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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载第一节:仪器的使用误差与有效数字 1、 误差: 测量的数值与真实值的差异称为误差;误差分系统误差和偶然误差两种;系统误 差是指仪器本身不精确或试验方法粗略或试验原理不完善而产生的;它使测量值要么都 偏大要么都偏小;比如在安培表内接法测电阻时,测量值总是比真实值大,这就是试验 原理不完善而产生的;而偶然误差是由各种偶然因素对试验者、测量仪器、被侧量物的 影响而产生的,它有时偏大有时偏小,而且偏大和偏小的概率是相同的,我们可以多进 行测量几次取平均值来解决这类问题;2、 有效数字:用毫米刻度尺量书本时,量得长度为184.2 m
2、m ,最末一位字2 是估量出来的,是不行靠数字,但仍旧有意义,仍要写出来;这种带有一位不行靠数字的近似数 字,叫做有效数字;有效数字中,数 2.7 、2.70 、2.700 的含义是不同的,它们分别代 表二位、三位、四位有效数字,数 2.7 表示最末一位数这 7 是不行靠的,而数 2.70 和 2.700 就表示最末一位数字 0 是不行靠的,因此,小数最终的 0 是有意义的,不能任凭 舍去或添加;但是,小数的第一个非零数字前面的零是用来表示小数点位置的,不是有 效数字,例如, 0.92 、0.085 、 0.0063 都是两位有效数字,大的数目,如 36500K,如 果是三位有效数字,就写成
3、3.65 10 4K;在物理试验中有估读要求的仪器(如螺旋测 微器)肯定要有估读;实际运算时取二到三位有效数字即可;留意在平常的估算题中,明白有效数字的运算规章是有好处的:它们是(1)有效数字与别的数相加减、相乘除,所得的结果是不行靠的(2)运算结果只能保留一位不行靠数字,常用仪器的使用1、 要估读的仪器中学阶段对仪器的估读,一般来讲,就是把最小刻度十等分,对于最小刻度是以 1 结尾的,应估读到最小刻度的 1 10 位,比如米尺的最小刻度是 1mm ,就要估读到 0.1 mm;对于最小刻度是以 2、5 等数字结尾的,方法较杂,可以把最小刻度十等分,观看指针指在第几等分,就是第几等分乘上最小刻度
4、的 110,不过最终数字确定是 2 或 5 的倍数;不过也有就估读到最小刻度这一位上的;我认为为防止出错,同学们可以统一使用把最小刻度十等分这种方法; 常用仪器中要估读的仪器有刻度尺、电压表、多用电表;螺旋测微器、 天平、 弹簧秤、 温度表、 电流表、(1) 螺旋测微器:螺旋测微器 又叫千分尺 是比游标卡尺更精密的测长度的工具用它测长度可以精确到 0.01 毫米这是由于测微螺杆前进或后退 0.5 毫米可动刻度正好转一周,而一周分成 50 等分,每一等分表示 0.01 毫米,所以能精确到 0.01 毫米,但要估量到毫米的千分位;在使用时,在测微螺杆快靠近被测物体时,应停止使用旋钮,改用微调旋钮这
5、样就不致在测微螺杆和被测物体间产生过大的压力,既可以使测量结果精确,又可以保护螺旋测微器 螺旋测微器读数时先读固定部分露出的部分,这部分与一般刻度尺差不多,但多了个半毫米的刻度,再读可动的螺旋部分的刻度,要估量一位,并乘上 0.01,二者相加就行; 左图螺旋测微器的读数为0.5 40.0 0.01 0.900(2)电压表与电流表:这是分别用来测电压和电流的仪器,电流表常用的量程有0.6A 和 3A 两个量程, 而电压表常用的量程有 3V 和 15V 两种量程;当然挑选量程要考虑安全性与精确名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - -
6、 - 优秀学习资料 欢迎下载性相结合的原就,不是量程越大越好;假如试验过程中指针所指的最大位置不 到三分之一,说明量程选的太大了;比如一个用电器得到的最大电压是 4V,那 么我们应选用 3V 量程的档位, 或许有同学认为担心全了,其实电路中有滑动变 阻器的爱护不会损坏电表的,这样的话测量电压就精确多了;另处电压表和电 流表都有电阻的,必要时我们可以把它们看成是一个能知道自己电压或电流的 的电阻而已;如电表的内阻知道了,电表仍可以反串使用,即电压表可以知道 流过自已的电流,而电流表可以知加在自已上面的电压;使用时外部的电源正 极要接电表的“ ” 极,外部电源的负极要接电表的“ ” 极;读数要参考
