基本仪器的使用—实验专题一.docVIP

基本仪器的使用 实验专题（一） 胡永河 huyonghe120@163.com 一．基本仪器既是完成实验的要件，仪器的使用也是实验考核的基础内容。一些基本仪器的原理、使用方法、注意事项和读数等，在近几年的高考试题中不断出现。长度和电路量的测量及相关仪器的使用是出题最频繁的知识点。如游标卡尺、螺旋测微器的读数在近十年的全国高考中就考了8次之多，往往是游标卡尺、螺旋测微器交替考查。电压表、电流表、欧姆表使用方法的考查几率则更高。另外，打点计时器、秒表的使用有时也出现。所以应给予特别的关注。基本仪器的分类如下： 对以上这些仪器，要理解结构原理、规格和主要参数，知道使用方法、注意事项、读数和精度等，具体要求如下： 1、理解仪器的工作原理。这能使我们灵活的使用仪器和分析问题。例如，理解10分度的游标卡尺，也就能理解和使用20分度和50分度的游标卡尺。 2、熟悉仪器使用时的注意事项。这往往是高考实验题的考点。注意事项一般是这样几方面：①可能危及仪器安全的。如：螺旋测微器，在小砧快接触工件时，应改用微调旋钮，以免损坏精密螺杆。②可能增大误差的。如使用螺旋测微器，读数时要注意半毫米刻度；测量仪器使用前，要调整零位（如弹簧秤、各种电表）。③使用时容易忽略的。最容易忽略的是仪器使用前的调整和使用后的复位。如：使用欧姆表，要机械调零和电阻档调零，换档后要重新进行电阻档调零，使用完毕要复位。 3、正确选择量程。大的量用小量程，会损毁仪表；小的量用大量程，会增大误差。选择量程的原则是：在测量值不超过量程的前提下，选用尽量小的量程；在完全不清楚测量值的情况下，试用最大量程，再视情况逐渐减小量程。如电流表和电压表一般要求指针能偏转到刻度盘的以上；欧姆表指针应在范围内， 为刻度盘中心阻值。 4、掌握测量仪器的读数方法。主要是估读问题，考生必须知道以下三种情形不需要估读：a、不便估读——游标卡尺；b、机械原因，不能估读——秒表和电阻箱；c、刻度不均匀，各段精度不一，导致有效数字位数不一致，不必估读——欧姆表。其余仪器都需估读:最小分度是“1”的仪器，测量误差出现在下一位，应按最小分度的1/10估读。最小分度是“2”或“5”的仪器，测量误差出现在同一位，应按最小分度的1/2或1/5估读，只需估读半小格，不足半小格的舍去，超过半小格的按半小格估读。 [例题1]用游标为50分度的游标卡尺测量某工件的长度时，示数情况如图21-1所示，则测量结果应该读作 mm 。 析:读数的方法是先读主尺示数（游标0刻度对应处），再读游标示数（游标刻度与主尺刻度对准处），然后将主尺示数加游标示数得出最后结果。主尺示数为10mm ，游标示数为0.40mm（0.02=0.40mm） ，所以正确的结果为10 + 0.40 = 10.40mm 。解答本题时错误的情况有：①受游标边界的干扰，主尺示数读作8mm ，结果成为8.40mm ；②粗心，未考虑单位一致性，遗漏中间数字0 ，成为14.0mm ；③认为末位数字0是估读所致，结果成为10.4mm。其实，10分度游标卡尺的尾数是1、2、3、4、5、6、7、8、9、0 ；20分度游标卡尺的尾数是5、0 ；50分度游标卡尺的尾数是2、4、6、8、0 ；末位出现0纯属正常，不一定是估读所致。 [例题2]（1998上海·19）图21-2表示用多用电表测电路中电流的实验，图中多用表测定的是__ ___（填甲电阻的电流、乙电阻的电流或总的电流），测得的值是___________。 析与解：根据电路可以看出：多用表和乙电阻串联，它们再和甲电阻并联。所以测量的肯定是乙电阻的电流。测直流电流对应中间标示“”的刻度线，选择开关指在量程100mA ，应读0-2-4-6-8-10一组数字看成0-20-40-60-80-100，而且精度为 可以读出的准确示数为48mA ，尾数估读为0.7(±0.1)×2 = 1.4±0.2mA ，故测量结果为48 +（1 .4±0.2）= （49.4±0.2）mA 。所以，多用表测定的是乙电阻的电流，读数为49.4mA（只要在49.2mA～ 49.6mA即可）。 点评：仪器使用的焦点问题是读数。读数包括精确读数和估读。估读的根本法则是：（最小刻度的）×精度（n取0、1、2、…、9）。 使用多用表时，应该注意：①表笔到实物不同的接法对应不同的功能（测电阻时，对象应从工作电路断开）；②不同的挡位对应表盘上不同的刻度线；③看清精度，确保电流或电压值估读正确。 解答本题时错误的情况有：①不能看清电路实质，认为是测甲和乙的总电流；②未掌握估读原则，粗略地读作49mA或者50mA ；③不能合理选择表盘对应刻度，导致精度判断失误，测量结果表达混乱。 [例题3]（其中（1）为1999上海·17）（1）在做“用单摆测定重力加速度