【创新设计】2011届高考物理一轮复习 第1章 第5课时 实验一长度的测量.ppt

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1、1练习正确使用刻度尺和游标卡尺测量长度练习正确使用刻度尺和游标卡尺测量长度2用游标卡尺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用游标卡尺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第第5 5课时课时 实验一实验一 长度的测量长度的测量1游标卡尺游标卡尺(1)游标卡尺的结构游标卡尺的结构游标卡尺的构造如图游标卡尺的构造如图151所示，它的左测量爪固定在主尺上并与主尺所示，它的左测量爪固定在主尺上并与主尺垂直，右测量爪与左测量爪平行，固定在游标尺上，可以随同游标尺一垂直，右测量爪与左测量爪平行，固定在游标尺上，可以随同游标尺一起沿主尺移动起沿主尺移动图图151(2)游标卡尺

2、的测量原理游标卡尺的测量原理主尺上的最小分度与游标尺上的最小分度不一样长，有一个差值，差值不同，主尺上的最小分度与游标尺上的最小分度不一样长，有一个差值，差值不同，尺的精确度就不同不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分长度总尺的精确度就不同不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分长度总比主尺上的同样多个小等分刻度差比主尺上的同样多个小等分刻度差1 mm.常用的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有常用的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10个的、个的、20个的、个的、50个的主尺上的个的主尺上的每一小等分刻度都是每一小等分刻度都是1 mm，而游标尺上的每一小等分刻度比，而游标尺上的每一小等分刻度

3、比1 mm要小一些要小一些2螺旋测微器螺旋测微器(1)构造构造：图图152所示是常用的螺所示是常用的螺旋测微器旋测微器，它的小砧它的小砧A和固定刻度和固定刻度B固固定在框架定在框架C上上，旋钮旋钮D、微调旋钮微调旋钮D和可动刻度和可动刻度E，测微螺杆测微螺杆F连在一起连在一起，通过精密螺纹套在通过精密螺纹套在B上上(2)原理：精密螺纹的螺距是原理：精密螺纹的螺距是0.5 mm，即每旋转一周，即每旋转一周，F前进或后退前进或后退0.5 mm，把，把这一周分成这一周分成50等分，每一等分对应固定刻度上的等分，每一等分对应固定刻度上的0.01 mm，即可动刻度每转过一，即可动刻度每转过一等分，等分，

4、F前进或后退前进或后退0.01 mm.因此，从可动刻度旋转了多少等分就知道长度变化因此，从可动刻度旋转了多少等分就知道长度变化了多少个了多少个0.01 mm.用它测量长度，可以精确到用它测量长度，可以精确到0.01 mm，还可以估读到，还可以估读到0.001 mm(即毫米的千分位即毫米的千分位)，因此螺旋测微器又称为千分尺它是把前后方向的微小，因此螺旋测微器又称为千分尺它是把前后方向的微小变化和圆周上的旋转变化对应起来，放大了这种变化变化和圆周上的旋转变化对应起来，放大了这种变化刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、金属管、小量筒、金属导线刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、金属管、小量筒、金属导线一、实验

5、前一、实验前1了解游标卡尺的测量功能了解游标卡尺的测量功能 用卡尺的外测爪可测长度、外径，内测爪可测内径，固定在游标尺上的深度用卡尺的外测爪可测长度、外径，内测爪可测内径，固定在游标尺上的深度 尺可测筒的深度尺可测筒的深度2游标卡尺的读数方法游标卡尺的读数方法游标尺游标尺(mm)精度精度(mm)测量结果测量结果(游标尺上第游标尺上第n个格与主尺上的刻度线个格与主尺上的刻度线对齐时对齐时/mm)刻度格数刻度格数刻度总长度刻度总长度每小格与每小格与1毫米差毫米差1090.10.1主尺上读的毫米数主尺上读的毫米数0.1n20190.050.05主尺上读的毫米数主尺上读的毫米数0.05n50490.0

6、20.02主尺上读的毫米数主尺上读的毫米数0.02n(1)游标卡尺的末位不估读游标卡尺的末位不估读(2)游标卡尺读数时，主尺的读数应从游标尺的零刻度处读，而不能从游标卡尺游标卡尺读数时，主尺的读数应从游标尺的零刻度处读，而不能从游标卡尺的机械末端读的机械末端读(3)在看游标尺上的第几条刻度线与主尺刻度线重合时，不包括游标尺的零刻度在内在看游标尺上的第几条刻度线与主尺刻度线重合时，不包括游标尺的零刻度在内 高中阶段还有哪些测量器材不估读？高中阶段还有哪些测量器材不估读？提示：提示：秒表电阻箱秒表电阻箱3螺旋测微器的读数螺旋测微器的读数读数方法：先从固定刻度读数方法：先从固定刻度B上读出半毫米整数

