第四講 長(zhǎng)度的測(cè)量及打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用

1、第四講第四講周璐系列復(fù)習(xí)課件周璐系列復(fù)習(xí)課件運(yùn)動(dòng)的描述運(yùn)動(dòng)的描述在高中階段我們接觸過(guò)的測(cè)量工在高中階段我們接觸過(guò)的測(cè)量工具和儀器有哪些？具和儀器有哪些？ 刻度尺、游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器刻度尺、游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器（千分尺）、秒表、天平、彈簧測(cè)力（千分尺）、秒表、天平、彈簧測(cè)力計(jì)、溫度計(jì)、大氣壓強(qiáng)計(jì)、靈敏電流計(jì)、溫度計(jì)、大氣壓強(qiáng)計(jì)、靈敏電流計(jì)、電流表、電壓表、萬(wàn)用表。計(jì)、電流表、電壓表、萬(wàn)用表。 一、測(cè)量長(zhǎng)度的儀器一、測(cè)量長(zhǎng)度的儀器 刻度尺、游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器刻度尺、游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器1 1刻度尺（米尺）刻度尺（米尺） l最小分度值：最小分度值：1 1mmmm，量程不等，常用量程不等，常用于測(cè)

2、量的刻度尺有鋼板尺、鋼卷尺、于測(cè)量的刻度尺有鋼板尺、鋼卷尺、木直尺等，測(cè)量時(shí)要估讀到毫米以木直尺等，測(cè)量時(shí)要估讀到毫米以下一位，如：下一位，如：L L1 1=1.37cm=1.37cm，L L2 2=23.65cm=23.65cm。 用刻度尺測(cè)量時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)？用刻度尺測(cè)量時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)？ （1 1）要使刻度尺的刻度線緊貼被測(cè)物，）要使刻度尺的刻度線緊貼被測(cè)物，眼睛應(yīng)正對(duì)刻度線讀數(shù)，以避免視差。眼睛應(yīng)正對(duì)刻度線讀數(shù)，以避免視差。 （2 2）用零刻度線在端頭的刻度尺測(cè)量時(shí)，）用零刻度線在端頭的刻度尺測(cè)量時(shí)，為了防止因端頭磨損而產(chǎn)生誤差，常選擇刻為了防止因端頭磨損而產(chǎn)生誤差，常選擇刻度尺的某一刻度

3、線為測(cè)量起點(diǎn)，測(cè)量的長(zhǎng)度度尺的某一刻度線為測(cè)量起點(diǎn)，測(cè)量的長(zhǎng)度等于被測(cè)物體的兩個(gè)端點(diǎn)在刻度尺上的讀數(shù)等于被測(cè)物體的兩個(gè)端點(diǎn)在刻度尺上的讀數(shù)之差。之差。 2 2游標(biāo)卡尺游標(biāo)卡尺 根據(jù)游標(biāo)上的分度格數(shù)，常把游根據(jù)游標(biāo)上的分度格數(shù)，常把游標(biāo)卡尺分為標(biāo)卡尺分為1010分度的、分度的、 20 20分度的、分度的、 5050分度的三種。精確度分別為：分度的三種。精確度分別為：0.1mm,0.05mm,0.02mm.0.1mm,0.05mm,0.02mm.游標(biāo)卡尺讀數(shù)規(guī)則？游標(biāo)卡尺讀數(shù)規(guī)則？（1 1）看清）看清卡尺精確度卡尺精確度。（2 2）以）以游標(biāo)零刻線游標(biāo)零刻線位置為準(zhǔn)，在主尺上讀取整毫位置為準(zhǔn)，在主

