暑期輔導專用2024年初高中物理銜接教材銜接點15相關(guān)實驗儀器及知識含解析

Page3連接點15相關(guān)試驗儀器及學問學問點梳理學問點梳理一、誤差1、誤差：測量值與真實值的差異稱為誤差。誤差存在于一切測量之中，而且貫穿測量過程的始終。2、系統(tǒng)誤差與偶然誤差：從誤差來源看，誤差依據(jù)其性質(zhì)分為系統(tǒng)誤差和偶然誤差。（1）系統(tǒng)誤差：系統(tǒng)誤差主要是由于試驗原理不夠完備、試驗儀器精度不夠或試驗方法粗略而產(chǎn)生的。系統(tǒng)誤差的基本特點是：試驗結(jié)果對真實值偏差總是具有相同的傾向性，即總是偏大或偏小。減小系統(tǒng)誤差的方法有：改善試驗原理、提高試驗儀器的測量精度、設(shè)計更精致的試驗方法。（2）偶然誤差：偶然誤差是由于各種偶然因素對試驗者和試驗儀器的影響而產(chǎn)生的。偶然誤差的特點是：有時偏大，有時偏小，且偏大和偏小的機會相等。減小偶然誤差的方法有：多次試驗取平均值。通常將足夠多次數(shù)的測量結(jié)果的平均值取為該待測量的真實值。3、肯定誤差與相對誤差：從分析數(shù)據(jù)看，誤差分為肯定誤差和相對誤差。（1）肯定誤差：肯定誤差是測量值與真實值之差。即肯定誤差，它反映測量值偏離真實值的大小。（2）相對誤差：相對誤差等于肯定誤差與真實值之比。常用百分數(shù)表示：。相對誤差反映了試驗結(jié)果的精確程度。（3）對于兩個測量值的評估，必需考慮其相對誤差?？隙ㄕ`差大者，其相對誤差不肯定大。二、測量儀器1．游標卡尺（1）游標卡尺的結(jié)構(gòu)游標卡尺的構(gòu)造如圖1所示，它的做測量爪固定在主尺上并與住尺垂直，右測量爪與左測量爪平行，固定在游標尺上，可以伴同游標尺一起沿主尺移動。圖1（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。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，而游標尺上的每一個小等分刻度比1mm要小一些。（3）游標卡尺的讀書方法游標尺精度（mm）測量結(jié)果（游標尺上第n個格與主尺上的刻度線對齊時/mm）刻度格數(shù)刻度總長度每一格與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)+0.02n2．螺旋測微器（1）構(gòu)造：如圖2所示是常用的螺旋測微器，它的小砧A和固定刻度B固定在框架C上，旋鈕D、微調(diào)旋鈕D'、可動刻度E與測微螺桿F連在一起，通過精密螺紋套在B上。圖2（2）原理：精密螺紋的螺距是0.5mm，即每旋轉(zhuǎn)一周，F(xiàn)前進或后退0.5mm，把這一周分成50等分，每一等分對應(yīng)固定刻度上的0.01mm，即可動刻度每轉(zhuǎn)過一等分，F(xiàn)前進或后退0.01mm，因此，從可動刻度旋轉(zhuǎn)了多少等分就知道長度改變了多少個0.01mm，用它測量長度，可以精確到0.01mm，還可以估讀到0.001mm（即毫米的千分位），因此螺旋測微器又稱為千分尺，它是把前后方向的微小改變和圓周上的旋轉(zhuǎn)改變對應(yīng)起來，放大了這種改變。（3）讀數(shù)改變：先從固定刻度B上讀出半毫米整數(shù)倍的部分，不足半毫米的部分由可動刻度讀出，即可動刻度上的第幾條刻度線與固定刻度上的軸向線重合，從而讀出可動刻度示數(shù)（留意估讀）。3．電流表和電壓表學生試驗中用的直流電流表的量程為0~0.6A、0~3A。直流電壓表的量程為0~3V、0~15V，讀數(shù)時，首先要看清每大格及每小格所表示的數(shù)值。（1）最小分度是“1”的儀表，測量誤差出現(xiàn)在下一位，下一位按非常之一估讀。