第四講實(shí)驗(yàn)一：長度的測量第四講實(shí)驗(yàn)一：長度的測量1練習(xí)正確使用刻度尺和游標(biāo)卡尺測量練習(xí)正確使用刻度尺和游標(biāo)卡尺測量長度長度2用游標(biāo)卡尺測量一段金屬管的長度、用游標(biāo)卡尺測量一段金屬管的長度、內(nèi)徑和外徑，測量一個小量筒的深度內(nèi)徑和外徑，測量一個小量筒的深度 1游標(biāo)卡尺的結(jié)構(gòu)游標(biāo)卡尺的結(jié)構(gòu)游標(biāo)卡尺的構(gòu)造如下圖所示，它的左測量爪固游標(biāo)卡尺的構(gòu)造如下圖所示，它的左測量爪固定在主尺上并與主尺垂直，右測量爪與左測量定在主尺上并與主尺垂直，右測量爪與左測量爪平行，固定在游標(biāo)尺上，可以隨同游標(biāo)尺一爪平行，固定在游標(biāo)尺上，可以隨同游標(biāo)尺一起沿主尺移動起沿主尺移動2游標(biāo)卡尺的測量原理游標(biāo)卡尺的測量原理主尺上的最小分度與游標(biāo)尺上的最小分度不主尺上的最小分度與游標(biāo)尺上的最小分度不一樣長，有一個差值，差值不同，尺的精確一樣長，有一個差值，差值不同，尺的精確度就不同不管游標(biāo)尺上有多少個小等分刻度就不同不管游標(biāo)尺上有多少個小等分刻度，它的刻度部分長度總比主尺上的同樣多度，它的刻度部分長度總比主尺上的同樣多個小等分刻度差個小等分刻度差1 mm.常用的游標(biāo)卡尺的游標(biāo)尺上小等分刻度有常用的游標(biāo)卡尺的游標(biāo)尺上小等分刻度有10個的、個的、20個的、個的、50個的主尺上的每一小等個的主尺上的每一小等分刻度都是分刻度都是1 mm，而游標(biāo)尺上的每一小等分，而游標(biāo)尺上的每一小等分刻度比刻度比1 mm要小一些要小一些 刻度尺、游標(biāo)卡尺、金屬管、小量筒刻度尺、游標(biāo)卡尺、金屬管、小量筒1了解游標(biāo)卡尺的測量功能：用卡尺的外測了解游標(biāo)卡尺的測量功能：用卡尺的外測爪可測長度、外徑，內(nèi)測爪可測內(nèi)徑，固定爪可測長度、外徑，內(nèi)測爪可測內(nèi)徑，固定在游標(biāo)尺上的深度尺可測筒的深度在游標(biāo)尺上的深度尺可測筒的深度2游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法游標(biāo)尺游標(biāo)尺/mm精度精度/mm測量結(jié)果測量結(jié)果(游標(biāo)尺上第游標(biāo)尺上第n條條刻線與主尺上的刻度線對刻線與主尺上的刻度線對齊時齊時)/mm刻度刻度格數(shù)格數(shù)刻度刻度總長總長度度每小格每小格與與1毫毫米差米差1090.10.1主尺上讀的毫米數(shù)主尺上讀的毫米數(shù)0.1n20190.050.05 主尺上讀的毫米數(shù)主尺上讀的毫米數(shù)0.05n50490.020.02 主尺上讀的毫米數(shù)主尺上讀的毫米數(shù)0.02n3用刻度尺測量金屬管的長度，用刻度尺測量金屬管的長度，每次測量后讓金屬管繞軸轉(zhuǎn)過約每次測量后讓金屬管繞軸轉(zhuǎn)過約45，再測量下一次，共測量三，再測量下一次，共測量三次，把測量的數(shù)據(jù)填入下表中次，把測量的數(shù)據(jù)填入下表中4用游標(biāo)卡尺測量金屬管的內(nèi)徑和外徑，測量用游標(biāo)卡尺測量金屬管的內(nèi)徑和外徑，測量時先在管的一端測量兩個方向互相垂直的內(nèi)徑時先在管的一端測量兩個方向互相垂直的內(nèi)徑(或外徑或外徑)，再在管的另一端測量兩個方向互相垂，再在管的另一端測量兩個方向互相垂直的內(nèi)徑直的內(nèi)徑(或外徑或外徑)，把測量的數(shù)據(jù)填入下表中，把測量的數(shù)據(jù)填入下表中5用游標(biāo)卡尺測量小量筒的深度，共測用游標(biāo)卡尺測量小量筒的深度，共測量三次，把測量的數(shù)據(jù)填入下表中量三次，把測量的數(shù)據(jù)填入下表中.