4、尺上讀取整毫米數(shù)。米數(shù)。（3 3）看游標(biāo)上哪條刻線與主尺上的某一刻線（不）看游標(biāo)上哪條刻線與主尺上的某一刻線（不用管是第幾條刻線）對(duì)齊，用管是第幾條刻線）對(duì)齊，由游標(biāo)上由游標(biāo)上讀出毫米讀出毫米以下的小數(shù)。以下的小數(shù)。 （4 4）總的讀數(shù)為）總的讀數(shù)為主尺毫米整數(shù)主尺毫米整數(shù)加上加上游標(biāo)毫米小數(shù)游標(biāo)毫米小數(shù)。游標(biāo)卡尺注意事項(xiàng)？游標(biāo)卡尺注意事項(xiàng)？ (1) (1) 根據(jù)被測(cè)對(duì)象情況，決定使用外測(cè)量爪、根據(jù)被測(cè)對(duì)象情況，決定使用外測(cè)量爪、內(nèi)測(cè)量爪、深度尺。內(nèi)測(cè)量爪、深度尺。 (2) (2) 游標(biāo)卡尺在讀數(shù)時(shí)游標(biāo)卡尺在讀數(shù)時(shí)不需不需向后向后估讀估讀一位。一位。 游標(biāo)卡尺的使用與讀數(shù)練習(xí)游標(biāo)卡尺的使用與讀

5、數(shù)練習(xí)3 .3 .螺旋測(cè)微器（千分尺）螺旋測(cè)微器（千分尺）A A測(cè)砧測(cè)砧 B B固定尺固定尺 C C尺架尺架 D D 粗調(diào)旋鈕粗調(diào)旋鈕 DD微調(diào)旋鈕微調(diào)旋鈕E E 可動(dòng)刻度可動(dòng)刻度 F F 測(cè)微螺桿測(cè)微螺桿量程一般為量程一般為025025mmmm，最小分度是最小分度是0.010.01mmmm螺旋測(cè)微器讀數(shù)規(guī)則？螺旋測(cè)微器讀數(shù)規(guī)則？ (1) (1) 以可動(dòng)尺邊緣為準(zhǔn)在固定刻度上讀以可動(dòng)尺邊緣為準(zhǔn)在固定刻度上讀出整毫米數(shù)。出整毫米數(shù)。 (2) (2) 從可動(dòng)刻度上讀出毫米以下的小數(shù)從可動(dòng)刻度上讀出毫米以下的小數(shù) (3) (3) 測(cè)量長(zhǎng)度為上述二者之和。測(cè)量長(zhǎng)度為上述二者之和。 螺旋測(cè)微器注意事項(xiàng)？

6、螺旋測(cè)微器注意事項(xiàng)？l（1 1） 先用粗測(cè)旋鈕使測(cè)頭小砧接近先用粗測(cè)旋鈕使測(cè)頭小砧接近被測(cè)物，后用微調(diào)旋鈕使測(cè)頭小砧接被測(cè)物，后用微調(diào)旋鈕使測(cè)頭小砧接觸被測(cè)物。聽到觸被測(cè)物。聽到“喀喀”、“喀喀”止動(dòng)止動(dòng)聲后停止旋轉(zhuǎn)。聲后停止旋轉(zhuǎn)。l（2 2） 讀數(shù)時(shí)要注意固定刻度尺上讀數(shù)時(shí)要注意固定刻度尺上表表示半毫米的刻線示半毫米的刻線是否是否已經(jīng)已經(jīng)露出露出。l（3 3）螺旋測(cè)微器讀數(shù)時(shí)必須估讀一位，）螺旋測(cè)微器讀數(shù)時(shí)必須估讀一位，即即估讀到估讀到0.0010.001mmmm這一位上。這一位上。螺旋測(cè)微器的使用與讀數(shù)練習(xí)螺旋測(cè)微器的使用與讀數(shù)練習(xí)電火花計(jì)時(shí)器使用電火花計(jì)時(shí)器使用l電壓電壓:220V;時(shí)間