7、有效数字的要求,如上图电压表(3V 档)读数为 2.50V 或 2.51V,而电流表( 0.6A档)的读数为 0.320A(假如向右再偏一点可读 0.322 不行读作 0.321 )或 0.32A;(3) 多用电表: 它一般可测沟通电压(用符号“ ” 表示),、直流电压、直流电 流(用符号“ ” 表示)和电阻四样,它的电阻刻度是不匀称的,而且左边是 最大的,右边是 0,这与电流和电压表的标法相反;测量前,应先检查表针是 否停在左端的“0” 位置,否就,要用小螺丝刀轻轻地转动表盘下边中间的调整 定位螺丝,使指针指零;万用表有两根测试笔,将红表笔和黑表笔分别插入正()、负()测试笔插孔测量时,应把
8、挑选开关旋到相应的项目和量程上;读数时,要看跟挑选开关的挡位相应的刻度;A测量电流时,跟电流表一样,应把万用表串联在被测电路里;对于直流电, 仍必需使电流从红表笔流进万用表,从黑表笔流出来;B 测量电压时,跟电压表一样,应把万用表和被测部分并联;对于直流电,必需 用红表笔接电势较高的点,用黑表 笔接电势较低的点;C 测量电阻时, 在挑选好挑选开关的 挡位后(它常见有1、 10、100、 1K 四档, 以指针指在当中 为正确),要先把两根表笔相接触,调整欧姆挡的调零旋钮,使指针指 在电阻刻度的零位上(留意, 电阻 刻度的零位在表盘的右端);然后 再把两表笔分别与待测电阻的两 端相接, 进行测量
9、(别忘了读数要 + 乘上档位);换用欧姆挡的另一量 程时,需要重新调整欧姆挡的调零 旋钮,才能进行测量;应当留意,测量电阻时待测电阻要跟别的元 件和电源断开; 测量时, 留意手不 要遇到表笔的金属触针,以保证安全和测量的精确;使用后, 要把表笔从测试 笔插孔拔出, 并且不要把挑选开关置于欧姆挡,以防电池漏电; 长期不使用时,应把电池取出; 一这要特殊留意的是红表笔内接电源的负极,而黑表笔内接电源的正极, 即测电阻时电流是从黑表笔流出的,是电阻有重要作用;这对判定未知元件是二极管仍2、 不要估读的仪器: 不用估读的仪器有游标卡尺(其实也要估读,只是高中段 不要求)、秒表、电阻箱;名师归纳总结 -
10、 - - - - - -第 2 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载(1) 游标卡尺: 游标卡尺是比较精密的测量长度的仪器,它可测外径(下测脚)、内径(上测脚)与深度(窄片);用它来测量长度可以精确到 0.1 mm (游标 10 等分)、0.05 mm(游标 20 等分,总长 19 mm )和 0.02 mm (游标 50 等分,总长 49 mm );对精度为 0.1 mm 的游标尺而言, 游标尺上有 9 毫米因此游标 尺的每一分度比主尺的最小分度 相差 0.1 毫米精 度就是 0.1 mm ;在测量大于 1 毫 米的长度时, 整的 毫米数由主
11、尺上10 个小的等分刻度, 它们的总长等于读出,非常之几毫米从游标上读出例如,如第一幅图所示的被测的长度就 .2.9 厘米 8 0.1 毫米 2.98 厘米 8 是精确的 ;其次幅图这个游标尺是 50 个刻度的,精度是 0.01mm 的,认真观看可知,目前的读数是52mm 6 0.02mm=52.12 mm(2) 秒表:机械秒表使用前要上发条,不同秒表使用方 法不同;老式秒表第一次按压,秒表开头25250550510记时;其次次按压,指针停止走动, 秒表0此时显出两次按表201510之间的时间; 第三次2010按压,指针均回零刻度处;秒表外面大刻度显示的是秒针的15刻度,每圈是 30 秒,内部
12、小圆是分针的刻度,每格是1 分种,中间有一小格显示半分种的位置;在所测时间超过 0.5 分时, 0.5 分的整数部分由分针读出,不足 0.5 分的部分由秒针读出,总时间为两针读数之和,右图中分针的读数 1.5 分,就是 90 秒,秒针的读数为 11.2秒,不需要估读,共是 101.2 秒;(3) 电阻箱:电阻箱有插入式和开关式又叫筒式 两种,下面左图中的是插入式电阻箱,这里的铜塞起短路作用,假如把3、5 两个铜塞拔起,电流就必需通过4 欧姆与6欧姆两个电阻,就该电阻箱的电阻值是10 欧姆;右 图 中 就 是 开 关 式 电 阻 箱,它的读数 应 该 是 各 开名师归纳总结 - - - - -
