高考基本仪器读数
规范物理实验仪器读数为高考实验奠基
“ ×1 0 ” “ ×1 0 0 ” “ ×1 k ” , 小数 点 自然 消 除 了, 可 视 情
况而 定.
级) 量 程为 z, 则 允许 的最 大 误差 为 △ 一. z・ 是 ) . 中
学 常用 的 电表 为 2 . 5级 , 当选 用 0 . 6 A挡 和 3 V 挡
如 2 O 1 1 年 全 国卷理 综 2 3题第 二 小题, 当指针 指 在 1 4格 时 , 则 多用 电表 的读 数 为 1 4 . 0 Q. 在 使 用
时, 读 数 的最 大 量 程 误 差 为 A I一 0 . 6 ・2 . 5 K o 一 0 . 0 1 5 , A U一3・2 . 5 一0 . 0 7 5 , 可见 , 用 这 两 只 电 表 测 量 电流 和 电压 时 , 在 百 分位 上 已经 } i J 现 误 差. 根 据
为 高 考 实 验 奠 基
可能 停 在 两 小 格 之 间 , 故 埘 秒
表读 数 时不用 估读 . 3 )电阻 箱 : 因为 电 阻 箱 的特 殊 结 构 , 我 们 在 进行
电阻 调节 时是 按 照 电阻 箱 上 各 挡 的倍 率进 行 电 阻调
如 电流表 和 电压表 的读 数 一般 都 要 估 计 , 反 映 的 主要 是 它 们 的 系 统 误 差. 若 电 表 制 作 准 确 度 为 足级
( 通常 电表分 为 0 . 1 、 0 . 2 、 0 . 5 、 1 . 0 、 1 . 5 、 2 . 5 、 5 . 0 七
数 值是 可 以估 读一 位值 , 但保 留小 数 位 时估 读 可根 据
“ ×l ” 倍 率 时一 般要 求在 整 数位 下 一位 估 渎 … 位值 是
高考基本仪器读数
基本仪器读数一、有效数字1.一切不为零的数字都是有效数字,如:11.65cm、2.136m、3.865kg都是有效数字,均为四位有效数字。
2.在非零数字之间或在非零数字之后的零都是有效数字。
如2.006m、31.60cm、8.000kg,均为有效数字。
3.在非零数字之前的零不是有效数字。
如0.033m、0.75cm、0.0083kg均是二位有效数字,而“3”、“7”、“8”前面的零均不是有效数字。
以上三种情况可概括为:从左往右数,从第一个不为零的数字起,数到右边最末一位估读数字为止,包括末位的零都是有效数字。
4.有效数字的位数与小数点的位置有关。
如21.65cm、216.5mm、0.2165m均为四位数字。
5.乘方不是有效数学。
如3.6×103kg,不是5位有效数学,而是2位有效数字。
5400m与5.4×103m所表示的有效数字位数是不同的,前者为4位有效数字,而后者为2位有效数字,所表示的意义也不相同,前者末位的“0”是估读的,后者“4”是估读的。
前者所用的测量工具的最小单位为10m,后者所用的测量工具的最小单位为1000m。
注意:作为有效数字“0”,无论是在数字之间,还是数字的末尾,均不能随意省略。
例如:1.0cm和1.00cm的意义是不同的,1.0cm为两位有效数字,1.00cm为三位有效数字。
两者的误差不同,前者厘米为准确位,毫米为估读位;后者毫米为准确位,0.1mm为估读位,因此其准确度不同。
针对训练(1990全国,24)用伏安法测电阻的实验中,按实验要求选用的电压表的最小分度为0.1伏,电流答案:1、3〔2分〕(只填一个且填对的,给1分;有错的不给这2分).4〔1分〕.二、游标卡尺1.刻度原理游标卡尺的精度是以游标上的分度相对于主尺上最小分度的大小来确定的。
⑴精度是0.1mm的游标卡尺(常称为10分游标),主尺的最小分度是1mm,游标上10个等分刻度的总长度等于9mm,游标上每一分度比主尺的一分度少0.1mm。
对物理高考仪器仪表读数的疑问和探讨
、
认 识 误 差 问题 在 实 验 中 的重 要 性 , 了解 误 差 的 概念 . 道 知 系 统误 差 和偶 然 误 差 ,知 道 用 多 次 测 量 求 平 均 值 的方 法 减 小 偶 然误 差 . 在 某 些 实 验 中 分 析 误 差 的 主 要来 源 , 要 求 计 算 能 不 误差。 2 关 于有 效 数 字 。 . 了解 有 效 数 字 的概 念 ,会 用 有 效 数 字 表 达 直 接 测 量 的结 果 间 接测 量 的有 效 数 字 运 算 不 作 要 求 . 算 结 果 一 般 可 用 2 运 — 3 有 效 数 字 表示 。 位 三 、 生 在 仪 器仪 表 读 数 中的 常 见 问题 学 学生 在 仪 器 仪 表 读 数 中 主要 存 在 以下 三 个 方 面 问题 。 1千篇 一 律 . 部 估 读 。 . 全 很 多学 生 在 没 弄 清 楚 读 数 原 理 的情 况 下 ,认 为 所 有 的 读 数 都 要必 须 机 械 地 估 读 , 成 多 出一 位 的 读数 错 误 。 1分 度 造 像 0 的 游 标 卡 尺 的 读 数 , 小 分 度 是 01 米 , 尺 上 的任 意 一 条 最 .毫 主 刻 度 与游 标 上 的第 几 条 刻 度 线最 对 齐 , 用0 1 x 可 以 了 , 就 . mm 几 不 要 再估 算 。
2 1- 7 0 -g 0 1#理 高 考 仪 器 仪 表 读 数 的 疑 问 和 探 讨
赵 擎 宇
( 阳市 珥 陵 高 中 , 苏 丹 阳 2 3 6 ) 丹 江 1 32
摘 要 : 何 教 会 学 生 正 确 认 识 仪 器仪 表 的 读 数 . 实 如 在 际使 用过 程 中如 何 减 少误 差 .如 何 使 用 正 确 的 方 法 测 得 相 对 准确 的读 数 , 物 理 老 师必 须 思 考 的 问题 。 者就 物理 高考 仪 是 作 器仪 表 读 数 的疑 问进 行 了探 讨 。 关键词 : 高考 物理 仪 器仪 表 读数 误 差 有效数 字技 j
高考物理测量仪器的估读方法
高考物理测量仪器的估读方法高考物理中,测量仪器的估读方法是考察学生对仪器的使用熟练程度和对测量结果的估计能力。
下面,将从仪器的使用方法、仪器误差的影响因素、估读方法以及实例等方面进行详细介绍。
一、仪器的使用方法在高考物理中,常见的测量仪器有游标卡尺、螺旋测微器、天平等。
学生需要熟悉这些仪器的使用方法,包括读数规则、零位调节、测量精度等。
只有掌握了仪器的使用方法,才能准确地进行测量和估读。
1.游标卡尺游标卡尺是一种常见的线度测量仪器,常用于测量长度、直径等。
在读数时,需要注意以下几点:(1)读尺度:游标卡尺通常有毫米尺和分尺两种,读数时要注意毫米尺和分尺之间的间隔。
(2)估读:如果游标卡尺的读数位于两个刻度之间,就需要进行估读。
估读时,可以根据游标卡尺上的刻度线的位置和间隔进行估计,通常可以估读到0.1毫米。
2.螺旋测微器螺旋测微器是一种常见的测量长度和直径的仪器,与游标卡尺相比,螺旋测微器的测量精度更高。
在使用螺旋测微器时,需要注意以下几点:(1)刻度读数:螺旋测微器上有一个主刻度盘和一个螺旋刻度盘,读数时需要将两个刻度盘上的刻度相加。
(2)零位调节:在测量前,需要将螺旋测微器的零位调节到合适的位置,使得读数更加准确。
(3)估读:如果螺旋测微器的读数位于两个刻度之间,就需要进行估读。
