测量与读数.doc

高中物理实验总复习——测量与读数 一、误差和有效数字 1.误差 测量值与真实值的差异叫做误差。误差可分为系统误差和偶然误差两种。 ⑴系统误差的特点是在多次重复同一实验时，误差总是同样地偏大或偏小。 ⑵偶然误差总是有时偏大，有时偏小，并且偏大和偏小的机会相同。减小偶然误差的方法，可以多进行几次测量，求出几次测量的数值的平均值。这个平均值比某一次测得的数值更接近于真实值。 2.有效数字 带有一位不可靠数字的近似数字，叫做有效数字。 ⑴有效数字是指近似数字而言。 ⑵只能带有一位不可靠数字，不是位数越多越好。 凡是用测量仪器直接测量的结果，读数一般要求在读出仪器最小刻度所在位的数值（可靠数字）后，再向下估读一位（不可靠数字），这里不受有效数字位数的限制。 间接测量的有效数字运算不作要求，运算结果一般可用2~3位有效数字表示。 二、考试大纲规定的学生实验 1.长度的测量（游标卡尺和螺旋测微器） ⑴游标卡尺 游标卡尺的读书方法： 主尺的厘米刻度+主尺的毫米刻度（标尺0刻度线之前）+标尺与主尺对齐的刻度*精确度 ①10分度的游标卡尺。游标上相邻两个刻度间的距离为0.9mm，比主尺上相邻两个刻度间距离小0.1mm。读数时先从主尺上读出厘米数和毫米数，然后用游标读出0.1毫米位的数值：游标的第几条刻线跟主尺上某一条刻线对齐，0.1毫米位就读几（不能读某）。其读数准确到0.1mm。 ②20分度的游标卡尺。游标上相邻两个刻度间的距离为0.95mm，比主尺上相邻两个刻度间距离小0.05mm。读数时先从主尺上读出厘米数和毫米数，然后用游标读出毫米以下的数值：游标的第几条刻线跟主尺上某一条刻线对齐，毫米以下的读数就是几乘0.05毫米。其读数准确到0.05mm。 ③50分度的游标卡尺。游标上相邻两个刻度间的距离为0.98mm，比主尺上相邻两个刻度间距离小0.02mm。这种卡尺的刻度是特殊的，游标上的刻度值，就是毫米以下的读数。这种卡尺的读数可以准确到0.02mm。 要注意：游标卡尺都是根据刻线对齐来读数的， 所以都不再往下一位估读。 要知道主要构造的名称：主尺、游标尺、外测量爪、内测量爪、深度尺、紧固螺钉。 ⑵螺旋测微器 固定刻度上的最小刻度为0.5mm（在中线的上侧）；可动刻度每旋转一圈前进（或后退）0.5mm。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0.01mm。读数时，从固定刻度上读取整、半毫米数，然后从可动刻度上读取剩余部分（因为是10分度，所以在最小刻度后必须再估读一位），再把两部分读数相加，得测量值。 要知道主要构造的名称：以下的①-⑦依次是：测砧、测微螺杆、固定刻度、可动刻度、旋钮、微调旋钮和尺架。 例1. 读出下列游标卡尺测量的读数。 ⑴ ⑵ ⑶ 解：⑴2.98cm ⑵6.170cm ⑶1.050cm 例2. 读出下列螺旋测微器测量的读数。 ⑴ ⑵ 解：⑴0.642mm ⑵10.294mm 2.时间的测量 高中阶段涉及到时间的测量仪器是秒表（机械式秒表），由表盘、外壳、和按钮组成。 秒表的表盘刻度由2个大小不等圆周组成。大圆刻度盘上标有“5，10，15，20…..”，也有的是标有“2，4，6，8..”，表示秒针转动到不同刻度的记录值。秒针转动一周，所经历的时间为30s，秒针转动一周，分针转过一格（注意，不是数字，仅仅是刻度。有些秒表小表盘数字1，2之间还有1个刻度） 读数方法： 所测时间超过0.5min(30s)时，0.5min的整数倍由小表盘分针所指的刻度读出。不足0.5min由秒针所指刻度读出。总的读数为T=分针所指刻度n * 30+秒针所指刻度 由于秒表是通过齿轮转动的，所以秒针和分针所停留的位置是特定的，不可能处于两个最小刻度之间（比精确度更小）。一般不估读。 不同秒表的大表盘的精确度不同，读数时要注意表盘的精确度（精确度=30s/总刻度） 3.电阻的测量 高中阶段能够直接读电阻的仪器有两个：电阻箱和欧姆表 其中电阻箱的读数方法是：每档指示数值乘以相应的倍率后相加的总和。 注意；电阻箱不用估读 右图是电阻箱示意图，试读出当时电阻箱的阻值。 解：电阻箱面板上有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。注意图中最左边的两个黑点是表示的是接线柱。若指针位置如图所示，则阻值为84580.2Ω。 4.电流（电压）的测量， 电流表和电压表的使用主要是在不同量程上面所对应的精确度不同。方法在初中已经出现过N次了。在这里就不多讲了。注意的是，读数时要估读一位（在有些题目里面要注意的是题目所要求的有效数字，按题目要求进行