7、倍的部分，不足半毫米的部分上读出半毫米整数倍的部分，不足半毫米的部分由可动刻度读出，即看可动刻度上的第几条刻度线与固定刻度线上的轴向线由可动刻度读出，即看可动刻度上的第几条刻度线与固定刻度线上的轴向线重合，从而读出可动刻度示数重合，从而读出可动刻度示数(注意估读注意估读)即有：即有：测量长度固定刻度示数可动刻度示数测量长度固定刻度示数可动刻度示数精精确度确度(注意单位为注意单位为 mm)如图如图153所示，固所示，固定刻度示数为定刻度示数为2.0 mm，不足半毫米的部分从可，不足半毫米的部分从可动刻度上读的示数为动刻度上读的示数为15.5格，最后的读数为：格，最后的读数为：2.0 mm15.5

8、0.01 mm2.155 mm.二、测量与记录二、测量与记录1 用刻度尺测量金属管的长度，每次测量后让金属管绕轴转过约用刻度尺测量金属管的长度，每次测量后让金属管绕轴转过约45，再测量再测量 下一次，共测量四次把测量的数据填入下表中下一次，共测量四次把测量的数据填入下表中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 相垂直的内径相垂直的内径( (或外径或外径) )，再在管的另一端测量两个方向互相垂直的内径，再在管的另一端测量两个方向互相垂直的内径( (或外或外 径径) )，把测量的数据填入下表中，把测量

9、的数据填入下表中3用游标卡尺测量小量筒的深度，共测量三次，把测量的数据填入设计的表格用游标卡尺测量小量筒的深度，共测量三次，把测量的数据填入设计的表格 中中4用螺旋测微器在被测金属导线上三个不同的位置各测一次直径，把测量的读用螺旋测微器在被测金属导线上三个不同的位置各测一次直径，把测量的读 数填入自己设计的表格中数填入自己设计的表格中三、数据处理三、数据处理分别求出金属筒长度、内径、外径、深度及金属导线直径的平均值填入表中分别求出金属筒长度、内径、外径、深度及金属导线直径的平均值填入表中附：附：1实验误差实验误差误差：测量值与真实值的差异叫做误差实验中误差是不可避免的，只可以减小；误差：测量值

10、与真实值的差异叫做误差实验中误差是不可避免的，只可以减小；实验中要努力减小误差，误差不是错误，错误是失误，是可以而且实验中要努力减小误差，误差不是错误，错误是失误，是可以而且应当避免的应当避免的(1)系统误差：是由于仪器本身不精确系统误差：是由于仪器本身不精确(如天平两臂不严格相等或砝码不准如天平两臂不严格相等或砝码不准)、或实、或实验方法粗略验方法粗略(如做热学实验未考虑散热损失如做热学实验未考虑散热损失)、或实验原理不完善而产生的其特、或实验原理不完善而产生的其特点是在多次重做同一实验时，误差总是同样地偏大点是在多次重做同一实验时，误差总是同样地偏大(测量值都比真实值大测量值都比真实值大)

11、或偏小或偏小(测量值都比真实值小测量值都比真实值小)(2)偶然误差：是由于各种偶然因素对实验者、测量仪器、被测物理量的影响而偶然误差：是由于各种偶然因素对实验者、测量仪器、被测物理量的影响而产生的其特点是多次重做同一实验时，误差总是有时偏大，有时偏小，并且偏产生的其特点是多次重做同一实验时，误差总是有时偏大，有时偏小，并且偏大和偏小的概率相同大和偏小的概率相同(机会均等机会均等)减小偶然误差的方法是多次测量求多次测得减小偶然误差的方法是多次测量求多次测得数值的平均值数值的平均值2有效数字有效数字(1)有效数字有效数字：带有一位不可靠数字的近似数叫有效数字，有效数字的最后一位带有一位不可靠数字的

12、近似数叫有效数字，有效数字的最后一位是测量者估读出来的，因此这一位数字是不可靠的是测量者估读出来的，因此这一位数字是不可靠的(2)有效数字位数的确定方法有效数字位数的确定方法：从左往右数，从第一个不为零的数字起，数到右从左往右数，从第一个不为零的数字起，数到右边最末一位估读数为止，共有几个数字，有效数字的位数就是几边最末一位估读数为止，共有几个数字，有效数字的位数就是几注意：注意：有效数字的位数与小数点的位置无关如有效数字的位数与小数点的位置无关如21.65 m与与216.5 m都是都是4位有位有效数字效数字乘方不算有效数字，如乘方不算有效数字，如3.6103 k kg是两位有效数字是两位有效