估读时,可以根据螺旋测微器上的刻度线的位置和间隔进行估计,通常可以估读到0.01毫米。
3.天平天平是一种常见的质量测量仪器,通常用于测量物体的质量。
在使用天平时,需要注意以下几点:(1)零位调节:在测量前,需要将天平的零位调节到合适的位置,使得读数更加准确。
(2)估读:天平的读数通常是一个近似值,需要进行估读。
估读时,可以根据天平上的刻度线的位置和间隔进行估计,通常可以估读到0.1克。
二、仪器误差的影响因素在进行测量时,仪器的误差是无法避免的。
而仪器误差的大小受到多个因素的影响,包括仪器自身的精度、人为误差、环境因素等。
高考物理复习基础练习(仪器读数)
高考物理一轮复习基础夯实专练(仪器读数)1.装有拉力传感器的轻绳,一端固定在光滑水平转轴O ,另一端系一小球,空气阻力可以忽略。
设法使小球在竖直平面内做圆周运动(如图甲),通过拉力传感器读出小球在最高点时绳上的拉力大小为F 1,在最低点时绳上的拉力大小为F 2,某兴趣小组的同学用该装置测量当地的重力加速度。
(1)小明同学认为,实验中必须测出小球的直径,于是他用螺旋测微器测出了小球的直径,如图乙所示,则小球的直径d =________ mm 。
(2)小军同学认为不需要测小球的直径。
他借助最高点和最低点的拉力F 1、F 2,再结合机械能守恒定律即可求得。
小军同学还需要测量的物理量有________(填字母代号)。
A .小球的质量mB .轻绳的长度lC .小球运动一周所需要的时间T(3)根据小军同学的思路,请你写出重力加速度g 的表达式______________________。
【答案】:(1)5.695(5.693~5.697均可) (2)A (3)g =F 2-F 16m【解析】:(1)螺旋测微器的固定刻度读数为:5.5 mm ,可动刻度读数为:0.01×19.5 mm =0.195 mm ,所以最终读数为:固定刻度读数+可动刻度读数=5.5 mm +0.195 mm =5.695 mm 。
(2)(3)由牛顿第二定律,在最高点有:F 1+mg =m v 12r ,最低点有:F 2-mg =m v 22r ;由机械能守恒定律得:12mv 22=12mv 12+2mgr ,故g =F 2-F 16m ,因此已知最高点和最低点的拉力F 1、F 2,小军同学只需要测量小球的质量m ,故第(2)题选A ,第(3)题重力加速度g 的表达式为g =F 2-F 16m。
2.如图(a),一弹簧上端固定在支架顶端,下端悬挂一托盘;一标尺由游标和主尺构成,主尺竖直固定在弹簧左边;托盘上方固定有一能与游标刻度线准确对齐的装置,简化为图中的指针。
高考物理电表读数估读标准规则
高考物理电表读数估读标准规则估读的原则是:将最小刻度的下一位数进行估读。
如:最小刻度0.5,指针指到0.5,估读是0.50(记住要用“0”占位),如果指针在0.5与0.6之间约一半处,估读0.55,或者0.54、0.56都算正确。
补充回答:改错:上面回答把“如:最小刻度0.5”改为“最小刻度0.1”,抱歉。
增加回答:如果最小刻度0.5,指针指到0.5和1的中间,估读为0.7或0.8都正确,读0.75就不对了,因为0.7中的“7”已经是估读的了,不要再继续估读。
继续追问: 来自手机问问但是去年的高考题最小刻度是0.2,按照那个原则读0.1已经是估读了,但是那个在0到0.2之间偏0.2很多,答案给的是0.18。
补充回答:由于中学实验用的教学电流表、电压表等做工都很粗糙,而且多用电表如何读数1、要正确选取电表的档位,测电流选电流档位,测电压选电压档位,测电阻选电阻档位。
2、指针式电表V表示电压的读数,A表示电流读数,Ω表示电阻读数3、数字式电表只要选对档位就可以估读的原则是:将最小刻度的下一位数进行估读。
如:最小刻度0.1,指针指到0.1,估读是0.10(记住要用“0”占位),如果指针在0.5与0.6之间约一半处,估读0.55,或者0.54、0.56都算正确。
如果最小刻度0.5,指针指到0.5和1的中间,估读为0.7或0.8都正确,读0.75就不对了,因为0.7中的“7”已经是估读的了,不要再继续估读。
由于中学实验用的教学电流表、电压表等做工都很粗糙,而且最小刻度0.2的居多,做实验时,为了尽量减少误差,是在读了0.1后又跟了一位估计数,不然算出来的误差太大。
电压表和电流表一般都有两个量程,首先就要看清除量程,搞清楚一个小格代表多大电流或电压。
任何一个测量仪器都存在估读的问题,比如指针指在4.3和4.4之间,如果大概在中间,就读4.35,如果偏了一点就读4.36或4.34之类的,如果刚好指在刻度线上,别忘了在后面加个零,比如4.30或4.40。
测量仪器读数方法
一、重点难点分析:物理(考试说明)中要求学生熟练掌挂的基本仪器有13种,除打点计时器和潜动变阻器不需要读数外;其余11种涉及到读数问题.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,另外象弹簧称、欧姆表的读数问题也时有涉及,应为专题的的复习重点.凡涉及需要估读的仪器,怎样估读、估读到哪一位数字,应是本专题的难点所在。
二、解题方法指导需要估读的仪器在常用的测量仪器中:刻度尺、螺旋测微器、电流表、电压表、天平、弹簧秤等;读数时都需要估读.因为最终的读数要以有效宇的形式给出,而有效数字的最后一位数字为估计数字,应和误差所在位置一致,故在实际操作中,究竟估读到哪一位数字,应由测量仪器的精确度(即最小分度值)和实验误差要求两个因素共同决定.按照中学阶段比较流行的一种误差要求——(读数的最大绝对误差应小于仪器最小分度值的1/2),凡仪器的最小分度值为较高一级单位的1/10者,应比最小分度值多估读一位数字;凡仪器的最小分度值大于或等于较高一级单位的1/5者,只需要估读到和最小分度值所在同一位数字即符合上述误差要求.具体计算时也可将仪器的最小分度值除以2,所得数字的首位即为估读到的位数。
[例1)如图:V一1所示,被测物体的长度为mm解析:因为刻度尺的最小分度是1mm,除以2结果为0.5 mm,误差出现在毫米的十分位上,故估读时只能在毫米的十分位上进行估读,所以被测物体的长度为L=16MM+0.8MM=16.8MM.(注意:本题读成16.80MM或16.85MM都是不合乎要求的)例2:用天平称量物体的质量时,右盘中已放人了砝码68g,游码位置如图V--2所示,则被称物体的质量为 g.解析:由图--2可知,该天平的最小分度为0.04g.除以2结果为0.02g,误差出现在首分位上,读数时只能估读到克的百分位上,因此被测物体的质量为:m=68g+7X 0.04g=68.28g例3:将橡皮筋的一端固定在A点,另一端挂上商根细绳,每根细绳分别连接一个量程是5N、最小刻度为0.1N的弹簧测力计。
高中物理-基本仪表的读数及使用
8、请你读出下列游标卡尺的读数:
2
3 主尺 cm
游标
0
10
1205.35
L= 15 + 0.35 =15.35mm
9、请你读出下列游标卡尺的读数:
1
2 主尺 cm
游标
0
10
520 .95
L= 5 + 0.95 =5.95mm
50分度的游标卡尺的读数道 理和10分度、20分度的一样。 你能想出来吗?