（2）最小分度是“2”或“5”的儀表，測量誤差出現(xiàn)在同一位上，同一位分別按二分之一或五分之一估讀。1．小文依據(jù)如圖所示的狀況，把它們的示數(shù)、測量結(jié)果分別記錄在了每個圖的下面。其中記錄正確的是A． B．C． D．【答案】C【解析】A、標尺上一個大格1g，每一個小格0.2g，并且以游碼的左側(cè)對準的刻度為準，物體的質(zhì)量：20g+50g+2.4g=72.5g；故A錯誤；B、溫度計的分度值是1℃，溫度計的示數(shù)為-10℃+（-2℃）=-12℃；故B錯誤；C、量筒的分度值為2mL，則量筒的示數(shù)為20mL+6mL=26mL；故C正確；D、電能表的讀數(shù)為931.6kW?h；故D錯誤．故選C．2．一同學在某次試驗中測量一物體長度，記錄結(jié)果為1.247cm，則該同學所運用的測量工具A．可能為最小刻度為毫米的刻尺B．可能為20分度的游標卡尺C．肯定不是50分度的游標卡尺D．可能為螺旋測微器【答案】C【解析】A．因1.247cm=12.47mm，最小刻度是毫米的刻度尺的應(yīng)估讀到0.1mm。故A錯誤；B．20分度的游標卡尺精度是0.05mm，讀數(shù)的末位為0或5．故B錯誤；C．50分度的游標卡尺精度是0.02mm，讀數(shù)的末位為0或偶數(shù)，所以此讀數(shù)肯定不50分度的游標卡尺。故C正確；D．1.247cm=12.47mm，螺旋測微器應(yīng)讀到0.001mm，故這個測量工具不行能是螺旋測微器。故D錯誤。故選C。3．對于誤差下面說法不正確的是A．天平兩臂不完全等長會造成系統(tǒng)誤差B．在空氣中測量重力加速度會帶來系統(tǒng)誤差C．電表指針由于軸上的摩擦停下來的位置可能一次偏大一次偏小屬于系統(tǒng)誤差D．人讀儀表時，眼睛的位置可能一次向左偏，一次向右偏屬于偶然誤差【答案】C【解析】A．由于儀器的緣由形成的誤差叫著系統(tǒng)誤差，故A正確；B．在空氣中測量重力加速度，由于空氣阻力的作用，會帶來誤差，此誤差為系統(tǒng)誤差，故B正確；C．電表指針由于軸上的摩擦停下來的位置可能一次偏大一次偏小屬于偶然誤差，故C錯誤；D．人讀儀表時，眼睛的位置可能一次向左偏，一次向右偏屬于偶然誤差，故D正確。故選C。4．學習物理除了學問的學習外，還要領(lǐng)悟并駕馭處理物理問題的思想與方法.下圖是我們學習過的幾個試驗，其中所用的物理思想與方法表述正確的是：①螺旋測微器測長度②驗證力平行四邊定則③探究加速度與力質(zhì)量的關(guān)系④視察桌面微小形變A．①用到了限制變量法B．②用到了等效思想C．③用到了微元法D．④用到了歸納法【答案】B【解析】A．①采納微小變量放大法，設(shè)一個螺距為0.5mm，當旋轉(zhuǎn)一周時，前進或后退一個螺距，這樣把0.5mm的長度放大到旋轉(zhuǎn)一周上。故A錯誤。B．②采納的等效替代法，即兩次拉橡皮筋的時使橡皮筋的形變相同。故B正確。C．③探討三個變量之間的關(guān)系時，先假定其中一個量不變，探討另外兩個量之間的關(guān)系，這種方法稱為限制變量法．而在本試驗中探究小車的加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系，故先保持小車質(zhì)量M不變，而探討合外力和加速度兩個物理量之間的關(guān)系，或者先保持小車的質(zhì)量不變，探究小車所受的合外力與小車的加速度之間的關(guān)系，故本試驗的操作過程采納的為限制變量法。故C錯誤。D．④用力向下壓，使桌面產(chǎn)生微小形變，使平面鏡M逆時針方向微小旋轉(zhuǎn)，若使法線轉(zhuǎn)過θ角，則M反射的光線旋轉(zhuǎn)的角度為2θ，N反射的光線就就旋轉(zhuǎn)了4θ，那么投射到平面鏡上的光斑走過的距離就更大，故該試驗視察測量結(jié)果采納的是微小變量放大法。