13、- -第 3 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载关上旋转后与指针对应的数字乘上相应的量程再相加就成;比如此图中的电阻大小 就是 1 10004 1000 103 11403( );另外电阻箱的调剂很有讲究,无论从小阻值调到大阻值仍是从大阻值调到小阻值都要先让电阻变大再变小,这样可以有效防止短路;比如要从目前的阻值变为900 欧姆,先不要急着把1000 档的旋扭转到 0 位,由于这样电阻一下子从1403 欧变为 403 欧,电流突然增加或许会超过限度,所以应先把100 档的旋扭调至9,使电阻先变为1903 欧,再变为 900 欧,这样会安全多了
14、;3、 打点计时器的使用: 打点计时器分电磁打点计时和电火花打点计时器,在接 50Hz 交流电时, 它们都是每 0.02 秒打一点的, 不过电火花打点计时器使用的是 220V 沟通电源,用二条纸带拉(一条上有点),而电磁打点计时器使用低压(46V)沟通电源,用一条纸带拉;这是用来协作运动学公式间接测速度与加速度的这是一种计时仪器;下面是使用时要留意的方面:A要先打点后拉动纸条1 点,取来的这些点叫计数点;此时计B不能用直流电源C振针过长会使点迹显现拖痕,过短会使点迹不清D纸带上显现的是计时点,如每 5 个计时点取数点的时间间隔为0.1 秒;接下来看看打点计时器是怎样求匀变速直线运动的速度与加速
15、度的,我们在完成了匀变速直线运动的纸带上任意选取几个连续计数点 0、1、2、3、4、5 用尺量出相邻计数点间的 距离 S1,S2,S3,S4 ,再算出相邻的距离之差S1=S2 S1, S2=S3 S2, S3=S4 S3 ,由于在匀变速直线运中某段时间内的平均速度就等于中间时刻的瞬时速度,所以有相应 1 号点的速度 v 1 s 1 s 2,22 T号点的速度为 v 2 s 2 s 3,这里的 T 是指两计数点间的时间间隔;其它点的速度依次类2 T推 至于加速度用公式 a s2,这里的S 就是上面的S1、 S2 ,再取平均值;当Ts 4 s 1 s 5 s 2然为了精确起见,我们主要采纳 a 1
16、 2、a 2 2 等遂差法手段求加速度再3T 3T取平均值, 比如我们假设上面这图中的计数点是每 5 个计时点取一个记数点的,同量测得 s5.18 cm,4.40 cm, 3.62cm, 2.78 cm , 2.00 cm , 名师归纳总结 1.22 cm. 就相邻两记数点间的时间间隔为0.1 . 物体第 4 页,共 7 页的加速度大小为0.80m/s,当然正在做减速运动,打点计时器打记数点3 时,物体的速度大小0.32m/S ;留意肯定要防止用v0at运算速度,由于一般而言,第一个计数点并不是速度为0 的点;- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习
17、资料 欢迎下载4、 滑动变阻器的使用: 它有四个接头,实际上只有三个有用,如图 C、D 是同一点,它是靠转变电阻丝的长度来达到转变电阻大小的,在电路中起限制电流安全爱护和调剂电压与电流的作用,它常用有两种接法,分别叫分压法和限流法(下面有具体介绍);所谓限流法是指上接一个(C、 D 当中接一个) ,下接一个( A、 B 当中接一个) ;而分压法是三个接头都要用的,下面两个接头连电源,上面取一个接头和用电器相连再与下面一 个接头相连;使用滑动变阻器之前,要弄清晰它的最大电阻值和答应通过的最大电流 值使用时任何一部位都不得超过答应通过的最大电流值另外仍要正确连入电路滑动 变阻器的挑选,既要考虑它的
18、额定电流,又要考虑它的阻值范畴,在二者都能满意试验 要求的情形下,仍要考虑阻值大小对试验操作中是否调剂便利的影响;留意不要接成固定电阻(把电路两端分别接到A、B)或接成短路(把电路两端分别接到C、D),也要防止损耗电阻丝表面的绝缘层,以免造成匝间短路 配套练习1. 图中,游标卡尺甲的读数是2.读出螺旋测微器的读数:_,乙的读是 _;读数为 _mm ;读数为 _m;3. 下图为电压表和电流表示意图,指针位置如下列图;如使用的是 0-3V 量程,读数为 _V;如使用的是 0-15V 量程,读数为 _V;如使用的是 0-0.6A 量程,读数为 _V;如使用的是 0-3A 量程,读数为 _V;1 2