(2)如果是用直流10 mA挡测量电流,则读数为__7_._2_mA.
(3)如果是用直流5 V挡测量电压,则读数为___3_._5_9__V.
多用电表的读数
用多用电表进行了几次测量,指针分别处于a、b的位置,如图 所示。若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的挡位,a和 b的相应读数是多少?请填在表格中。
因此用它测电阻时,每次换挡后都必须
(1)选挡将后两表要短进接行,欧进姆行调欧零姆调。零。
(2)换挡后要重新欧姆调零。
(3)被测电阻要与电源、其他元件分离。
(4)不能用两手同时接触表笔的金属杆。
(5)读数时应将指针示数乘以倍率。
(人6体)本使身用具后有,一要定将电阻两,表如笔果从两插手孔同中时捏拔住出表来笔, 触并针将,选这择时开就会关将旋人至体“电O阻F并F”联挡在或被交测流电阻电上压。 人最体高电挡阻。阻值较大(约100-300k ),如果被
答案:L= 1+ 0 + 0.004 = 1.004 mm
9、请你读出下列测量结果:
0.905
45
40
0
35
答案:L= 0+ 0.5 + 0.405 = 0.905 mm
主要仪器仪表的读数方法
主要仪器仪表的读数方法一、游标卡尺与螺旋测微器的读数1)不论是哪种测量仪,测量值=主尺读数+游标尺读数×最小精度。
游标卡尺主尺的读数读游标尺零刻度线左侧一格(注意不要读成游标尺边框左侧一格)。
游标尺的读数为游标尺与主尺对齐的刻度线格子数。
游标尺上有10小格的即为10分度尺,最小精度为10的倒数,即0.1mm;依次类推:20分度尺的最小精度为0.05mm,50分度尺的最小精度为0.02mm,螺旋测微器的最小精度为0.01mm。
2)读数时都应以毫米为单位(注意游标卡尺的主尺上标注的数字以cm为单位),作答时按要求换算。
3)螺旋测微器读数时,必须估读,以毫米为单位,一定是三位小数(故名千分尺)。
游标卡尺不要估读。
以毫米为单位,十分度(0.1mm)的只有一位小数,二十分度(0.05mm)和五十分度(0.02mm)的应有两位小数。
【读数练习】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 。
2.有一游标卡尺,主尺的最小分度是1mm,游标上有20个小的等分刻度。
用它测量一工件的长度,如上右图所示,图示的读数是 mm。
3.一游标卡尺的主尺最小分度为1mm,游标上有10个小等分间隔,现用此卡尺来测量工件的直径,如下左图所示。
该工件的直径为___________mm。
4.使用游标为10个小等分刻度的游标卡尺测量一物体的尺寸,得到上右图中的游标卡尺的读数,由于遮挡,只能看到游标的后半部分,图中游标卡尺的读数为cm;5.已知不同的工具测量某物体的长度时,有下列不同的结果:A.2.4cm B.2.37cm C.2.372cm D.2.3721cm其中,用最小分度值为厘米的刻度尺测量的结果是________;用游标尺上有10个等分刻度的游标卡尺测量的结果是_________。
6.下图是用螺旋测微器测量三根金属棒直径的示意图,从左到右三根金属棒的直径依次为:mm、mm、mm。
高考物理螺旋测微器的读数方法
高考物理螺旋测微器的读数方法
高考物理螺旋测微器的读数方法如下:
1. 转动旋钮,将测微螺杆靠近被测物体,到棘轮发出“喀喀”声时为止,此时可读数。
2. 查看固定刻度上的半毫米刻度线是否已经露出。
3. 读数时,从固定刻度上读取整毫米数。
4. 读取半毫米刻度线是否已经露出,从可动刻度上读取小数(不需估读)。
5. 将两次读数相加,即为被测物体的长度。
需要注意的是,读数时需要保持测微器固定端与测砧贴合,测微头和测砧需要接触良好,不能有摩擦或者不均匀的间隙。
另外,由于螺旋测微器自身精度的问题,读数存在一定的误差,因此需要根据具体情况进行调整和修正。
高中物理实验仪器的读数
高中物理实验仪器的读数作者:郑志文来源:《中学教学参考·中旬》 2013年第1期浙江省遂昌中学(323300)郑志文全国各地每年的高考中都有仪器读数的内容。
但由于高中物理实验仪器种类繁多,学生对仪器的读数没有形成一个系统的方法,因此常在此失分。
笔者将高中物理实验仪器读数的规律归纳如下:高考要求学生会正确读数的实验仪器有刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、弹簧秤、电流表、电压表、多用电表、变阻箱、秒表、天平等。
按是否需要估读,可分为不估读类和要估读类两大类。
一、不估读类由于其特定的结构特点,游标卡尺、秒表、变阻箱、多用电表的欧姆挡四种实验仪器的读数不需要估读。
1.游标卡尺游标卡尺的读数部分由主尺(最小分度为1mm)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分度游标,其精度为0.1mm;(2)20分度游标,其精度为0.05mm;(3)50分度游标,精度为0.02mm。
游标卡尺的读数方法是:以游标零刻度线为准在主尺上读出整毫米数L1,再看游标尺上第n条刻度线与主尺上某刻度线对齐,则总的读数为:L1+n×精度,因此不存在估读。
如图1中游标卡尺的读数为:29mm+8×0.1mm=29.8mm。
2.秒表机械秒表的长针是秒针,转一周是30s。
因为机械秒表采用的是齿轮传动,因此指针不是连续的转动,而是在跳动,它不可能停在两小格之间,所以不能读出比0.1s更短的时间,因此不估读。
位于秒表上部中间的小圆圈里面的短针是分针,分针走一周是15min,每小格为0.5min。
秒表的读数方法是:短针读数(t1)+长针读数(t2)。
如图2中秒表的读数为:1×30s+45×0.1s=34.5s。
3.电阻箱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,因此不估读。
高考物理实验题中常见的读数
●
物 理 ・ 高考聚焦
高 考 物 理 宾 验 题 中 常 见 的 读 数
河北 定 州市第二 中学( 7 0 0 左 会勤 0 30 )
高考 物理 实验 题 , 涉及 仪 器 读数 , 不 常 有
少 同学在 这些题 目上失 分 , 常 可惜 . 就一 非 现
2 .电 阻 箱
因为电阻箱 的特殊 结构 , 我们 在进行 电
节的 , 因此 读 数 时也 不 需 要 估 读 。如 图 4所
示 , 电阻箱 的读 数 为 9 . 此 28
标 卡尺 、 表 、 秒 电阻箱 .
