的要求，以下几点要特别注意: ?天平在进行测量前应先调平衡。 ?打点计时器的电源要求4,6V的交流电压。 ?多用电表的欧姆挡每次换挡后要重新调零，被测电阻要与电路断开，使用完毕要将选择开关转至交流电压最高挡。 ?电阻箱使用过程中要考虑其允许的最大电流，调整电阻箱的阻值时，不能由大到小发生突变。 3、测量仪器读数方法 (1) 测量读数的估读方法 ?根据仪器的最小分度可以分别采用1/2、1/5、1/10的估读方法。一般: 最小分度是2的(包括0.2、0.02等)，采用1/2估读，如安培表0 ~ 0.6A档; 最小分度是5的(包括0.5、0.05等)，采用1/5估读，如电压表0 ~ 15V档; 最小分度是1的(包括0.1、0.01等)，采用1/10估读，如刻度尺、螺旋测微器、安培表0 ~ 3A档、电压表0 ~ 3V档等。当测量精度要求不高或仪器精度不够高时，也可采用1/2估读。 0.2 1 2 0.4 5 10 1 2 0.6 3 0 0 V 0 15 A 0 3 例(按照有效数字规则读出下列电表的测量值. ? ? 接0~3V量程时读数为________V. 接0~3A量程时读数为_______A. 接0~15V量程时读数为_______V. 接0~0.6A量程时读数为______A. ?游标卡尺、秒表、电阻箱等在读数时不需要估读。 (2)游标卡尺的读数 游标卡尺是利用刻度差值累积放大的方法从游标尺上读数。常用的游标卡尺有10 1 2 0 cm 1 2 0 cm 0 10 20 0 10 20分度 10分度 0 cm 1 2 3 4 5 6 0 10 20 30 40 50 50分度 图1 分度、20分度及50分度的三种，如图1所示。 以10分度游标卡尺为例，游标尺10格总长9mm，比主尺10格短1mm，所以游标尺的1格比主尺上1格短1/10mm = 0.1mm。在图2所示情况下，游标尺的第3条刻度线与主尺上整毫米刻度线(7mm刻度线)恰好对齐，则游标尺的第2条刻度线与主尺上6mm的刻度线相差0.1mm，游标尺的第1条刻度线与主尺上 5mm的刻度线相差0.2mm，所以游标尺的零刻度线与主尺 上4mm的刻度线相差0.3mm，图示测量值是0.43mm。由 此可知，10分度的游标卡尺，当游标尺上第n条刻线与主 尺上某一刻度线对齐时，零刻度线与主尺上它前面的那条 刻度线相差0.1×n( mm)。 同理，20分度的游标卡尺，游标尺的1格比主尺上1格短1/20mm = 0.05mm，当游标尺上第n条刻线与主尺上某一刻度线对齐时，零刻度线与主尺上它前面的那条刻度线相差0.05×n( mm)，50分度的游标卡尺则类推。 由此可得，游标卡尺读数的方法是:被测物体长度,主尺上指示的整毫米数+0.1(或0.05或0.02)×游标尺上与主尺对齐的刻线数(毫米)。 (3)螺旋测微器的读数 螺旋测微器套管上刻度下方是整毫米刻度，上方是0.5mm刻度，套管的最小分度是0.5mm。鼓轮旋转一周，螺杆后退0.5mm，鼓轮上有50个小分度，所以，鼓轮上的最小分度是0.01mm，加一位估读数，可读到0.001mm。 螺旋测微器的读数方法是:被测物体长度,[套管上指示的毫米数 + 鼓轮上刻度值(注意估读)×0.01]mm。 针对训练 1(游标卡尺的主尺最小分度是 。十等分的游标尺，当卡尺的左测脚与右测脚合在一起，游标的零刻线与主尺的零刻线重合时，游标的 刻线与主尺的 刻线重合，由此可知，每一个小等分的长度是 。 (1)在使用游标卡尺市时，若发现左、右测脚合在一起，游标的零刻线与主尺的零刻线并不重合，而是如图1所示，这表明此卡尺有零误差 mm，则在测量某一长度时，需将卡尺的读数 零误差(填“加上”或“减去”)作为此长度的测量值。 (2)用一个零点准确的游标卡尺测一球的直径d，如图2所示，则d = cm。 1 2 0 cm 1 cm 2 3 0 10 0 10 20 图1 图2 (3)某同学为了估测纸的厚度，用一个零点准确的50分度的游标卡尺测得100张纸的厚度如图3所示，则此种纸的厚度约为 mm 0 cm 1 2 3 4 5 6 0 10 20 30 40 50 图3 2(图4所示为实验室常用的气压计结构示意图, 它是根据托里拆 利实验原理制成的。管中水银柱的高度(即为当时的大气压数值)通过带 有游标的刻度尺读出。图中的读数部分被放大, 从放大的图中读出测量 的大气压强值为 mmHg。 3(在《测定金属电阻率》的实验中，用螺旋测微器测量金属丝的 5 1 10 2 3 0 15 0 1 2 0.2 0.4 0.6 0 0 A V 3 _ _ 3 15 0.6 3 图4 图5 直径，利用伏安法测量金属丝的电阻。螺旋测微器示数及电流表、电压表的示数如图5所示，则金属丝的直径是 ，电流表读数是 ，电压表读数是 ，金属丝的电阻是 。 4(某同学在使用多用电表的欧姆档测量电阻时，先将换档旋钮旋至“×100”档，将红、黑表笔分别与电阻的两个引线接触，发现表针偏转角度太小，为了使测量读数比较准确，他该将换档旋钮旋至_________ 档，再将红、黑表笔分别与电阻的两个引线接触，发现指针偏转适中，随即从电表的刻度盘上读出电阻值，记录后将表笔从插孔中拔出，实验完毕。 该同学遗漏的重要步骤 是 。 5(某同学在“测匀变速直线运动的加速度”的实验中，用打点计时器记录了小车及其所拖动的纸带的运动情况。在打点计时器所打出的纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，相邻计数点间的距离如图6所示，每两个相邻的计数点之间还有四个点，则相邻计数点间的时间间隔为 s。 G A B C D E F 4.38cm 5.20cm 3.62cm 6.80cm 5.99cm 7.62cm 图6 (1)试根据纸带上各个计数点间的距离，计算出打下B、C、D、E、F五个点时小车的瞬时速度，并将各个速度值填入下表(要求保留3位有效数字)。 vvv v vB C DEF 瞬时速度(m/s) (2)将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在如图7所示的坐标纸上，并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线。 (3)根据第(2)问中画出的v,t图线，求出小车运动的 2加速度为___________m/s(保留2位有效数字)。 6((1)下面的实验中要用到弹簧秤(关于弹簧秤的下列说法中正确的是( ) 图7 (A)测量时应注意不能超过它的量程 (B)测量前应首先调整零点 (C)拉弹簧秤的力的方向必须与弹簧秤的轴线重合 (D)弹簧秤的刻度是不均匀的 (2)图8的甲、乙两图表示用同一套器材测量铁块P与长金属板间的滑动摩擦力的两 种不同方法，甲图使金属板静止在水平桌面上，用手通过弹簧秤向右用力F拉P，使P向右2 2 运动;乙图把弹簧秤的一端固定在墙上，用力F水平向左拉金属板，使金属板向左运动。 2 2 3 3 3 3 0 0 0 0 1 1 1 1 2 2 2 2 3 3 3 3 N N N N F 4 4 4 4 P 5 5 5 5 P F (甲) (乙) 图8 图8中已把(甲)、(乙)两种方法中弹簧秤的示数情况放大画出，则铁块P与金属板间 的滑动摩擦力的大小是_________ 。