基本仪器的读数及使用方法

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1、基本仪器的读数及使用方法浙江童志红实验是物理学的基础，“实验与探究能力”是高考物理考查的五种能力之一。既然是实验，就一定会涉及到仪器，因此仪器的使用（包括读数）是实验考核的基础。根据《浙江省学科教学指导意见（物理）》与《高考考试说明》，要求会正确使用的仪器主要有：刻度尺、游标卡尺、天平、秒表、电火花计时器或电磁打点计时器、弹簧秤、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等。对于上述这些仪器，分类如下：测量长度的仪器——刻度尺、游标卡尺测量质量的仪器——天平基本仪器测量时间的仪器——打点计时器、秒表测量力的仪器——弹簧秤测量电学量仪器——电流表、电压表

2、、多用电表电学控制仪器——滑动变阻器、电阻箱、开关对于上述列举的基本仪器，不仅要理解其结构原理、规格和主要参数，还要知道其使用方法、注意事项、读数和精度等。1.理解仪器的工作原理。如对于打点计时器，当交流电源的频率是50Hz时，每隔0.02s打一个点；弹簧秤的原理是胡克定律——F=kx；欧姆表的原理是闭合电路欧姆定律——；滑动变阻器的原理是通过改变电路中的电阻线的长度来改变电路中的电阻等。2.熟悉仪器使用时的注意事项。一般不同的仪器在使用中都有其特殊的要求，以下几点要特别注意：（1）天平在进行测量前应先调平衡；弹簧秤、各种电表使用前要调整零位。（2）电磁

3、打点计时器使用的电源为6V以下的交流电源，电火花打点计时器使用的电源为220V的交流电源。（3）电流表、电压表在接入电路时要注意其“+”、“-”接线柱；多用电表的欧姆档每次换档后要重新调零，被测电阻要与电路断开，使用完毕要将选择开关转至交流电压最高档或“OFF”档。（4）滑动变阻器、电阻箱和定值电阻使用过程中要考虑其允许的最大电流。滑动变阻器采用限流接法时，滑动触片开始应位于变阻器阻值最大的位置；滑动变阻器采用分压接法时，滑动触片开始应位于分压为零的位置。电阻箱开始应处于阻值最大状态，调整电阻箱的阻值时，不能由大到小发生突变，以免因为阻值过小而烧坏电阻箱

4、。3.正确选择量程。量程的选择一是为了保护测量仪器，二是为了测量的精度。对于天平、弹簧秤、电流表、电压表等，超量程使用会损坏仪器；对于电流表、电压表，选用量程过大，或用多用电表测电阻时选择的档位不当，都会造成较大的误差。4.掌握测量仪器的读数方法。读数时最大的问题主要是估读问题：凡是最小刻度是10分度的，要求读到最小刻度后再往下估读一位；凡是最小刻度不是10分度的，只要求读到最小刻度所在的这一位，不再往下估读。但如游标卡尺、机械秒表、电阻箱等不需要估读。例1.（1）在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中，两位同学用游标卡尺测量小球的直径如图1中的甲、乙所示

5、。测量方法正确的是_____（选填“甲”或“乙”）。（2）有一游标卡尺，主尺的最小分度是1mm，游标上有20个小的等分刻度。用它测量某一工件的长度，如图1中的丙所示，图示的读数是____________mm。图1丙解析：正确的测量方法是乙。工件的长度为104.05mm。用游标卡尺测量小球的直径时，应将小球正确地放在测脚中。而游标卡尺的读数方法是：以游标尺0刻度线为准，在主尺上读出整毫米数，再看游标尺上第几格与主尺上某刻度线，由游标尺上读出毫米以下的小数。下表为三种规格的游标卡尺的设计原理和读数方法游标尺精度（mm）测量结果（游标尺上第n个格与主尺上的刻度

6、线对正时）（mm）刻度格数刻度总长度每小格与1mm差102050919490.10.050.020.10.050.02主尺上读的整毫米数+0.1n主尺上读的整毫米数+0.05n主尺上读的整毫米数+0.02n例2.在做“用单摆测定重力加速度”的实验时，用摆长L和周期T计算重力加速度的公式是g=。如果已知摆球直径为2.00cm，让刻度尺的零点对准摆线的悬点，让摆线竖直下垂，如图2中的甲所示，那么单摆的摆长是cm。如果测定了40次全振动的时间如图2中的乙所示，那么秒表的读数为s，单摆的周期为s。由上述数据可得重力加速度g=m/s2。图2甲乙解析：，87.40，

7、75.2，1.88，9.75如图2中的甲中的摆球下沿对应刻度为88.40cm，所以摆长L=88.40cm–1.00cm=87.40cm。如图2中的乙中的秒表分针读数为1min，秒针读数为15.2s，所以秒表读数为75.2s。单摆周期为1.88s。由，可得＝9.75m/s2测量摆长时，正常情况错误有两种：①不从图2中的甲中的摆球下沿对应刻度度数，根据球心位置估计摆长为87.50cm；②无估读数字0，结果摆长为L=87.4cm。测量周期时的错误情况有：①没有将分针和秒针读数相加得出正确结果；②将秒针示数估读为15.20s，导致有效数字位数出错。机械秒表的读数

8、：机械秒表的长针是秒针，转一周是30s。因为机械表采用的齿轮传动，指针不可能停留