7、間隔時(shí)間間隔0.02sl如果中間相隔如果中間相隔4個(gè)點(diǎn)沒(méi)標(biāo)出個(gè)點(diǎn)沒(méi)標(biāo)出,每?jī)牲c(diǎn)相隔每?jī)牲c(diǎn)相隔0.1sl紙帶安裝應(yīng)盡量減少摩擦紙帶安裝應(yīng)盡量減少摩擦l復(fù)寫紙壓在白紙下復(fù)寫紙壓在白紙下l應(yīng)先通電后釋放紙帶應(yīng)先通電后釋放紙帶,并不要長(zhǎng)時(shí)間通電并不要長(zhǎng)時(shí)間通電l紙帶應(yīng)選擇清晰筆直有一定規(guī)律的進(jìn)行分紙帶應(yīng)選擇清晰筆直有一定規(guī)律的進(jìn)行分析析實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)一: :探究自由落體實(shí)驗(yàn)探究自由落體實(shí)驗(yàn)l實(shí)驗(yàn)安裝實(shí)驗(yàn)安裝:固定電火花計(jì)時(shí)器固定電火花計(jì)時(shí)器,應(yīng)注意讓兩個(gè)限位應(yīng)注意讓兩個(gè)限位孔孔_,手釋放重物前紙帶與孔手釋放重物前紙帶與孔_l為什么在挑選紙帶時(shí)為什么在挑選紙帶時(shí),除了應(yīng)選第一、第二兩點(diǎn)除了應(yīng)選第一、第二兩點(diǎn)

8、間的距離接近間的距離接近2mm,還應(yīng)注意還應(yīng)注意s=gT2l測(cè)量測(cè)量L應(yīng)從第應(yīng)從第_點(diǎn)開始點(diǎn)開始,l測(cè)定的測(cè)定的g總是偏總是偏_,因?yàn)橐驗(yàn)開豎直豎直無(wú)摩擦無(wú)摩擦第一第一小小紙帶與限位孔總有摩擦紙帶與限位孔總有摩擦重錘與空氣等總會(huì)有摩擦重錘與空氣等總會(huì)有摩擦實(shí)驗(yàn)二實(shí)驗(yàn)二: :勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究A B C D E F GS1 S2 S3 S4 S5 S6A B C D ES1 S2 S3 S4為什么不直接用為什么不直接用a=s/Ta=s/T2 2, ,或者用或者用a a1 1=s=s2 2-s-s1 1,a,a2 2=S=S3 3-S-S2 2表達(dá)式表達(dá)式_表達(dá)式表達(dá)式_進(jìn)行

9、實(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收驗(yàn)與收集證據(jù)集證據(jù) 用多種方式收集數(shù)據(jù)用多種方式收集數(shù)據(jù) 按說(shuō)明書進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，會(huì)使用基本的實(shí)驗(yàn)儀器按說(shuō)明書進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，會(huì)使用基本的實(shí)驗(yàn)儀器 如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，知道重復(fù)收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的意義如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，知道重復(fù)收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的意義具有安全操作的意識(shí)具有安全操作的意識(shí)認(rèn)識(shí)科學(xué)收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的重要性認(rèn)識(shí)科學(xué)收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的重要性06年重慶卷年重慶卷22題：題： (2)某同學(xué)用如下右圖所示裝置測(cè)量重力加速度某同學(xué)用如下右圖所示裝置測(cè)量重力加速度g,所用交流電頻率所用交流電頻率為為50 Hz。在所選紙帶上取某點(diǎn)為。在所選紙帶上取某點(diǎn)為0號(hào)計(jì)數(shù)點(diǎn)，然后每號(hào)計(jì)數(shù)點(diǎn)，然后每3個(gè)點(diǎn)取一個(gè)個(gè)點(diǎn)取一個(gè)

10、計(jì)數(shù)點(diǎn)，所以測(cè)量數(shù)據(jù)及其標(biāo)記符號(hào)如下左計(jì)數(shù)點(diǎn)，所以測(cè)量數(shù)據(jù)及其標(biāo)記符號(hào)如下左圖所示。該同學(xué)用兩種方法處理數(shù)據(jù)圖所示。該同學(xué)用兩種方法處理數(shù)據(jù)(T為相鄰為相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔)：進(jìn)行實(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收驗(yàn)與收集證據(jù)集證據(jù) 用多種方式收集數(shù)據(jù)用多種方式收集數(shù)據(jù) 按說(shuō)明書進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，會(huì)使用基本的實(shí)驗(yàn)儀器按說(shuō)明書進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，會(huì)使用基本的實(shí)驗(yàn)儀器 如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，知道重復(fù)收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的意義如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，知道重復(fù)收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的意義具有安全操作的意識(shí)具有安全操作的意識(shí)認(rèn)識(shí)科學(xué)收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的重要性認(rèn)識(shí)科學(xué)收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的重要性06年重慶卷年重慶卷22題：題： 方法方法A：由：由 ， 取平