二 是需 要 估 读 的 仪 器 , 类 仪 器 有 刻 度 此
尺、 弹簧秤、 温度计 、 天平、 螺旋测微 器 、 电流
表、 电压 表 、 多用 电表等 。
这 三种 仪器 的读 数方 法 通 常 是按 照 以上 的方 法把 最 小 刻度 十等 分 , 后 根 据 观 察 指 然
针指 在第 几 等 分 再 乘 上 最 4 N 度 的 1 l , / o估
读 到最 小 刻度 的下 一位 。
2 螺旋 测微 器 ( 叫千 分 尺 ) 比游标 卡 . 又 是 尺更精 密 的测 长度 的工 具 。用 它测 长 度 可 以
度 线格 子数 ×精 确度 ) 故 用 游 标 卡尺 测 量 长 , 度 是不 要估读 的. 例如 : 图 1的读 数 为 2 9mm+ 8 0 1mm一 . X
2023新教材高考物理二轮专题复习专题:力学实验
专题十六力学实验高频考点·能力突破考点一力学基本仪器的使用与读数注意事项:1.游标卡尺在读数时先确定各尺的分度,把数据读成以毫米为单位的,先读主尺数据,再读游标尺数据,最后两数相加.2.游标卡尺读数时不需要估读.3.螺旋测微器读数时,要准确到0.01 mm,估读到0.001 mm,结果若用mm作单位,则小数点后必须保留三位数字.4.游标卡尺在读数时注意区分游标卡尺的精度.5.螺旋测微器在读数时,注意区别整毫米刻度线与半毫米刻度线,注意判断半毫米刻度线是否露出.例1 某同学用50分度的游标卡尺测量一圆柱体工件的长度,如图1所示,则工件的长度为________ mm;用螺旋测微器测量工件的直径如图2所示,则工件的直径为________ mm.[解题心得]预测1 用刻度尺测量遮光条宽度,示数如图所示,其读数为________ cm.预测2 如图甲所示,某同学用弹簧OC和弹簧测力计a、b做“验证力的平行四边形定则”实验.在保持弹簧伸长量及方向不变的条件下:(1)若弹簧测力计a、b间夹角为90°,弹簧测力计a的读数是________ N;(如图乙所示)(2)若弹簧测力计a、b间夹角小于90°,保持弹簧测力计a与弹簧OC的夹角不变,增大弹簧测力计b与弹簧OC的夹角,则弹簧测力计a的读数________、弹簧测力计b的读数________.(选填“变大”“变小”或“不变”)预测 3 (1)某同学用游标卡尺的________(选填“内测量爪”“外测量爪”或“深度尺”)测得一玻璃杯的内高,如图甲所示,则其内高为________ cm.(2)该同学随后又用螺旋测微器测得玻璃杯的玻璃厚度如图乙所示,则厚度为________ mm.(3)该同学用螺旋测微器测得一小球直径如图丙所示,正确读数后得小球直径为1.731 mm,则a=________,b=________.(4)该同学测定一金属杆的长度和直径,示数分别如图丁、戊所示,则该金属杆的长度和直径分别为________ cm和________ mm.考点二纸带类实验综合纸带的三大应用(1)由纸带确定时间:要区别打点计时器打出的计时点与人为选取的计数点之间的区别与联系,若每五个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔Δt=0.02×5 s=0.10 s.(2)求解瞬时速度:利用做匀变速直线运动的物体在一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求打某一点时的瞬时速度,如图甲所示,打点n时的速度v n=x n+x n+12T.(3)用“逐差法”求加速度:如图乙所示,因为a1=x4−x13T2,a2=x5−x23T2,a3=x6−x33T2,所以a=a1+a2+a33=x4+x5+x6−x1−x2−x39T2.当位置间隔数是奇数时,应舍去位置间隔小的数据.例2 [2022·福建押题卷]某实验小组利用如图甲所示的装置,探究加速度与小车所受合外力和质量的关系.(1)下列做法正确的是________;A.实验前应先将木板左端适当垫高,以平衡摩擦力B.实验时应满足砝码桶与砝码总质量远小于小车和车内砝码总质量C.释放小车前应将小车靠近打点计时器,并使纸带尽量伸直D.实验时为了安全应先释放小车再接通打点计时器的电源E.在探究加速度与质量的关系时,应保持拉力不变,即只需要保持砝码桶和砝码总质量不变(2)实验时得到一条如图乙所示的纸带,打点计时器的频率为50 Hz,任意两个计数点间还有四个计时点未画出,由图中数据可计算小车的加速度为________ m/s2.(结果保留两位有效数字)(3)在保持小车和车中砝码质量一定,探究小车的加速度与受到的合外力的关系时,甲、乙两位同学分别得到了如图丙所示的a - F图像,则甲同学的a - F图线不过原点的原因是________________________________________________________________________.[解题心得]预测4 [2022·辽宁押题卷](1)在下列实验中,能用图中装置完成且仅用一条纸带就可以得出实验结论的是________(单选);A.验证小车和重物组成的系统机械能守恒B.探究小车速度随时间变化的规律C.探究小车加速度与力、质量的关系D.探究不同力做功与小车速度变化的关系(2)某次实验中按规范操作打出了一条纸带,其部分纸带如下图.已知打点计时器接在频率为50 Hz的交流电源上,纸带左端接小车,请根据图中纸带判断其做的是________(填“匀速”“匀变速”或“加速度变化的变速”)运动,此次实验中打点计时器打下A点时小车的速度为________m/s;(保留两位有效数字)(3)如下图所示,在水平气垫导轨上用光电门记录数据的方式做“验证动量守恒定律”实验,测量滑块A的质量记为m1,测量滑块B的质量记为m2,测量滑块A上的遮光条宽度如下图所示,其宽度d1=________cm,测得滑块B上的遮光条宽度为d2.滑块A从右向左碰静止的滑块B,已知m1>m2,光电门计时器依次记录了三个遮光时间Δt1、Δt2、Δt3,验证动量守恒需要满足的关系式为____________________________(用测量的物理量符号表示).考点三“弹簧”“橡皮条”“碰撞”类实验例3 [2022·浙江6月](1)①“探究小车速度随时间变化的规律”实验装置如图1所示,长木板水平放置,细绳与长木板平行.图2是打出纸带的一部分,以计数点O为位移测量起点和计时起点,则打计数点B时小车位移大小为________ cm.由图3中小车运动的数据点,求得加速度为________ m/s2(保留两位有效数字).②利用图1装置进行“探究加速度与力、质量的关系”的实验,需调整的是________(多选).A.换成质量更小的车B.调整长木板的倾斜程度C.把钩码更换成砝码盘和砝码D.改变连接小车的细绳与长木板的夹角(2)“探究求合力的方法”的实验装置如图4所示,在该实验中①下列说法正确的是________(单选).A.拉着细绳套的两只弹簧秤,稳定后读数应相同B.在已记录结点位置的情况下,确定一个拉力的方向需要再选择相距较远的两点C.测量时弹簧秤外壳与木板之间不能存在摩擦D.