19、0.2 0.4 0 0 5 V 10 15 3 0 0 1 2 3 0.6 4.天平在使用前必需进行调剂,包括调剂底座水平和调剂横梁水平;在调剂 _水平前,必需把游码移到左端0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 mg 零刻线处;在某次测1000 量中,达到平稳时,右盘中砝码总质量为 28g,游码位置如上图,就被测物体质量为 _g;5.在讨论匀变速直线运动试验中,在打点计时 A B C D E 器打下的纸带上,每 5 个点取一个计数点,如图 ABCDE所示;所用沟通电的频率为 50HZ;用刻度尺量得 A 到 B、C、D、E 各点的距离依次为: 1.23cm、
20、 3.71cm、7.44cm 和 12.42cm ,那么该匀变速直线运动的加速度的大小为_m/s 2,图中 D 点对应的速度大小为 _m/s(答案都保留 3 位有效数字);6、用多用电表的欧姆挡测电阻和电压时,以下操作正确选项: A.测阻值约为 150 的电阻,应选用 R 100 挡B.用 R 10 档测电阻时假如指针偏转太小,应改用R 100 档,调零后再测C.用直流电压表测电池电压时,应将黑表笔接电池正极,红表笔接电池负极内 测 量名师归纳总结 0 0 1 2 3 深 度第 5 页,共 7 页1 2外 测 量- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学
21、习资料 欢迎下载D.多用电表用完后,应将挑选开关拨到 OFF或直流电压最高挡 7、右图是一个瓶盖形的有底的中空圆柱形工件,要求用游标卡尺测量其体积;工件的内径、外径、高和孔深分别用 d、D、H、h 表示,它们应依次用游标卡尺的 _、_、_、_部分来测量;体积 的 表 达式为a b V=_ 8、右图 是 示 波 器 面 板 , 左 上 图 是 一 个 信 号 源 ; 如 要 观 测 此 信 号 源发出的正弦沟通信号的波形的应将信号源的a 端与示波器面板上的_接线柱相连, b 端_接线柱相连;如示波器显示的输入波形如左下图所示,要将波形上移,应调剂面板上的 _旋钮;要使此波形横向展宽,应调剂_旋钮
22、;要使屏上能够显示3个完整的波形,应调剂_旋钮;9、某人用万表按正确步骤测量一电阻阻 值,指针指示位置如右图,就这电阻阻值 是_;假如要用这万用表测量一个 约 200 的电阻,为了使测量比较精确,挑选开关应选的欧姆档是 _;10、用电阻为 3000 的电压表和内阻为 10 的电流表测电阻, 在上图的甲、 乙两种情形下,电压表的示数都是 60V,电流表的示数都是 0.2A,就 R1 的测量值为 _ ,真实值是 _ , R2 的测量值为 _ ,真实值是 _ ;11、有“ 用单摆测定重力加速度” 的试验中:假如某同学用秒表记录下单摆做 40 次全振动 所用时间, 秒表示数如下列图,就这单摆的振 动周
23、期是 _s;12、练习使用打点计时器试验中,关于计数点 间时间间隔,以下说法中正确选项A每隔 4 个点取一个计数点, 就计数点间的时 间间隔为 0.10s B每隔 4 个点取一个计数点, 就计数点间的时 间间隔为 0.08s C每隔 5 个点取一个计数点, 就计数点间的时名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载间间隔为 0.10s D每隔 5 个点取一个计数点,就计数点间的时间间隔为 1.00s 答案:1、5162mm 1093mm 2、 2.17,10.8; 0.16、 0.81 3、1.25、6.2 4、名师归纳总结 横梁、 28.475、 1.25、0.4366、 B7、内测量爪,外测量爪,外测量爪,深度尺第 7 页,共 7 页V4D2Hd2h8、.Y输入,地6,X 增益,扫描范畴和扫描微调;9、 1200 ; 1010、00 290 300 33311、2.5712、BC - - - - - - -