实验一：长度的测量

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1、第四讲　实验一：长度的测量1．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．1．游标卡尺的结构游标卡尺的构造如下图所示，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，可以随同游标尺一起沿主尺移动．2．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，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1mm.常用的游标卡尺的游标尺上小

2、等分刻度有10个的、20个的、50个的．主尺上的每一小等分刻度都是1mm，而游标尺上的每一小等分刻度比1mm要小一些．刻度尺、游标卡尺、金属管、小量筒．1．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尺可测筒的深度．2．游标卡尺的读数方法游标尺/mm精度/mm测量结果(游标尺上第n条刻线与主尺上的刻度线对齐时)/mm刻度格数刻度总长度每小格与1毫米差1090.10.1主尺上读的毫米数＋0.1n20190.050.05主尺上读的毫米数＋0.05n50490.020

3、.02主尺上读的毫米数＋0.02n3．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°，再测量下一次，共测量三次，把测量的数据填入下表中．4．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(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)，把测量的数据填入下表中．5．用游标卡尺测量小量筒的深度，共测量三次，把测量的数据填入下表中.金属管小量筒长度l/mm内径d内/mm外径d外/mm深度h/mm123平均值6.分别求出长度、内径、外径、深度的平均值填入表

4、中．1．游标卡尺读数时，主尺的读数应从游标尺的零刻度线处读，而不能从游标尺的机械末端读．2．原理中与主尺对齐的游标尺刻度线条数n，不含零刻度线．3．游标尺不估读，但刻度尺估读，因此要明确精确度．附：一、用螺旋测微器测量长度1．螺旋测微器主要构造的名称：如下图所示，①测砧、②测微螺杆、③固定刻度、④可动刻度、⑤旋钮、⑥微调旋钮、⑦尺架．3．螺旋测微器的读数(1)读数时，从固定刻度上读取整、半毫米数，要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻线是否已露出，如果已经露出，则从固定刻度上读出整毫米数＋0.5mm.(2)然后从

5、可动刻度上读取剩余部分．注意在最小刻度后必须再估读一位．因为要估计一位读数，所以以毫米为单位时读数的小数点后应有3位，其中最后1位是估读值．二、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；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．1．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)、或实验方法粗略(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)或偏小

6、(测量值都比真实值小)．减小系统误差的方法是(针对误差产生的原因)校准测量仪器、或改进实验方法，或设计在原理上更为完善的实验．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(机会均等)．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．三、有效数字1．有效数字：带有一位不可靠数字的近似数叫做有效数字，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．2．有效数字位数的确定方法：从

7、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．解析：本题主要考查：(1)毫米刻度尺的读数．(2)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．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982.0mm－10.0mm＝972.0mm.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：在铅笔上紧密排绕N匝金属丝，用毫米刻度尺测出该N匝金属丝的宽度D.由此可以算出金属丝的平均直径为：D/N.练规范、练技能、练速

8、度