测量时,橡皮条、细绳和弹簧秤应贴近并平行于木板②若只有一只弹簧秤,为了完成该实验至少需要________(选填“2”“3”或“4”)次把橡皮条结点拉到O.[解题心得]例4 [2022·全国甲卷]利用图示的实验装置对碰撞过程进行研究.让质量为m1的滑块A 与质量为m2的静止滑块B在水平气垫导轨上发生碰撞,碰撞时间极短,比较碰撞后A和B的速度大小v1和v2,进而分析碰撞过程是否为弹性碰撞.完成下列填空:(1)调节导轨水平.(2)测得两滑块的质量分别为0.510 kg和0.304 kg.要使碰撞后两滑块运动方向相反,应选取质量为________ kg的滑块作为A.(3)调节B的位置.使得A与B接触时,A的左端到左边挡板的距离s1与B的右端到右边挡板的距离s2相等.(4)使A以一定的初速度沿气垫导轨运动,并与B碰撞,分别用传感器记录A和B从碰撞时刻开始到各自撞到挡板所用的时间t1和t2.(5)将B放回到碰撞前的位置,改变A的初速度大小,重复步骤(4).多次测量的结果如下表所示.(6)表中的k2=________(保留2位有效数字).的平均值为________(保留2位有效数字).(7)v1v2判断.若两滑块的碰撞(8)理论研究表明,对本实验的碰撞过程,是否为弹性碰撞可由v1v2为弹性碰撞,则v1的理论表达式为________(用m1和m2表示),本实验中其值为________(保留v22位有效数字);若该值与(7)中结果间的差别在允许范围内,则可认为滑块A与滑块B在导轨上的碰撞为弹性碰撞.[解题心得]预测 5 某兴趣小组同学想探究橡皮圈中的张力与橡皮圈的形变量是否符合胡克定律,若符合胡克定律,则进一步测量其劲度系数(圈中张力与整圈形变量之比).他们设计了如图甲所示实验:橡皮圈上端固定在细绳套上,结点为O,刻度尺竖直固定在一边,0刻度与结点O水平对齐,橡皮圈下端悬挂钩码,依次增加钩码的个数,分别记录下所挂钩码的总质量m 和对应橡皮圈下端P的刻度值x,如下表所示:(1)请在图乙中,根据表中所给数据,充分利用坐标纸,作出m - x图像;(2)作出m - x图像后,同学们展开了讨论:甲同学认为:这条橡皮圈中的张力和橡皮圈的形变量基本符合胡克定律;乙同学认为:图像的斜率k即为橡皮圈的劲度系数;丙同学认为:橡皮圈中的张力并不等于所挂钩码的重力;……请参与同学们的讨论,并根据图像数据确定:橡皮圈不拉伸时的总周长约为______ cm,橡皮圈的劲度系数约为________ N/m(重力加速度g取10 m/s2,结果保留三位有效数字).(3)若实验中刻度尺的0刻度略高于橡皮筋上端结点O,则由实验数据得到的劲度系数将________(选填“偏小”“偏大”或“不受影响”);若实验中刻度尺没有完全竖直,而读数时视线保持水平,则由实验数据得到的劲度系数将________(选填“偏小”“偏大”或“不受影响”).预测 6 某研究小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验,所用器材有:方木板一块、白纸、量程为5 N的弹簧测力计两个、橡皮条(带两个较长的细绳套)、小圆环、刻度尺、三角板、图钉(若干个).主要实验步骤如下:a.橡皮条的一端与轻质小圆环相连,另一端固定;b.用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环,小圆环运动至O点,记下两弹簧测力计的读数F1和F2及两细绳套的方向;c.用一个弹簧测力计将小圆环拉到O点,记下弹簧测力计的读数F及细绳套的方向;d.在白纸上做出力F、F1和F2的图示,猜想三者的关系,并加以验证.(1)b 、c 步骤中将小圆环拉到同一位置O 的目的是________________________.(2)某次操作后,在白纸上记录的痕迹如图丁所示,请你在图丁中完成步骤d.预测7 [2022·北京押题卷]如图1所示,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球碰撞前后的动量关系.图1中的O 点为小球抛出点在记录纸上的垂直投影.实验时,先使A 球多次从斜轨上位置P 静止释放,找到其平均落地点的位置E .然后,把半径相同的B 球静置于水平轨道的末端,再将A 球从斜轨上位置P 静止释放,与B 球相碰后两球均落在水平地面上,多次重复上述A 球与B 球相碰的过程,分别找到碰后A 球和B 球落点的平均位置D 和F .用刻度尺测量出水平射程OD 、OE 、OF .测得A 球的质量为m A ,B 球的质量为m B .图1(1)实验中,通过测量小球做平抛运动的水平射程来代替小球碰撞前后的速度.①实验必须满足的条件有________.A .两球的质量必须相等B .轨道末端必须水平C .A 球每次必须从轨道的同一位置由静止释放②“通过测量小球做平抛运动的水平射程来代替小球碰撞前后的速度”可行的依据是________________.A.运动过程中,小球的机械能保持不变B .平抛运动的下落高度一定,运动时间相同,水平射程与速度大小成正比(2)当满足表达式__________________时,即说明两球碰撞中动量守恒;如果再满足表达式________________时,则说明两球的碰撞为弹性碰撞. (用所测物理量表示)(3)某同学在实验时采用另一方案:使用半径不变、质量分别为16m A 、13m A 、12m A 的B 球.将A 球三次从斜轨上位置P 静止释放,分别与三个质量不同的B 球相碰,用刻度尺分别测量出每次实验中落点痕迹距离O 点的距离OD 、OE 、OF ,记为x 1、x 2、x 3.将三组数据标在x 1 - x 3图中.从理论上分析,图2中能反映两球相碰为弹性碰撞的是________.图2考点四力学其他实验例 5 某实验小组的同学利用如图甲所示的实验装置完成了“探究向心力与线速度关系”的实验,将小球用质量不计长为L的细线系于固定在铁架台上的力传感器上,小球的下端有一长度极短、宽度为d的挡光片,测得小球的直径为D,重力加速度用g表示.请回答下列问题:(1)用游标卡尺测量挡光片的宽度如图乙所示,则挡光片的宽度为________mm;如果挡光片经过光电门时的挡光时间为10 ms,则小球通过光电门时的速度大小为v=________m/s(结果保留3位有效数字).(2)小球通过光电门时力传感器的示数为F0,改变小球释放点的高度,多次操作,记录多组F0、v的数据,作出F0-v2的图像,如果图线的斜率为k,则小球(含挡光片)的质量为________;向心力大小为F=________.(用已知物理量的符号表示)[解题心得]预测8 用如图甲所示装置研究平抛运动的轨迹.将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的木板上.钢球沿斜槽PQ滑下后从Q点飞出,落在竖直挡板MN上.由于竖直挡板与竖直木板的夹角略小于90°,钢球落在挡板上时,钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点.每次将竖直挡板向右平移相同的距离L,从斜槽上同一位置由静止释放钢球,如此重复,白纸上将留下一系列痕迹点.