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高中物理:实验一 长度的测量课件
收录时间:2023-01-26 03:39:50  浏览:2

1、实验一 长度的测量 要点归纳 一、用游标卡尺测量长度 (一)游标卡尺 1/游标卡尺的构造 主尺(附有左边上爪和下爪);游标尺(附有右边上爪和下爪以及深度尺);深度尺;紧固螺钉/如图1所示//图1/2/游标卡尺的使用 (1)外测量爪:可测量零件的厚度和管的外径;(2)内测量爪:可测量槽的宽度和管的内径; (3)深度尺:可测量槽和筒的深度/ 3/游标卡尺的工作原理 常用游标卡尺的主尺的最小分度为1 mm,游标卡尺有10、20、50不同分度规格,但其工作原理相同/ 如10分度的游标卡度,测量可精确到0/1 mm/游标尺的刻度部分总长度为9 mm,分成10等份,每份长度0/9 mm,因此,每份与主尺上

2、的最小分度差 0/1 mm/当游标尺与主尺的零线对齐时,除游标尺的末线与主尺的9 mm刻线重合外,其余线均不重合,测量物体时,两尺零线间的距离即被测物的长度//游标卡尺的读数由主尺(最小分度为1 mm)和游标尺两部分组成/游标卡尺的读数方法是:以游标尺零刻度线为准在主尺上读出整毫米数,再看游标尺上哪条刻度线(例如k)与主尺上某刻度线齐,k精度即为毫米以下的小数,两部分相加即为其读数/(见下表)/(二)实验目的:练习正确使用刻度尺和游标卡 尺测量长度/测量一段金属管的长度、内径和外径; 测量一个小量筒的深度/ (三)实验器材:刻度尺,游标卡尺,金属管, 小量筒 (四)实验步骤 1/用刻度尺测量金

3、属管的长度/每次测量后让金 属管绕轴转过约45,再测量下一次,共测量四次/ 把测量的数据填入表格中,求出平均值//2/用游标卡尺测量金属管的内径和外径/测量时 先在管的一端测量两个方向互相垂直的内径(或外 径),再在管的另一端测量两个方向互相垂直的内 径(或外径),把测量的数据填入表格中,分别求 出内径和外径的平均值/ 3/用游标卡尺测量小量筒的深度,共测量四次,把测量的数据填入表格中,求出平均值//(五)使用游标卡尺的注意事项 1/要以适当的压力接触被测物,不可太紧,不 允许被测物夹在测脚间滑动,以防损伤平直度和平 行度很高的测量爪刀口/ 2/读数时视线应垂直尺面,以减小误差/ 3/游标卡尺

4、要轻拿轻放,用毕放回木盒中保 存,防止尺身或测脚碰伤或变形/ 注意 游标卡尺不估读,因为刻度线对齐,本身已经包含了一定的估读成分//二、用螺旋测微器测量长度 (一)螺旋测微器主要构造的名称/测砧、 测微螺杆、固定刻度、可动刻度、旋钮、 微调旋钮、尺架/如图2所示/图2/(二)螺旋测微器的工作原理:固定刻度上的最小刻度为0/5 mm(在中线的上侧);可动刻度每旋转一圈前进(或后退)0/5 mm/在可动刻度的一周上平均刻有50条刻线/所以相邻两条刻线间表示0/01 mm,即精度为0/01 mm/ (三)螺旋测微器的读数 1/读数时,从固定刻度上读取整、半毫米数/要 注意固定刻度尺上表示半毫米的刻线

5、是否已露出/如 果已经露出/则从固定刻度上读出整毫米数+0/5 mm//2/然后从可动刻度上读取剩余部分/由于可动刻度是10分度,所以在最小刻度后必须再估读一位/因为要估计一位读数,所以以毫米为单位时读数的小数点后应有3位,其中最后1位是估读值/ 3/再把上述两部分读数相加,得测量值/ (四)使用时注意事项 在使用时,快要接触被测物体时,要停止使 用旋钮,改用微调旋钮,这样就不至于在 和被测物体间产生过大的压力,可以保护仪器又能 保证测量结果的准确//典例剖析 【例1】在“用单摆测重力加速度”的实 验中,先用刻度尺测出悬点到小球底 端的长度如图3所示,则悬线和小球直 径的总和为 厘米/ 解析

6、测量时,悬点与刻度尺零刻度对 齐,此时三角尺直角点对应的刻度x=88/38 cm/即 悬线和小球直径的总和为88/38 cm//88/38/图3/【例2】一种游标卡尺,它的游标尺上有50个小的等 分刻度,总长度为49 mm/用它测量某物体长度, 卡尺示数如图4所示/则该物体的长度是 cm/ 解析 该游标卡尺的精确度为 mm=0/02 mm/ 所以其读数为41 mm+100/02 mm=41/20 mm= 4/120 cm/图4/4/120/【例3】图5所示中各螺旋测微器的读数为 图5 解析 从左到右读数依次为:9 mm+21/50/01 mm =9/215 mm/ 9/5 mm+19/70/0