金屬管金屬管小量筒小量筒長度長度l/mm內(nèi)徑內(nèi)徑d內(nèi)內(nèi)/mm外徑外徑d外外/mm深度深度h/mm123平均值平均值6.分別求出長度、內(nèi)徑、外徑、深度的平分別求出長度、內(nèi)徑、外徑、深度的平均值填入表中均值填入表中1游標(biāo)卡尺讀數(shù)時，主尺的讀數(shù)應(yīng)從游標(biāo)尺游標(biāo)卡尺讀數(shù)時，主尺的讀數(shù)應(yīng)從游標(biāo)尺的零刻度線處讀，而不能從游標(biāo)尺的機(jī)械末端的零刻度線處讀，而不能從游標(biāo)尺的機(jī)械末端讀讀2原理中與主尺對齊的游標(biāo)尺刻度線條數(shù)原理中與主尺對齊的游標(biāo)尺刻度線條數(shù)n，不含零刻度線不含零刻度線3游標(biāo)尺不估讀，但刻度尺估讀，因此要明游標(biāo)尺不估讀，但刻度尺估讀，因此要明確精確度確精確度附：一、用螺旋測微器測量長度附：一、用螺旋測微器測量長度1螺旋測微器主要構(gòu)造的名稱：如下圖螺旋測微器主要構(gòu)造的名稱：如下圖所示，所示，測砧、測砧、測微螺桿、測微螺桿、固定刻度固定刻度、可動刻度、可動刻度、旋鈕、旋鈕、微調(diào)旋鈕、微調(diào)旋鈕、尺架尺架3螺旋測微器的讀數(shù)螺旋測微器的讀數(shù)(1)讀數(shù)時，從固定刻度上讀取整、半毫米數(shù)，讀數(shù)時，從固定刻度上讀取整、半毫米數(shù)，要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻線是否已要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻線是否已露出，如果已經(jīng)露出，則從固定刻度上讀出整露出，如果已經(jīng)露出，則從固定刻度上讀出整毫米數(shù)毫米數(shù)0.5 mm.(2)然后從可動刻度上讀取剩余部分注意在最然后從可動刻度上讀取剩余部分注意在最小刻度后必須再估讀一位因?yàn)橐烙?jì)一位讀小刻度后必須再估讀一位因?yàn)橐烙?jì)一位讀數(shù)，所以以毫米為單位時讀數(shù)的小數(shù)點(diǎn)后應(yīng)有數(shù)，所以以毫米為單位時讀數(shù)的小數(shù)點(diǎn)后應(yīng)有3位，其中最后位，其中最后1位是估讀值位是估讀值二、實(shí)驗(yàn)誤差二、實(shí)驗(yàn)誤差誤差：測量值與真實(shí)值的差異叫做誤差實(shí)驗(yàn)中誤差是不誤差：測量值與真實(shí)值的差異叫做誤差實(shí)驗(yàn)中誤差是不可避免的，只可以減小；實(shí)驗(yàn)中要努力減小誤差，誤差不可避免的，只可以減小；實(shí)驗(yàn)中要努力減小誤差，誤差不是錯誤，錯誤是失誤，是可以而且應(yīng)當(dāng)避免的是錯誤，錯誤是失誤，是可以而且應(yīng)當(dāng)避免的1系統(tǒng)誤差：是由于儀器本身不精確系統(tǒng)誤差：是由于儀器本身不精確(如天平兩臂不嚴(yán)格如天平兩臂不嚴(yán)格相等或砝碼不準(zhǔn)相等或砝碼不準(zhǔn))、或?qū)嶒?yàn)方法粗略、或?qū)嶒?yàn)方法粗略(如做熱學(xué)實(shí)驗(yàn)未考慮散如做熱