故D錯誤。5．下列游標卡尺和螺旋測微器的讀數(shù)分別為A．1.22cm、6.86mmB．1.220cm、6.860mmC．12.20mm、6.360mmD．12.20cm、6.36cm【答案】B【解析】20分度的游標卡尺，精確度是0.05mm，游標卡尺的主尺讀數(shù)為12mm，游標尺上第4個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標讀數(shù)為4×0.05mm=0.20mm，所以最終讀數(shù)為：12mm+0.20mm=12.20mm，螺旋測微器的固定刻度為6.5mm，可動刻度為36.0×0.01mm=0.360mm，所以最終讀數(shù)為6.5mm+0.360mm=6.860mm。A．1.22cm、6.86mm與分析不符，故A項錯誤；B．1.220cm、6.860mm與分析相符，故B項正確；C．12.20mm、6.360mm與分析不符，故C項錯誤；D．12.20cm、6.36cm與分析不符，故D項錯誤。6．在“用托盤天平測量物體質(zhì)量”時，某同用已調(diào)整好的天平在測物體質(zhì)量過程中，通過增、減砝碼后，發(fā)覺指針指在分度盤的中心刻度線左邊一點，這時他應(yīng)當A．把橫梁右端螺母向右旋出一些B．把橫梁右端螺母向左旋進一些C．向右移動游碼D．把天平右盤的砝碼削減一些【答案】C【解析】在稱量質(zhì)量的過程中，是不能調(diào)整平衡螺母的，故A、B錯誤；稱量時，發(fā)覺指針指在分度盤中心刻度線的左邊一點，說明左盤中的物體偏重，則應(yīng)向右盤里加小砝碼或向右移動游碼，向右移動游碼，相當于右盤中增加了一個更小的砝碼；所以不能再削減砝碼了，則C正確，D錯誤。故選C。7．甲、乙兩位同學用刻度尺測量同一竹竿的長度時記錄的數(shù)量分別是，甲為5.65m，乙為5.650m．依據(jù)你學過的物理學問推斷下列說法正確的是A．甲同學運用的是最小刻度為厘米的刻度尺進行測量B．乙同學運用的是最小刻度為厘米的刻度尺進行測量C．甲同學的記錄數(shù)精確到厘米D．乙同學運用的是最小刻度為毫米的刻度尺進行測量【答案】B【解析】用刻度尺測量物體的長度時，須要估讀到最小刻度的下一位，甲讀數(shù)為5.65m，即運用的刻度尺最小刻度為分米，乙讀數(shù)為5.650m，運用的刻度尺最小分度為厘米，故B正確，ACD錯誤．故選B．8．關(guān)于試驗器材，下列說法正確的是A．游標卡尺可以測杯子的深度B．電容相同的電容器，其儲存的電量必相同C．打點計時器只能接低壓溝通電源D．定值電阻的阻值與其兩端電壓成正比，與其通過的電流成反比【答案】A【解析】A、游標卡尺利用內(nèi)、外測量爪可以測量零件的厚度和管的內(nèi)、外徑，而深度尺與游標尺連在一起，可以測槽和筒的深度，故可以測杯子的深度，故A正確；B、依據(jù)公式，即可知，相同電容的電容器假如電壓不同，則電量不相同，故B錯誤；C、電火花打點計時器采納220V的溝通電源，故C錯誤；D、定值電阻的阻值與其兩端電壓和通過的電流無關(guān)，它是由導體本身的性質(zhì)確定的，故D錯誤．9．用打點計時器探討物體運動時，接通電源和讓紙帶隨物體起先運動，這兩個操作的時間關(guān)系應(yīng)當是A．先接通電源，后釋放紙帶B．先釋放紙帶，后接通電源C．釋放紙帶的同時接通電源D．先釋放紙帶或先接通電源都可以【答案】A【解析】起先記錄時，應(yīng)先給打點計時器通電打點，然后釋放紙帶讓紙帶（隨物體）起先運動，假如先放開紙帶起先運動，再接通打點計時時器的電源，由于重物運動較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會對試驗產(chǎn)生較大的誤差；先打點再釋放紙帶，可以使打點穩(wěn)定，提高紙帶利用率，可以使紙帶上打更多的點，故A正確，BCD錯誤；故選A.10．