11、均值取平均值g=8.667 m/s2;方法方法B ：由：由 取平均值取平均值g=8.673 m/s2。從數(shù)據(jù)處理方法看，在從數(shù)據(jù)處理方法看，在S1、S2、S3、S4、S5、S6中，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果起作用的，方法中，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果起作用的，方法A中有中有_;方法方法B中有中有 。因此，選擇方。因此，選擇方法法 （A或或B）更合理，這樣可以減少實(shí)驗(yàn)的）更合理，這樣可以減少實(shí)驗(yàn)的 (系統(tǒng)或偶然系統(tǒng)或偶然)誤差。本誤差。本實(shí)驗(yàn)誤差的主要來(lái)源有實(shí)驗(yàn)誤差的主要來(lái)源有_（試舉出兩條）。（試舉出兩條）。,2121TSSg,2232TSSg,2565TSSg,32141TSSg,32252TSSg,32363TSSgS1

12、，S6 S1，S2，S3，S4， S5， S6 B偶然偶然方法方法A：由：由 ， 取平均值取平均值g=8.667 m/s2;方法方法B ：由：由 取平均值取平均值g=8.673 m/s2。從數(shù)據(jù)處理方法看，在從數(shù)據(jù)處理方法看，在S1、S2、S3、S4、S5、S6中，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果起作用的，方法中，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果起作用的，方法A中有中有_;方法方法B中有中有 。因此，選擇方。因此，選擇方法法 （A或或B）更合理，這樣可以減少實(shí)驗(yàn)的）更合理，這樣可以減少實(shí)驗(yàn)的 (系統(tǒng)或偶然系統(tǒng)或偶然)誤差。本誤差。本實(shí)驗(yàn)誤差的主要來(lái)源有實(shí)驗(yàn)誤差的主要來(lái)源有_（試舉出兩條）。（試舉出兩條）。S1，S6 S1，S2，S3，S

13、4， S5， S6 偶然偶然評(píng)估評(píng)估嘗試分析假設(shè)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果間的差異嘗試分析假設(shè)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果間的差異注意探究活動(dòng)中未解決的矛盾，發(fā)現(xiàn)新的問(wèn)題注意探究活動(dòng)中未解決的矛盾，發(fā)現(xiàn)新的問(wèn)題吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，改進(jìn)探究方案吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，改進(jìn)探究方案認(rèn)識(shí)評(píng)估的意義認(rèn)識(shí)評(píng)估的意義06年重慶卷年重慶卷22題：題： ,2121TSSg,2232TSSg,2565TSSg,32141TSSg,32252TSSg,32363TSSgB【例題例題】光電計(jì)時(shí)器是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的常用計(jì)時(shí)光電計(jì)時(shí)器是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的常用計(jì)時(shí)儀器，其結(jié)構(gòu)如圖所示，儀器，其結(jié)構(gòu)如圖所示，a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收分別是光電門的激光發(fā)

14、射和接收裝置，當(dāng)有物體從裝置，當(dāng)有物體從a、b間通過(guò)時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體間通過(guò)時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間。的擋光時(shí)間。 12圖圖13b000顯示屏顯示屏光電門光電門光電計(jì)時(shí)器光電計(jì)時(shí)器a 利用如圖所示裝置測(cè)量滑塊與長(zhǎng)利用如圖所示裝置測(cè)量滑塊與長(zhǎng)1m左右的木板左右的木板間動(dòng)摩擦因數(shù)及被壓縮彈簧的彈性勢(shì)能，圖中木板固間動(dòng)摩擦因數(shù)及被壓縮彈簧的彈性勢(shì)能，圖中木板固定在水平面上，木板的左壁固定有一個(gè)處于鎖定狀態(tài)定在水平面上，木板的左壁固定有一個(gè)處于鎖定狀態(tài)的壓縮輕彈簧（彈簧長(zhǎng)度與木板相比可忽略），彈簧的壓縮輕彈簧（彈簧長(zhǎng)度與木板相比可忽略），彈簧右端與滑塊接觸，右端與滑塊接觸，1和