7、1 mm=9/697 mm/ 6 mm+20/90/01 mm=6/209 mm 答案 9/215 mm 9/697 mm 6/209 mm/创新实验 【例4】对于10分度的游标卡尺而言,一般是游标尺 上的10小格与主尺上的9 mm对应/达到放大0/1 mm 的目的/某同学根据游标卡尺的放大原理,设计了 一种10分度的游标卡尺,其结构如图6所示,其主 尺上的最小刻度仍然是毫米,且所标示数以毫米 为单位,游标上的格数仍然是10格,不过,游标 上的10小格与主尺上的19 mm对应/请问,该同学 设计的这种游标卡尺的功能是否与10分度的相 同?如果相同,它有什么样的一些优点?/图6/解析 由于该游标

8、卡尺游标上的每小格与主尺上的 2 mm相差0/1 mm/因此/当游标每向右移动0/1 mm 时/必有一游标上的刻度线与主尺上的某一刻度线对/齐,只要找到游标尺上的第几条刻度线与主尺上的 刻度线对齐,便知游标尺移动的距离,因此,它的 功能与通常介绍的10分度的游标卡尺相同/不过,由 于该同学设计的游标卡尺上的游标刻度较大,读数 时更易区分游标尺上的刻度线与主尺上的刻度线对 齐与否,减小了出错的可能;同时,刻游标卡尺主 尺上的标度为毫米,则所读游标尺的结果可与主尺 上的示数直接相加,无需在厘米与毫米之间进行转 换,这同样可减小因转换单位产生的错误/因此,该 同学设计的游标卡尺较教材上介绍的游标卡尺

9、在使 用上更简单、快捷,且不易出错/ 答案 见解析/素能提升 1/在某次的实验中,用10分度的游标卡尺测得小球 的直径如图7所示,小球的直径为2/40 cm ,则a = / 图7 解析 本题改变以往让学生对游标卡尺读数的测 试方法/改为考查学生对卡尺原理的理解和掌握/ 进一步考查了学生的理解能力/ 游标卡尺的读数由两部分组成的,一是固定刻 度,即2/4 cm,所以可知游标尺上零刻度对齐主 尺上刻度的位置为2/4 cm/而主尺上每一小格为 1 mm/故a处数据为3//3/2/(2009宁夏、辽宁理综22)某同学用游标卡 尺测量一圆柱体的长度l,用螺旋测微器测量该圆 柱体的直径d/示数如图8/由图

10、可读出l= cm/ d= mm。/图8/解析 游标卡尺主尺整毫米数为22 mm,游标尺上有 10个等分格,精度为0/1 mm,游标尺上第5根刻线与 主尺整毫米刻线重合,所以读数为0/5 mm,所以圆 柱体长度为22/5 mm=2/25 cm/螺旋测微器整毫米数为6 mm,且半毫米刻线已经露出,螺旋已经转过36根刻线,所以圆柱体直径为6/860 mm/ 答案 2/25 6/860/3/(2009福建理综19)在通用技术课 上,某小组在组装潜艇模型时,需要一 枚截面为外方内圆的小螺母,如图9所 示:现需要精确测量小螺母的内径,可选用的仪 器有: A/50等分的游标卡尺/B/螺旋测微器 在所提供的仪

11、器中应选用 / 在测量过程中/某同学在小螺母中空部分360 范围内选取不同的位置进行多次测量取平均值的目 的是 / 解析 游标卡尺测内径,故选用游标卡尺,在测量 中多次测量取平均值的目的是减小实验的偶然误差//图9/A/减小实验的偶然误差/4/(2008四川非延考区22)一水平 放置的圆盘绕过其圆心的竖直轴匀 速转动/盘边缘上固定一竖直的挡光 片/盘转动时挡光片从一光电数字计时器的光电门 的狭缝中经过/如图10所示/图11为光电数字计时 器的示意图/光源A中射出的光可照到B中的*** 上/若A、B间的光路被遮断/显示器C上可显示出光 线被遮住的时间//图10/图11/挡光片的宽度用螺旋测微器测得/结果如图12所示/ 圆盘直径用游标卡尺测得/结果如图13所示/由图可 知//图12/图13/(1)挡光片的宽度为 mm/ (2)圆盘的直径为 cm/ (3)若光电数字计时器所显示的时间为50/0 ms/则 圆盘转动的角速度为 弧度/秒(保留3位 有效数字)/ 解析 (

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