13、数字有效数字末位若是有效数字末位若是“0”，不能略去，例，不能略去，例1.0 m、1.00 m和和1.000 m有效数字的有效数字的位数依次是位数依次是2位、位、3位和位和4位位. 【例【例1】 现用最小分度为现用最小分度为1 mm的米尺测量金属丝的长度的米尺测量金属丝的长度，图图154中箭中箭 头所指位置是拉直的金属丝两端在米尺上相对应的位置，测得的头所指位置是拉直的金属丝两端在米尺上相对应的位置，测得的 金属丝长度为金属丝长度为_mm.在测量金属丝直径时，如果受条件限在测量金属丝直径时，如果受条件限 制制，身边只有米尺身边只有米尺1把和圆柱形钢笔把和圆柱形钢笔1支如何较准确地测量金属支如何

14、较准确地测量金属 丝的直径？请简述测量方法丝的直径？请简述测量方法解析：解析：本题主要考查：本题主要考查：(1)毫米刻度尺的读数毫米刻度尺的读数(2)放大法测量物体的长度，放大法测量物体的长度，本题是一道考查考生基本素质的基础题目本题是一道考查考生基本素质的基础题目观察本题图示，注意金属丝的起点不在观察本题图示，注意金属丝的起点不在“0”处，所以测得金属丝的长度为处，所以测得金属丝的长度为982.0 mm10.0 mm972.0 mm.由于一根金属丝的直径太小，用由于一根金属丝的直径太小，用mm刻度尺不易测量，故采用放大法测量：在铅刻度尺不易测量，故采用放大法测量：在铅笔上紧密排绕笔上紧密排绕

15、N匝金属丝，用毫米刻度尺测出该匝金属丝，用毫米刻度尺测出该N匝金属丝的宽度匝金属丝的宽度D.由此可以算由此可以算出金属丝的平均直径为：出金属丝的平均直径为：D/N.答案：答案：972.0 mm测量方法见解析测量方法见解析【例【例2】 (2009海南单科，海南单科，13)某同学用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一薄的某同学用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一薄的金属圆片的直径和厚度金属圆片的直径和厚度，读出图读出图155中的示数中的示数，该金属圆片的直径的测该金属圆片的直径的测量值为量值为_ cm，厚度的测量值为厚度的测量值为_ mm.解析：解析：20分度游标卡尺的精确度为分度游标卡尺的精确度为0.05

16、 mm.故金属圆片的直径为故金属圆片的直径为1.2 cm80.005 cm1.240 cm.螺旋测微器的精确度为螺旋测微器的精确度为0.01 mm，故厚度测量值，故厚度测量值为为1.5 mm18.30.01 mm1.683 mm.答案：答案：1.2401.683 【例【例3】 在一些实验中需要较准确地测量物体转过的角度，在一些实验中需要较准确地测量物体转过的角度， 此人们在这样的仪器上设计了一个可转动的圆盘，在圆盘此人们在这样的仪器上设计了一个可转动的圆盘，在圆盘 的边缘标有刻度的边缘标有刻度(称为主尺称为主尺)，圆盘外侧有一个圆弧状的游，圆盘外侧有一个圆弧状的游 标尺，如图标尺，如图156所

17、示所示(图中画出了圆盘的一部分和游标图中画出了圆盘的一部分和游标 尺尺)圆盘上刻有对应的圆心角，游标尺上把与主尺上圆盘上刻有对应的圆心角，游标尺上把与主尺上9 对应的圆心角等分为对应的圆心角等分为10格试根据图格试根据图156中所示的情中所示的情 况读出此时游标上的况读出此时游标上的0刻度线与圆盘的刻度线与圆盘的0刻度线之间所夹的刻度线之间所夹的 角度为角度为_解析：解析：因为游标尺上把与主尺上因为游标尺上把与主尺上9时对应的圆心角等分为时对应的圆心角等分为10格，所以，将精确格，所以，将精确度为度为0.1 mm的游标卡尺的原理和读数方法迁移到这里该游标尺的精确度为的游标卡尺的原理和读数方法迁移到这里该游标尺的精确度为d(1/10)0.1，主尺上的整数部分为，主尺上的整数部分为19，游标尺上的第，游标尺上的第7条刻度线与主尺条刻度线与主尺上的第上的第26条刻度线相重合，则其小数部分为条刻度线相重合，则其小数部分为70.10.7，故总的读数为，故总的读数为190.719.7.答案：答案：19.7点击此处进入点击此处进入 作业手册作业手册