实验复习专题一基本仪器的使用.docVIP

实验复习专题一： 基本仪器的使用 ●高考趋势展望 《考试说明》中要求学生会正确使用的基本仪器有：刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、打点计时器、弹簧秤、温度表、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱.另外，从近两年的高考看，示波器也已被列为要求会正确使用的仪器.这些仪器中除打点计时器和滑动变阻器不需要读数，示波器不要求读数外，其余11种都涉及到读数问题.其中游标卡尺、螺旋测微器、电流表、电压表的读数问题，在历年的高考题中出现频率较高，另外像弹簧秤、欧姆表的读数问题也时有涉及.所以本专题把上述仪器的读数问题作为复习的重点.当然，仪器的正确使用不仅仅包括读数问题，还包括对仪器原理、结构的了解，使用仪器的注意事项，仪器的选择，仪器的布局或连线等，这些方面将在以后的专题中涉及到. ●知识要点整合 （一）螺旋测微器 1.构造和原理 图5-1-1所示是常用的螺旋测微器.在实验中常用它测量小球的直径、金属丝的直径和薄板的厚度等一些较小的尺度.用它测量长度，可以准确到0.01 mm，可以估读到0.001 mm（毫米的千分位），因此螺旋测微器又称为千分尺. 图5-1-1 螺旋测微器螺杆上精密螺纹的螺距是0.5 mm，即每旋转一周，测微螺杆P前进或后退0.5 mm.可动刻度分成50等分.每一等分表示0.01 mm.即可动刻度每转过一等分，P前进或后退0.01 mm，因此，从可动刻度旋转了多少个等分就知道长度变化了多少个0.01 mm. 2.使用及读数 （1）把待测物放入A、P之间的夹缝中，旋动旋钮K，当P将要接触待测物时，再轻轻转动微调旋钮K′，当听到棘轮的响声时（表明夹住待测物的力适中），转动锁紧手柄T使P止动；（2）读数：先由可动刻度尺的边缘所对的固定刻度线读出正毫米（或半毫米）数，再看固定刻度尺上的长横线与可动刻度相对的位置，由可动刻度尺读出小于0.5 mm的数，以上两部分相加就是螺旋测微器的读数.例如图5-1-2所示测量，从固定刻度尺上读数为2 mm，再从可动刻度尺上读数为0.130 mm，最后的“0”是估读来的.故该次测量的读数为2.130 mm. 图5-1-2 3.注意事项 ①测量时，当螺杆将要接触被测物体时，要停止使用K，改用K′，以避免螺杆和被测物体间产生过大的压力，这样，既可以保护仪器又能保证测量结果准确.②读数时，要注意固定刻度上表示半毫米的刻度线是否已经露出.读数时要准确到0.01 mm，估读到0.001 mm，即测量结果若用mm为单位，则小数点后面必须保留三位. ［例1］图5-1-3给出的是用螺旋测微器测量一小钢球的直径的示数，此读数应是____mm. 图5-1-3 【解析】 注意到固定刻度尺上的半毫米刻度线已经露出，故由固定刻度尺上读数为8.5 mm；然后由可动刻度上读出半毫米以下的读数，并注意估读一位数字，为0.100 mm；最后将两次读数相加就是所要测量的正确读数8.600 mm(可用公式d=固定刻度示数+可动刻度示数×最小分度值计算）. 小结：在读数的时候一定要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻度线是否已经露出.若忽略了这一点，本题会误读为8.100 mm. (二)游标卡尺 游标卡尺的读数部分由主尺（最小分度为1 mm）和游标尺两部分组成.按照游标的精度不同可分为三种：（1）10分游标，其精度为0.1 mm；（2）20分游标，其精度为0.05 mm； （3）50分游标，精度为0.02 mm.它们的共同特点（也是它们的测量原理）是：游标上的全部刻度之长比主尺上相应的刻度之长短1 mm.以20分游标为例，游标上20个分度全部之长为19 mm，比主尺上20个分度短1 mm，所以游标上每个分度比主尺短0.02 mm，当在两测脚间放一厚0.04 mm的物体时，则游标的第2条刻线将与主尺的刻线对齐，其余的刻线与主尺上的刻线都不对齐. 游标卡尺的读数方法是：以游标0刻度线为准在主尺上读出整毫米数，再看游标尺上哪一条刻度线与主尺上某刻度线（不用管是哪一条线）对齐，由游标上读出毫米以下的小数，则总的读数为：主尺上的整毫米数L1+游标上的毫米以下的小数L2. 下表所示即为上述三种游标尺的设计原理和读数方法 游标尺（mm） 精度（mm） 测量结果（游标尺上第n个格与主尺上的刻度线对正时）(mm) 刻度格数 刻度总长度 每小格与1毫米差 10 20 50 9 19 49 0.1 0.05 0.02 0.1 0.05 0.02 主尺上读的毫米数+0.1n 主尺上读的毫米数+0.05n 主尺上读的毫米数+0.02n 由于游标卡尺在读数时要分辨游标上的哪一条刻线与主尺上的刻线对的最齐，这里已包含了估读的因素，所以游标卡尺一般不再往下估读.不过用10分游标尺读数时，可在毫米的百分位上加