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实验仪器的读数 讲师:冯耀东 实验仪器 读数的基本知识 误差和有效数字:误差不是错误,在测量时是不可避免的,从来源上看,误差有系统误差和偶然误差;系统误差主要是仪器本身或实验原理、 高考对实验仪器的要求 1.高考大纲要求会正确使用仪器:刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、电磁打点计时器(或电火花)、弹簧秤、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等; 题型一、游标卡尺 1.主要构造:主尺、游标尺、外测量爪、内测量爪、深度尺、紧 固螺钉; 2.主要有三种:10分度、20分度和50分度,游标尺上两个刻度间 典例分析 2013年山东卷21.(1) 图甲为一游标卡尺的结构示意图,当测量一钢笔帽的内径时,应该用游标卡尺的______(填“A”、“B”或“C”)进行测量;示数如图乙所示,该钢笔帽的内径为_______mm。 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 10 20 A B C 图甲 cm 1 2 3 0 10 20 图乙 题型二、螺旋测微器(千分尺) 读数方法: 固定刻度上的最小刻度为0.5 mm(在 中线的上侧);可动刻度每旋转一圈前进 (或后退)0.5 mm。在可动刻度的一周上平均刻有50条刻线,所以相邻两条刻线间代表0.01 mm。读数时,从固定刻度上读取整、半毫米数, (2012年理综新课标卷22)(5分) 某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度。该螺旋测微器校 零时的示数如图(a)所示,测量金属板厚度时的示数如图(b)所 示。图(a)所示读数为_____mm,图(b)所示读数为_____mm, 所测金属板的厚度为______mm。 典例分析 题型三、电流表和电压表 电表常用的规格:电流表的量程0.6 A和3 A,电压表的量程3 V和15 V。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,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。0-3 V量程最小刻度是0.1 V,是10分度的,因此要向下估读一位。0-15 V量程最小刻度为0.5 V,不是10分度的,因此只要求读到0.1 V这一位。 典例分析 (2010年理综新课标卷23) (3)在某一温度下,电路中的电流表、电压表的示数如图3、4所示。电流表的读数为 ,电压表的读数为 。 图3 mA V 图4 题型四、多用电表 多用电表的使用方法:(1)使用前应查看指针是否指在刻度盘左端零刻线处。 如不在,应进行机械调零。方法是用小螺丝刀轻旋表头正下方中央处的调零螺丝 使指针指左端零刻线。(2)根据被测物理量及其数量 级将选择开关旋到相应的位置。读数时还要注意选用刻度 盘上对应的量程刻度。(如测量20 mA左右的直流电流, 应将选择开关对准左边100 mA量程处;在刻度盘上,应 该看中间一行刻度,即满偏刻度为10的刻度线,从刻度 盘读出数据后还应再乘10,得测量结果。)(3)使用欧 姆挡时,先选好倍率,再进行欧姆调零。方法是:将红、 黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指右端零刻线处。 (2013年上海卷27)(6分) 为确定某电子元件的电气特性,做如下测量。 (1)用多用表测量该元件的电阻,选用“×100”倍率的电阻档测量,发现多用表指针偏转过大因此需选择 倍率的电阻档(填:“×10”或“×1k”),并_________再进行测量,多用表的示数如图(a)所示,测量结果为 Ω。 典例分析 【解析】 用多用表测量该元件的电阻,选用“×100”倍率的电阻档测量,发现多用表指针偏转过大,说明电阻较小,因此需选择×10倍率的电阻档,并欧姆调零后再进行测量,测量结果为70 Ω。 典例分析 (2013年新课标I卷) (3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置,使多用电表(选择×lk倍率)的示数如图(b)所示,这时电压表的示数如图(c)所示。多用电表和电压表的读数分别为 kΩ和 V 。 15.0 3.60 题型五、电阻箱 电阻箱面板上一般有6个旋钮,每个旋钮上方都标有倍率。将每个旋钮的指针所指的数值(都为整数)乘以各自的倍率,从最高位到低位依次读出来,就得到这时电阻箱的实际阻值。 【注意】 电阻箱是按照各个数量级上指针的 对应数值读数的,指针必须指向某一个确 定的数值,不能在两个数值之间,因此电 阻箱测量结果的各位读数都是从电阻箱上 指针所指位置直接读出的,不再向下估读。 典例分析 (2011年理综全国卷23) (2)若适当调节电阻箱后,图1中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图2(a),(b),(c)所示,则多用电表(
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