2023年高中物理实验一长度的测量解析.docx

实验一长度的测量 第一关：根底关展望高考 基 础 知 识 (一)实验目的 练习正确使用刻度尺和游标卡尺测量长度，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. (二)实验器材 刻度尺、游标卡尺、金属管、小量筒 (三)实验步骤 (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45°， 再测量一次，共测量四次，把测量的数据填入表格中，求出平均值. 垂直 的内径(或外径)，再在管的另一端测量两个方向互相垂直的内径(或外径)，把测量的数据填 入表格中，分别求出内径和外径的平均值. (3)用游标卡尺测量小量筒的深度，共测量四次，把测量 的数据填入表格中，求出平均值. (四)实验数据 第二关：技法关解读高考 解 题 技 法 一、游标卡尺的精确度 技法讲解 游标卡尺的种类很多，但其设计原理和读数原理根本相同，设计时一般是游标尺上n条刻度线的总长度与主尺上〔n-1〕条刻度线的总长度相等.如果游标尺的分度值为x，相应主尺上的分度值为y，那么有nx=〔n-1〕y 由上式可得游标尺与主尺两者分度之差为k=y-x= 我们把k=叫做游标卡尺的精确度，简称为精度，其值由游标尺的刻度数和主尺上的分度值y决定.一般来说，主尺上的分度值长度y=1 mm，当n=10时，其精度为0.1 mm；当n=20时，其精度为0.05 mm;当n=50时，其精度为0.02 mm. 典例剖析 例1有一种游标卡尺，主尺的分度值是1 mm，游标尺上有50个等分刻度，此游标尺的总长度为 ______mm,其准确度为_________mm.假设用此游标卡尺测一木球的直径，游标尺的零刻线在3.2 cm和3.3 cm两刻线之间，假设游标尺的第19条刻线与主尺某刻线对齐，那么此木球的直径为_______cm. 解析：这是一个50分度的游标卡尺，游标尺上把 1 mm等分成50等份，所以其精确度为0．02 mm， 游标尺总长度为49 mm．用该游标尺测木球的直径 时，从主尺上读出整毫米数是32 mm，从游标尺上 读出19×0．02 mm=0．38 mm．木球直径为d=32+0．38 mm=32．38 mm=3．238 cm. 答案：49 二、长度测量仪器的读数 技法讲解 〔1〕刻度尺读数时需要估读一位，以毫米刻度尺为例，假设以毫米作单位，小数点后要保存一位有效数字；假设以厘米作单位，小数点后要保存两位有效数字. 〔2〕游标卡尺读数时不需要估读，假设以毫米作单位，10分度的游标卡尺读数时小数点后保存一位有效数字；20分度的游标卡尺读数时小数点后保存两位有效数字，且末位数字一定是0或5；50分度的游标卡尺读数时小数点后保存两位有效数字，且末位数字一定是偶数. (3)螺旋测微器读数一般以毫米作单位,估读到0.001 mm(即毫米的千分位),精确到0.01 mm.读数时还要注意固定刻度的半毫米刻度线是否露出. 典例剖析 例2如以下图,20分度游标卡尺的读数为_____cm. 解析：游标尺上的零点对着主尺上100 mm(10 cm)多一点，而游标尺上的第六格与主尺上的某一刻度对齐，又由于游标尺上有20个等分刻度，游标尺上每一小格“表示〞0.05 mm，所以图示的读数为100 mm+0．05×6 mm＝100．30 mm=10．030 cm. 答案： 例3用螺旋测微器测一金属丝的直径,读数如以下图,那么金属丝的直径为______. 解析：由图可看出,可动刻度的边缘已越过2 mm刻度线,但还未越过表示2.5 mm的半毫米刻度线,说明被测物体的长度大于2mm而小于2．5 mm，所以先读出整毫米数(2 mm)；再观察固定刻度的轴向线位于可动刻度上的第22与23格线之间，那么应读作0．226 mm，其中6是最后估读的一位.直径读数为：2．226 mm 答案：mm 第三关：训练关笑对高考 随 堂 训 练 1.关于测量误差问题，以下说法正确的选项是( ) A.即使仔细地多测量几次，也不能防止误差 B.系统误差的特点是测量值比真实值不是偏大就是偏小 C.偶然误差总是有时偏大有时偏小，并且偏大和偏小的时机相同 D.要减小偶然误差就得屡次测量取平均值 答案:ＡＣＤ 2.用游标卡尺测一工件的内径和外径时，游标卡尺上的游标尺位置分别如以下图，这根工 件的内径读数是_______cm，外径读数是_________cm，管壁厚度是__________cm. 答案:,,cm 3.用精密方法测得某工件长度为1.63812 cm，假设用毫米刻度尺测该工件长度，示数为_______cm，用游标为10分度的游标卡尺测它的长度，示数为_____cm.用游标为50分度的游标卡尺测它的长度，示数为_______cm. 答案:1. 4.游标卡尺的游标有10个等分刻度，当左、右测脚合拢时，游标尺在主尺上的位置 如图a，当用此尺测某工件时，游标尺在主尺上的位置如图b所示，那么工件的实际长度是： ( ) A.9.6mm B.10.8mm C.11.4mm D.12.6mm 答案:A 5.某同学用毫米刻度尺先后三次测量一支铅笔的长度，测量的数据分别是183.0mm、183.4mm、183.0mm，那么这支铅笔的长度应是( ) A.183.0 mm B.183.1 mm C.183.13 mm D.183.4 mm 答案:B 6.用一个20分度的游标卡尺去测量一个电阻丝的厚度，结果发现游标卡尺的最后一条刻度线恰好与主尺的第27 mm刻度线重合，那么被测电阻丝的厚度为.________ 解析：由游标卡尺的工作原理可以知道，20分度的游标尺均分主尺上19mm长的长度，现在最后与主尺27对齐，只需要前退19mm就是我们要求解的答案(27-19)×0.100 cm=cm． 答案：0．800cm 点评： 游标卡尺的读数一般都是先从主尺读整数位，而后再从游标尺局部读对齐的格子数乘分度，两局部相加得到最后读数，不能估读；此题没有从常规思路出发直接读数，而是设计了从游标卡尺的原理入手，这就需要我们明白游标卡尺的设计原理：10分度均分主尺9mm；20分度均分主尺19mm(即游标卡尺的第20格与主尺的第19格对齐)；50分度均分主尺49mm． 7.如以下图为用游标卡尺和螺旋测微器测量工件时的示数情况，游标卡尺读数为_______cm；螺旋测微器读数为________mm. 答案： 8.用游标卡尺测量金属块的长度，如图是游标卡尺的读数局部的示意图，由图可知金属块的长度是________m. 答案:2.500×10-2 9.在测量长度的实验中某同学测量结果为4.340mm,请问该同学用的测量工具可能是_____ ;某同学用游标卡尺测量某圆筒的内径如以下图,其读数为_______mm. 答案：螺旋测微器〔千分尺〕 10.如图螺旋测微器的读数为_______mm. 答案：0.695～0.699均正确.