如圖所示，氣墊導軌上滑塊經(jīng)過光電門時，其上的遮光條將光遮住，電子計時器可自動記錄遮光時間Δt.測得遮光條的寬度為x，用近似代表滑塊通過光電門時的瞬時速度．為使更接近瞬時速度，正確的措施是A．換用寬度更窄的遮光條B．提高測量遮光條寬度的精確度C．使滑塊的釋放點更靠近光電門D．增大氣墊導軌與水平面的夾角【答案】A【解析】極短時間內(nèi)的平均速度表示瞬時速度；即換用寬度更窄的遮光條，通過光電門的時間更短，更接近瞬時速度，故A正確。11．一個試驗小組在做“探究彈簧形變與彈力的關(guān)系”的試驗中，運用了兩根不同的輕質(zhì)彈簧M和N，他們得到彈力與彈簧長度的關(guān)系圖象如圖所示，則由圖可知A．M的原長比N的長B．M的勁度系數(shù)比N的大C．試驗過程中兩彈簧都已超過了彈性限度D．彈力與彈簧長度成正比【答案】B【解析】A．由胡克定律，圖象中與x軸交點的橫坐標代表彈簧的原長，故的原長比的長，A錯誤；B．圖象中斜率代表彈簧的勁度系數(shù)，故的勁度系數(shù)比大，B正確；CD．彈簧彈力與彈簧的形變量成正比，與彈簧長度是一次函數(shù)關(guān)系，結(jié)合可知，該函數(shù)為一次函數(shù)關(guān)系，故兩彈簧都沒有超過彈性限度，且彈力與彈簧長度成線性關(guān)系，不是正比關(guān)系。故CD錯誤。故選B。12．關(guān)于游標卡尺和螺旋測微器的讀數(shù)，下列說法正確的是A．游標卡尺讀數(shù)為5.45cmB．游標卡尺讀數(shù)為5.45mmC．螺旋測微器讀數(shù)為6.726cmD．螺旋測微器讀數(shù)為0.6726cm【答案】AD【解析】AB．游標卡尺的最小分度值為0.1mm，圖中讀數(shù)為，A正確，B錯誤；CD．螺旋測微器的最小分度值為0.01mm，圖中讀數(shù)為，C錯誤，D正確。故選AD。13．下列關(guān)于誤差及有效數(shù)字的相識正確的是A．0.0680是兩位有效數(shù)字B．0.0680是三位有效數(shù)字C．多次測量取平均值的方法只能減小偶然誤差D．多次測量取平均值的方法可以消退系統(tǒng)誤差【答案】BC【解析】AB．有效數(shù)字是從第一個不為0的數(shù)字起先的，0.0680是三位有效數(shù)字。故A錯誤B正確；CD．偶然誤差總是有時偏大，有時偏小，并且偏大和偏小的概率相同，減小偶然誤差可以通過多次測量取平均值的方法，但是不能消退；多次測量取平均值的方法不行以消退系統(tǒng)誤差，故C正確D錯誤。故選：BC。14．關(guān)于測量，下列說法正確的是A．測量長度要有估計數(shù)字，估計數(shù)字的位數(shù)越多，誤差就越小B．在記錄測量結(jié)果時，只寫數(shù)值，不寫單位是毫無意義的C．記錄測量的結(jié)果，所用單位不同時，不會影響測量結(jié)果的精確程度D．為了削減誤差，進行任何一個測量，都要實行多次測量求平均值的方法【答案】BCD【解析】測量長度估讀數(shù)據(jù)的時候，并不是估計數(shù)字的位數(shù)越多，誤差就越小，只能估讀到精確度的下一位，A錯誤；在記錄測量結(jié)果時，只寫數(shù)值，不寫單位是毫無意義的，因為不同單位的含義不同，B正確；記錄測量的結(jié)果，所用單位不同，表示的數(shù)字大小不同，但不會影響測量結(jié)果的精確程度，C正確；進行任何一個測量，都應(yīng)實行多次測量求平均值的方法，從而減小偶然誤差，D正確．15．下列說法正確的是A．從來源上看，誤差可分為系統(tǒng)誤差和偶然誤差B．系統(tǒng)誤差總是有時偏大，有時偏小，并且偏大和偏小的概率相同C