(1)实验前需要检查斜槽末端是否水平,正确的检查方法是______________________.(2)以平抛运动的起始点为坐标原点,水平向右为x轴正方向,竖直向下为y轴正方向建立坐标系.将钢球放在Q点,钢球的________(选填“最右端”“球心”或“最下端”)对应白纸上的位置即为坐标原点.(3)实验得到的部分点迹a、b、c如图乙所示,相邻两点的水平间距均为L,ab和ac的竖直间距分别是y1和y2,当地重力加速度为g,则钢球平抛的初速度大小为________,钢球运动到b点的速度大小为_______________________________________________________.预测9 [2022·济南市测评]某实验小组在实验室用单摆做测定重力加速度的实验,实验装置如图甲所示.(1)摆球的直径用螺旋测微器测出,如图乙所示,其读数为________mm.(2)正确操作测出单摆完成n次全振动的时间为t,用毫米刻度尺测得摆线长为L,螺旋测微器测得摆球直径为d.用上述测得量写出重力加速度的表达式:g=________________________________________________________________________.(3)某同学测得的g值比当地的重力加速度偏小,可能原因是________.A.计算时将L当成摆长B.测摆线长时摆线拉得过紧C.开始计时时,秒表按下过晚D.实验中误将30次全振动计为29次素养培优·创新实验1.力学创新型实验的特点(1)以基本的力学模型为载体,依托运动学规律和牛顿运动定律设计实验.(2)将实验的基本方法——控制变量法、处理数据的基本方法——图像法、逐差法融入到实验的综合分析之中.2.创新实验题的解法(1)根据题目情境,提取相应的力学模型,明确实验的理论依据和实验目的,设计实验方案.(2)进行实验,记录数据,应用原理公式或图像法处理实验数据,结合物体实际受力情况和理论受力情况对结果进行误差分析.情境 1 [2022·山东卷]在天宫课堂中、我国航天员演示了利用牛顿第二定律测量物体质量的实验.受此启发,某同学利用气垫导轨、力传感器、无线加速度传感器、轻弹簧和待测物体等器材设计了测量物体质量的实验,如图甲所示.主要步骤如下:①将力传感器固定在气垫导轨左端支架上,加速度传感器固定在滑块上;②接通气源,放上滑块,调平气垫导轨;③将弹簧左端连接力传感器,右端连接滑块.弹簧处于原长时滑块左端位于O点,A点到O点的距离为5.00 cm,拉动滑块使其左端处于A点,由静止释放并开始计时;④计算机采集获取数据,得到滑块所受弹力F、加速度a随时间t变化的图像,部分图像如图乙所示.回答以下问题(结果均保留两位有效数字):(1)弹簧的劲度系数为________ N/m.(2)该同学从图乙中提取某些时刻F与a的数据,画出a-F图像如图丙中Ⅰ所示,由此可得滑块与加速度传感器的总质量为________kg.(3)该同学在滑块上增加待测物体,重复上述实验步骤,在图丙中画出新的a-F图像Ⅱ,则待测物体的质量为________kg.[解题心得]情境 2 [2022·邯郸二模]如图所示的实验装置可以测量物块与长木板间的动摩擦因数.把长木板一端放在水平面上,另一端支撑起来形成一个斜面.物块沿斜面加速下滑的过程中先后经过光电门A和光电门B.如果测得物块上挡光片宽度为d,物块经过光电门A、B 时挡光片的挡光时间分别为Δt1和Δt2,已知当地重力加速度为g.(1)要测出物块与长木板间的动摩擦因数,需要测量出斜面的倾角θ以及光电门A、B之间的距离L.(2)计算物块沿斜面下滑的加速度a的运动学公式是a=________________.(3)物块与斜面间的动摩擦因数μ=________________.[解题心得]情境 3 [2022·河南焦作高一联考]某实验小组利用如图甲所示装置测定小车在斜面上下滑时的加速度,实验开始时,小车静止在A点,光电门位于O点,AO间距离为l0.已知小车上挡光片的宽度为d,且d≪l0.(1)释放小车,小车由静止开始下滑,下滑过程中通过位于O点处的光电门,由数字计时器记录挡光片通过光电门的时间Δt.可由表达式v=________得到小车通过光电门的瞬时速度.(2)将光电门向下移动一小段距离x后,重新由A点释放小车,记录挡光片通过光电门时数字计时器显示的时间Δt和此时光电门与O点间距离x.(3)重复步骤(2),得到若干组Δt和x的数值.(4)在1-x坐标系中描点连线,得到如图乙所示直线,其斜率大小为k,纵轴截距为b,(Δt)2则小车加速度的表达式为a=________,初始时AO间距离l0=________.(用d、k、b表示)[解题心得]情境 4 [2022·全国冲刺卷]为准确测量某弹簧的劲度系数,某探究小组设计了如下实验,实验装置如图甲所示,其原理图如图乙所示.角度传感器与可转动的“T”形螺杆相连,“T”形螺杆上套有螺母,螺母上固定有一个力传感器,弹簧的上端挂在力传感器下端挂钩上,另一端与铁架台底座的固定点相连.当“T”形螺杆转动时,角度传感器可测出螺杆转动的角度,力传感器会随着“T”形螺杆旋转而上下平移,弹簧长度也随之发生变化.实验过程中,弹簧始终在弹性限度内.(1)已知“T”形螺杆向某一方向旋转10周(10×360°)时,力传感器上移40.0 mm,则在角度传感器由0增大到270°的过程中,力传感器向上移动的距离为________ mm.(保留一位小数)(2)该探究小组操作步骤如下:①旋转螺杆使初状态弹簧长度大于原长;②记录初状态力传感器示数F0、以及角度传感器示数θ0;③旋转“T”形螺杆使弹簧长度增加,待稳定后,记录力传感器的示数F n,角度传感器的示数θn;④多次旋转“T”形螺杆,重复步骤③的操作;⑤以力传感器的示数F为纵坐标、角度传感器的示数θ为横坐标,由实验数据描绘出F - θ图像,则该图像可能为________.(3)若图像的斜率为2.5×10-4N/°,则该弹簧的劲度系数k=________ N/m.(结果保留三位有效数字)[解题心得]专题十六力学实验高频考点·能力突破考点一例1 解析:根据游标卡尺读数规则可知工件的长度为21 mm+0.02 mm×36=21.72 mm;根据螺旋测微器读数规则可知工件的直径为4 mm+0.01 mm×30.0=4.300 mm.答案:21.72 4.300预测1 解析:读数时要注意分度值是1 mm,要估读到分度值的下一位.答案:1.50 (1.49~1.51均可)预测2 解析:(1)由图乙所示弹簧测力计可知,其分度值为0.1 N,弹簧测力计a的读数是3.50 N;(2)若弹簧测力计a、b间夹角小于90°,保持弹簧测力计a与弹簧OC的夹角不变,增大弹簧测力计b与弹簧OC的夹角,如图所示,则可知弹簧测力计a的示数变小,b的示数变大.答案:(1)3.50 (3.48~3.52) (2)变小变大预测3 解析:(1)因需测量的是玻璃杯的内高即深度,所以要用游标卡尺的深度尺测量,根据图甲可知,游标卡尺主尺上的整毫米数为100 mm,游标尺的精确度为0.1 mm,且第3条刻度线(不计0刻度线)与主尺上的刻度线对齐,则玻璃杯的内高为100 mm+0.1 mm×3=100.3 mm=10.03 cm.