學(xué)實(shí)驗(yàn)未考慮散熱損失熱損失)、或?qū)嶒?yàn)原理不完善而產(chǎn)生的其特點(diǎn)是在多次重、或?qū)嶒?yàn)原理不完善而產(chǎn)生的其特點(diǎn)是在多次重做同一實(shí)驗(yàn)時，誤差總是同樣地偏大做同一實(shí)驗(yàn)時，誤差總是同樣地偏大(測量值都比真實(shí)值大測量值都比真實(shí)值大)或偏小或偏小(測量值都比真實(shí)值小測量值都比真實(shí)值小)減小系統(tǒng)誤差的方法是減小系統(tǒng)誤差的方法是(針針對誤差產(chǎn)生的原因?qū)φ`差產(chǎn)生的原因)校準(zhǔn)測量儀器、或改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法，或設(shè)校準(zhǔn)測量儀器、或改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法，或設(shè)計(jì)在原理上更為完善的實(shí)驗(yàn)計(jì)在原理上更為完善的實(shí)驗(yàn) 2偶然誤差：是由于各種偶然因素對實(shí)驗(yàn)偶然誤差：是由于各種偶然因素對實(shí)驗(yàn)者、測量儀器、被測物理量的影響而產(chǎn)生者、測量儀器、被測物理量的影響而產(chǎn)生的其特點(diǎn)是多次重做同一實(shí)驗(yàn)時，誤差總的其特點(diǎn)是多次重做同一實(shí)驗(yàn)時，誤差總是有時偏大，有時偏小，并且偏大和偏小的是有時偏大，有時偏小，并且偏大和偏小的概率相同概率相同(機(jī)會均等機(jī)會均等)減小偶然誤差的方法減小偶然誤差的方法是多次測量，求多次測得數(shù)值的平均值是多次測量，求多次測得數(shù)值的平均值三、有效數(shù)字三、有效數(shù)字1有效數(shù)字：帶有一位不可靠數(shù)字的近似數(shù)有效數(shù)字：帶有一位不可靠數(shù)字的近似數(shù)叫做有效數(shù)字，有效數(shù)字的最后一位是測量者叫做有效數(shù)字，有效數(shù)字的最后一位是測量者估讀出來的，因此這一位數(shù)字是不可靠的估讀出來的，因此這一位數(shù)字是不可靠的2有效數(shù)字位數(shù)的確定方法：從左往右數(shù)，有效數(shù)字位數(shù)的確定方法：從左往右數(shù)，從第一個不為零的數(shù)字起，數(shù)到右邊最末一位從第一個不為零的數(shù)字起，數(shù)到右邊最末一位估讀數(shù)為止，共有幾個數(shù)字，有效數(shù)字的位數(shù)估讀數(shù)為止，共有幾個數(shù)字，有效數(shù)字的位數(shù)就是幾就是幾解析：解析：本題主要考查：本題主要考查：(1)毫米刻度尺的讀毫米刻度尺的讀數(shù)數(shù)(2)放大法測量物體的長度，本題是一道放大法測量物體的長度，本題是一道考查考生基本素質(zhì)的基礎(chǔ)題目考查考生基本素質(zhì)的基礎(chǔ)題目觀察本題圖示，注意金屬絲的起點(diǎn)不在觀察本題圖示，注意金屬絲的起點(diǎn)不在“0”處，所以測得金屬絲的長度為處，所以測得金屬絲的長度為982.0 mm10.0 mm972.0 mm. 由于一根金屬絲的直徑太小，用由于一根金屬絲的直徑太小，用mm刻度尺刻度尺不易測量，故采用放大法測量：在鉛筆上不易測量，故采用放大法測量：在鉛筆上緊密排繞緊密排繞N匝金屬絲，用毫米刻度尺測出該匝金屬絲，用毫米刻度尺測出該N匝金屬絲的寬度匝金屬絲的寬度D.由此可以算出金屬絲的由此可以算出金屬絲的平均直徑為：平均直徑為：D/N.練規(guī)范、練技能、練速度