第四講 實驗一長度的測量

第四講實驗一長度的測量第一頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五1．練習正確使用刻度尺和游標卡尺測量長度．2．用游標卡尺測量一段金屬管的長度、內(nèi)徑和外徑，測量一個小量筒的深度．

第二頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五1．游標卡尺的結(jié)構(gòu)游標卡尺的構(gòu)造如下圖所示，它的左測量爪固定在主尺上并與主尺垂直，右測量爪與左測量爪平行，固定在游標尺上，可以隨同游標尺一起沿主尺移動．第三頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五2．游標卡尺的測量原理主尺上的最小分度與游標尺上的最小分度不一樣長，有一個差值，差值不同，尺的精確度就不同．不管游標尺上有多少個小等分刻度，它的刻度部分長度總比主尺上的同樣多個小等分刻度差1mm.常用的游標卡尺的游標尺上小等分刻度有10個的、20個的、50個的．主尺上的每一小等分刻度都是1mm，而游標尺上的每一小等分刻度比1mm要小一些．

第四頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五刻度尺、游標卡尺、金屬管、小量筒．1．了解游標卡尺的測量功能：用卡尺的外測爪可測長度、外徑，內(nèi)測爪可測內(nèi)徑，固定在游標尺上的深度尺可測筒的深度．第五頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五2．游標卡尺的讀數(shù)方法游標尺/mm精度/mm測量結(jié)果(游標尺上第n條刻線與主尺上的刻度線對齊時)/mm刻度格數(shù)刻度總長度每小格與1毫米差1090.10.1主尺上讀的毫米數(shù)＋0.1n20190.050.05主尺上讀的毫米數(shù)＋0.05n50490.020.02主尺上讀的毫米數(shù)＋0.02n第六頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五3．用刻度尺測量金屬管的長度，每次測量后讓金屬管繞軸轉(zhuǎn)過約45°，再測量下一次，共測量三次，把測量的數(shù)據(jù)填入下表中．4．用游標卡尺測量金屬管的內(nèi)徑和外徑，測量時先在管的一端測量兩個方向互相垂直的內(nèi)徑(或外徑)，再在管的另一端測量兩個方向互相垂直的內(nèi)徑(或外徑)，把測量的數(shù)據(jù)填入下表中．第七頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五5．用游標卡尺測量小量筒的深度，共測量三次，把測量的數(shù)據(jù)填入下表中.金屬管小量筒長度l/mm內(nèi)徑d內(nèi)/mm外徑d外/mm深度h/mm123平均值6.分別求出長度、內(nèi)徑、外徑、深度的平均值填入表中．第八頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五1．游標卡尺讀數(shù)時，主尺的讀數(shù)應從游標尺的零刻度線處讀，而不能從游標尺的機械末端讀．2．原理中與主尺對齊的游標尺刻度線條數(shù)n，不含零刻度線．3．游標尺不估讀，但刻度尺估讀，因此要明確精確度．第九頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五附：一、用螺旋測微器測量長度1．螺旋測微器主要構(gòu)造的名稱：如下圖所示，①測砧、②測微螺桿、③固定刻度、④可動刻度、⑤旋鈕、⑥微調(diào)旋鈕、⑦尺架．第十頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五第十一頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五3．螺旋測微器的讀數(shù)(1)讀數(shù)時，從固定刻度上讀取整、半毫米數(shù)，要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻線是否已露出，如果已經(jīng)露出，則從固定刻度上讀出整毫米數(shù)＋0.5mm.(2)然后從可動刻度上讀取剩余部分．注意在最小刻度后必須再估讀一位．因為要估計一位讀數(shù)，所以以毫米為單位時讀數(shù)的小數(shù)點后應有3位，其中最后1位是估讀值．第十二頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五二、實驗誤差誤差：測量值與真實值的差異叫做誤差．實驗中誤差是不可避免的，只可以減小；實驗中要努力減小誤差，誤差不是錯誤，錯誤是失誤，是可以而且應當避免的．1．系統(tǒng)誤差：是由于儀器本身不精確(如天平兩臂不嚴格相等或砝碼不準)、或?qū)嶒灧椒ù致?如做熱學實驗未考慮散熱損失)、或?qū)嶒炘聿煌晟贫a(chǎn)生的．其特點是在多次重做同一實驗時，誤差總是同樣地偏大(測量值都比真實值大)或偏小(測量值都比真實值小)．減小系統(tǒng)誤差的方法是(針對誤差產(chǎn)生的原因)校準測量儀器、或改進實驗方法，或設計在原理上更為完善的實驗．

第十三頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五2．偶然誤差：是由于各種偶然因素對實驗者、測量儀器、被測物理量的影響而產(chǎn)生的．其特點是多次重做同一實驗時，誤差總是有時偏大，有時偏小，并且偏大和偏小的概率相同(機會均等)．減小偶然誤差的方法是多次測量，求多次測得數(shù)值的平均值．第十四頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五三、有效數(shù)字1．有效數(shù)字：帶有一位不可靠數(shù)字的近似數(shù)叫做有效數(shù)字，有效數(shù)字的最后一位是測量者估讀出來的，因此這一位數(shù)字是不可靠的．2．有效數(shù)字位數(shù)的確定方法：從左往右數(shù)，從第一個不為零的數(shù)字起，數(shù)到右邊最末一位估讀數(shù)為止，共有幾個數(shù)字，有效數(shù)字的位數(shù)就是幾．第十五頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五第十六頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五第十七頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五解析：

本題主要考查：(1)毫米刻度尺的讀數(shù)．(2)放大法測量物體的長度，本題是一道考查考生基本素質(zhì)的基礎(chǔ)題目．觀察本題圖示，注意金屬絲的起點不在“0”處，所以測得金屬絲的長度為982.0mm－10.0mm＝972.0mm.

第十八頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五由于一根金屬絲的直徑太小，用mm刻度尺不易測量，故采用放大法測量：在鉛筆上緊密排繞N匝金屬絲，用毫米刻度尺測出該N匝金屬絲的寬度D.由此可以算出金屬絲的平均直徑為：D/N.第十九頁，共二