(2)螺旋测微器的读数规则:测量值=固定刻度读数(注意半毫米刻度线是否露出)+精确度(0.01 mm)×可动刻度读数(一定要估读),由图乙可知玻璃厚度为2.5 mm +0.01 mm×26.0=2.760 mm.(3)因1.731 mm=1.5 mm+0.01 mm×23.1,由螺旋测微器读数规则知a=20,b=0.(4)由图丁所示可得金属杆的长度L=60.10 cm.由图戊知,此游标尺为50分度,游标尺上第10条刻度线(不计0刻度线)与主尺上的刻度线对齐,则该金属杆直径d =4 mm+0.02×10 mm=4.20 mm.答案:(1)深度尺10.03 (2)2.760 (3)20 0 (4)60.10 4.20考点二例2 解析:(1)为了使小车所受的合外力等于拉力,实验前应该平衡摩擦力,故A 正确;因为有拉力传感器,小车受到的拉力的大小可以直接读出,故无需让砝码桶和砝码的质量远小于小车和车内砝码的质量,B 错误;为了使纸带上能尽可能多打点,使其得到充分的利用,故释放小车前应将小车靠近打点计时器,纸带伸直是为了尽量减小纸带与限位孔间的摩擦,故C 正确;凡是使用打点计时器的实验,都应该先接通电源,让打点计时器稳定运行后再释放纸带(小车),故D 错误;在探究加速度与质量的关系时,应保持拉力不变,即需要保持拉力传感器的示数不变,故E 错误.(2)由题意知T =0.1 s ,采用逐差法求加速度,可得a =BD −OB (2T )2=2.4 m/s 2;(3)由甲同学的a - F 图像可知,拉力传感器的示数F =0时,小车已经有了加速度,可能原因是平衡摩擦力过度,木板的倾角过大.答案:(1)AC (2)2.4 (3)平衡摩擦力过度,木板的倾角过大预测4 解析:(1)验证小车和重物组成的系统机械能守恒,需要测量小车和重物的质量,A 错误;探究小车速度随时间变化的规律,仅需要一条纸带即可得出实验结论,B 正确;探究小车加速度与力、质量的关系,还需知道二者的质量,C 错误;探究不同力做功与小车速度变化的关系,需要知道二者的质量,D 错误.(2)根据Δx =aT 2,T 均相等,即只要满足Δx 均相等即可满足运动为匀变速运动,根据图像可知Δx 均为0.1 cm ,则该运动为匀变速运动.小车的速度为v =(1.0+1.1)×10−22×0.02 m/s =0.53 m/s.(3)游标卡尺读数为1 cm +0.02×0 mm=1 cm =1.000 cm要验证动量守恒定律,即验证碰撞前的动量和碰撞后的动量相等,即m 1v 1=m 2v 2+m 1v 3故有m 1d 1Δt 1=m 2d 2Δt 2+m 1d1Δt 3 答案:(1)B (2)匀变速 0.52~0.54 (3)1.000 cm ~1.010 cm 均可m 1d 1Δt 1=m 2d 2Δt 2+m 1d1Δt 3 考点三 例3 解析:(1)①由刻度尺的读数规则可知,打下计数点B 时小车的位移大小为x 2=6.20 cm ;连接图3中的点,由斜率可知加速度a =1.9 m/s 2;②利用图1装置进行“探究加速度与力、质量的关系”的实验时,为减小实验误差,应使连接小车的细绳与长木板平行,D 错误;实验时应将钩码更换成砝码盘和砝码,应保证小车的质量远大于砝码以及砝码盘的总质量,因此不能换成质量更小的小车,A错误,C正确;实验时应将长木板的右端适当垫高以平衡摩擦力,B正确.(2)①“探究求合力的方法”时不用保证两弹簧秤的读数相同,A错误;在已记录结点位置的情况下,确定一个拉力的方向需要再选择与结点相距较远的一点,B错误;实验时,弹簧秤外壳与木板之间的摩擦不影响实验的结果,C错误;为了减小实验误差,实验时,应保证橡皮条、细绳和弹簧秤贴近并平行于木板,D正确.②如果只有一个弹簧秤,应先后两次将弹簧秤挂在不同的细绳套上,然后将结点拉到同一位置O,并保证两次两分力的方向不变;再将弹簧秤挂在一个细绳套上,将结点拉到位置O,因此为了完成实验至少需要3次把橡皮条的结点拉到O.答案:(1)①6.20±0.05 1.9±0.2②BC(2)①D②3例 4 解析:(2)在一动一静的弹性碰撞中,质量小的滑块碰撞质量大的滑块才能反弹,故应选质量为0.304 kg的滑块作为A.(6)滑块A、B碰后的速度v1=s1t1、v2=s2t2,因s1=s2,故有v1v2=t2t1,则k2=0.210.67≈0.31.(7)v1v2的平均值k̅=2×0.31+3×0.335≈0.32.(8)设滑块A碰前的速度为v0,若为弹性碰撞,则有:{v1v0=−v1v1+v2v2①12v1v02=12v1v12+12v2v22②联立①②得:v1=m2−m1m1+m2v0,v2=2m1v0m1+m2则v1v2=m2−m12m1=0.510−0.3042×0.304≈0.34.答案:(2)0.304 (6)0.31 (7)0.32(8)m2−m12m10.34预测5 解析:(1)描点作出m - x图像如图所示(2)由m - x 图像可知,橡皮圈不拉伸时P 点距离O 点的距离约为5.20 cm (5.10 cm ~5.40 cm),则橡皮圈的总周长约为10.40 cm (10.20 cm ~10.80 cm).由m - x 图像可知,橡皮圈的劲度系数,则有k =ΔmgΔx =120×10−3×10(7.40−5.20)×10−2N/m =54.5 N/m.(3)若实验中刻度尺的0刻度略高于橡皮筋上端结点O ,则由实验数据得到的劲度系数将不受影响,因为计算劲度系数时考虑的是橡皮筋的伸长量而不是长度.若实验中刻度尺没有完全竖直,而读数时视线保持水平,会使读数偏大,则由实验数据得到的劲度系数将偏小.答案:(1)见解析 (2)10.40 54.5 (3)不受影响 偏小预测6 解析:(1)b 、c 步骤中将小圆环拉到同一位置O 的目的是保证两次操作力的作用效果相同;(2)在白纸上画出各力的大小及方向,并用表示F 1、F 2的线段为邻边作平行四边形,比较其对角线和表示F 的线段是否在实验误差允许范围内相等.答案:(1)保证两次操作力的作用效果相同 (2)见解析预测7 解析:(1)①为防止碰后小球A 反弹,应使A 的质量大于B 的质量,A 错误;为保证小球做平抛运动,轨道末端必须水平,故B 正确;为保证小球A 到轨道末端时的速度相等,A 球每次必须从轨道的同一位置由静止释放,故C 正确.故选BC.②小球做平抛运动的过程,有h =12gt 2,x =vt ,整理得t = √2h g ,x =v √2hg ,发现平抛运动的下落高度一定,运动时间相同,水平射程与速度大小成正比.故选B.(2)因为可用小球做平抛运动的水平射程来代替小球抛出时的速度,根据动量守恒有m A v 0=m A v 1+m B v 2 m A OE =m A OD +m B OF若碰撞过程为弹性碰撞,则机械能守恒,有12m A v 02=12v v v 12+12vvv 22即m A OE 2=m A OD 2+m B OF 2(3)因为碰撞前,球A 的速度不变,则球A 单独落地时的x 2一直不变. 根据m A x 2=m A x 1+m B x 3。