15、和2是固定在木板上適當(dāng)位置的兩是固定在木板上適當(dāng)位置的兩個(gè)光電門，與之連接的兩個(gè)光電計(jì)時(shí)器沒(méi)有畫出?，F(xiàn)個(gè)光電門，與之連接的兩個(gè)光電計(jì)時(shí)器沒(méi)有畫出。現(xiàn)使彈簧解除鎖定，滑塊獲得一定的初速度后，水平向使彈簧解除鎖定，滑塊獲得一定的初速度后，水平向右運(yùn)動(dòng)，光電門右運(yùn)動(dòng)，光電門1、2各自連接的計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)各自連接的計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間分別為間分別為2.010-2s和和5.010-2s，用游標(biāo)卡尺測(cè)量小，用游標(biāo)卡尺測(cè)量小滑塊的寬度滑塊的寬度d，卡尺示數(shù)如圖所示，卡尺示數(shù)如圖所示. （1）讀出滑塊的寬度）讀出滑塊的寬度d= cm.（2）滑塊通過(guò)光電門）滑塊通過(guò)光電門1的速度的速度v1= m/s；滑動(dòng)通

16、過(guò)光電；滑動(dòng)通過(guò)光電門門2的速度的速度v2= m/s；（3）若用米尺測(cè)量出兩個(gè)光電門之間的距離為）若用米尺測(cè)量出兩個(gè)光電門之間的距離為l，已知當(dāng)，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀贋榈氐闹亓铀贋間，則滑塊與木板動(dòng)摩擦因數(shù)表達(dá)式為，則滑塊與木板動(dòng)摩擦因數(shù)表達(dá)式為 （各量均用字母表示）。（各量均用字母表示）。（4）若用米尺測(cè)量出滑塊初始位置到光電門）若用米尺測(cè)量出滑塊初始位置到光電門2的距離為的距離為S，為測(cè)量被壓縮彈簧的彈性勢(shì)能，還需測(cè)量的物理量是為測(cè)量被壓縮彈簧的彈性勢(shì)能，還需測(cè)量的物理量是 （說(shuō)明其含義，并指明代表物理量的字母），被壓縮彈簧的彈（說(shuō)明其含義，并指明代表物理量的字母），被壓縮彈簧的彈性勢(shì)能可

17、表示為性勢(shì)能可表示為 （各量均用字母表示）。（各量均用字母表示）。解析解析（1）游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為）游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為5.50cm （2）滑塊通過(guò)第一個(gè)光電門的平均速度）滑塊通過(guò)第一個(gè)光電門的平均速度 滑塊通過(guò)第二個(gè)光電門的平均速度滑塊通過(guò)第二個(gè)光電門的平均速度（3）對(duì)于滑塊由牛頓第二定律得）對(duì)于滑塊由牛頓第二定律得 由運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系得由運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系得 (4)還需測(cè)量的物理量是滑塊的質(zhì)量還需測(cè)量的物理量是滑塊的質(zhì)量m，根據(jù)功能原理，根據(jù)功能原理，彈簧壓縮最短時(shí)的彈性勢(shì)能彈簧壓縮最短時(shí)的彈性勢(shì)能Ep全部轉(zhuǎn)化為滑塊的動(dòng)能和全部轉(zhuǎn)化為滑塊的動(dòng)能和克服摩擦力做功，滑塊由初始位置到光電門克服摩擦力做功，滑塊由初始位置到光電門2位置時(shí)有位置時(shí)有21215.50 10/2.75/2.0 10dvm sm st21225.50 10/1.10/5.0 10dvm sm st,fmgma ag 2222122122,2vvvvalglgl22221222()11222pmS vvEmvmgSmvL【點(diǎn)評(píng)點(diǎn)評(píng)】光電門，光電計(jì)時(shí)器、傳感器是粵教版教材新引光電門，光電計(jì)時(shí)器、傳感器是粵教版教材新引進(jìn)的器材和實(shí)驗(yàn)，在未來(lái)高考命題中出現(xiàn)的幾率較大。本題敘進(jìn)的器材和實(shí)驗(yàn)，在未來(lái)高考命題中出現(xiàn)的幾率較大。本題敘述過(guò)程較復(fù)雜