高考物理测量仪器的估读方法
高考物理测量仪器的估读方法在高考物理实验中,估读是非常重要的一项技能。
通过对测量仪器的估读,能够得到更准确的实验数据,提高实验的可靠性和准确性,同时也对学生的实验技能进行考察。
下面将介绍一些高考物理测量仪器的估读方法。
在温度计的读数中,整数部分是直接读取的,一般情况下可以准确到个位数。
小数部分的估读方法可以通过观察标尺上的刻度线来进行。
如果小数部分在两个刻度之间,可以按比例来估计。
比如,如果小数部分在两个刻度线之间的一半,我们可以将估读的小数部分定为0.5、如果小数部分的长度超过一个刻度,可以使用细目视差法进行估读。
即使用两个眼睛同时观察,使其划过刻度线,直到其中一个眼睛划过开始和结束位置之间的位置时停下,这个刻度线所对应的数值即为估读的小数部分。
在使用安培表测量电流时,需要注意观察指针的位置。
一般来说,可以估计到指针位置的精确刻度之间的一半。
如果指针位置在两个刻度之间的一半,可以估计其为0.5刻度。
如果指针位置指向了一个刻度线,但与下一个刻度线之间没有完全对齐,可以使用细目视差法来进行估读。
在使用伏特表测量电压时,也需要注意观察指针的位置。
估读的方法与电流表类似。
一般来说,可以估计到指针位置的精确刻度之间的一半。
如果指针位置在两个刻度之间的一半,可以估计其为0.5刻度。
如果指针位置指向了一个刻度线,但与下一个刻度线之间没有完全对齐,可以使用细目视差法来进行估读。
在使用量筒测量液体体积时,可以通过标尺上的刻度线进行估读。
一般来说,可以准确的读取整数部分,并通过观察刻度线的位置估计小数部分。
如果小数部分在两个刻度线之间,可以按比例来估计。
如果小数部分的长度超过一个刻度,可以使用细目视差法进行估读。
在使用皮尺测量长度时,可以直接读取整数部分,一般可以准确到个位数。
小数部分的估读方法可以通过观察刻度线上的分度值来进行。
比如,如果小数部分在两个刻度线之间的一半,可以将估读的小数部分定为0.5、如果小数部分的长度超过一个刻度,可以使用细目视差法进行估读。
高考物理游标卡尺、螺旋测微器原理及使用读数
5 0 2025 15——螺旋测微器 读数公式:测量值=固定刻度值+固定刻度的中心水平线与可动刻度对齐的位置的读数×0.01mm 螺旋测微器是依据螺旋放大的原理制成的,即螺杆在螺母中旋转一周,螺杆便沿着旋转轴线方向前进或后退一个螺距的距离。
因此,沿轴线方向移动的微小距离,就能用圆周上的读数表示出来。
螺旋测微器的精密螺纹的螺距是0.5mm ,可动刻度有50个等分刻度,可动刻度旋转一周,测微螺杆可前进或后退0.5mm ,因此旋转每个小分度,相当于测微螺杆前进或后退这0.5/50=0.01mm 。
可见,可动刻度每一小分度表示0.01mm ,所以以螺旋测微器可准确到0.01mm 。
由于还能再估读一位,可读到毫米的千分位,故又名千分尺。
使用螺旋测微器应注意以下几点: ①测量时,在测微螺杆快靠近被测物体时应停止使用旋钮,而改用微调旋钮,避免产生过大的压力,既可使测量结果精确,又能保护螺旋测微器。
②在读数时,要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻线是否已经露出。
③读数时,千分位有一位估读数字,不能随便扔掉,即使固定刻度的零点正好与可动刻度的某一刻度线对齐,千分位上也应读取为“0”。
④当小砧和测微螺杆并拢时,可动刻度的零点与固定刻度的零点不相重合,将出现零误差,应加以修正,即在最后测长度的读数上去掉零误差的数值。
[经验之谈]:(1)看半刻度是否漏出,固定刻度上的刻度值是以mm 为单位; (2)可动刻度要估读,小数点后应保留三位有效数字。
如右图读数时,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,所以在最小刻度后应再估读一位),再把两部分读数相加,得测量值。
右图中的读数应该是6.702mm 。
测量值=6.5+20.3×0.01mm=6.703mm (6.702mm ~6.704mm 均正确) 例1、 读出下列螺旋测微器测量的读数。
⑴ ⑵ 答案:⑴0.642mm ⑵10.294mm0 10 150 5 10 25 30读数9.270 读数 5.804 读数7.500二、测量原理某一种游标卡尺的刻度状况如图1—3甲所示,主尺最小分度为1毫米,游标尺刻度总长度为9毫米,划成10等分。
近年物理高考中的读数题
近年物理高考中的读数题作者:梁晓辉来源:《读写算》2010年第20期在高考理综试卷(全国1卷)中的物理实验部分,近年来一直是占18分,2009年由原来的1道题改为2道题,基本分数未变。
这些实验题属于难度较小或中等题,应该是学生拿分的关键。
在这些题中,读数题属于难度较低的基本技能题,应该必须拿下。
下面分门别类地谈谈这些题的解法和注意事项:一、刻度尺类:此类仪器包括毫米刻度尺、弹簧秤、温度计等,在读数时应估读一位,保留到最小分度值的下一位,估读可以有误差,但位数不能错。
近年考试以毫米刻度尺为主,由于最小分度是毫米,读数应读到0.1毫米这位,如果题目要求以其他单位作答,再换算即可。
以下为近年相关考题(节录)。
2010年广东理综34题,求AB间距离,答案是0.70cm。
二、游标尺类此类仪器包括游标卡尺、游标角度尺、游标温度计等。
此类仪器由主尺和游标组成,游标尺有10、20、50等份之分,角度尺还有30、60等份的,每份长度为(n-1)/n乘以主尺最小分度值,也有每份长度为(2n-1)/n乘以主尺最小分度值的宽游标。
读数规则为以游标尺的“0”刻线先读出整数部分,再根据游标尺的与主尺某刻度对齐的刻度位置计算出小数部分。
游标尺满刻度读数为主尺最小分度值。
有时出题为20或50等份游标,满刻度为20或50,要经过计算才能正确读出,其实这种尺只能出现在试题中,实际的卡尺均标到100以便读数。
试想这么难读的尺生产出来有人卖才怪。
另外,游标尺不估读。
以下为近年相关考题(节录)。
此类仪器主要是螺旋测微器,出现在力学和电磁学的试验中。
由固定刻度和可动刻度组成,固定刻度可读出整数部分,可动刻度读出小数部分。
可动刻度有50和100等份两种,但考试时基本都考50等份的,这样可以增加难度。
50等份尺的读数方法是:先在固定刻度上读整数部分,由于可动部分每转一圈前进或后退0.5mm,故整数部分为0.5mm的倍数。
要注意代表0.5mm的刻线是否露出,如果已经露出,则要加上0.5mm。
关于高考游标卡尺与千分尺学生读数存在障碍与对策
关于高考游标卡尺与千分尺学生读数存在障碍与对策这两种基本测量工具是高考的常考内容,学生的得分情况并不理想.本人在教学中发现,以上二尺学生在具体读数时会涉及以下三种障碍,在此剖析与阅读本文之各位同仁,以期正腕.一 边沿障碍例如图1:读出图中游标卡尺的长度:学生很多读成12点几mm,这位同学是把游标尺的最左端的边沿当成游标尺的“0”刻度线。
二 “0”障碍读出数据中如果含有“0”,不论“0”居中还是居后,学生出错率大增。
例如图2,学生多读成3.5mm (或3.4mm )。
正确读数是30.5或30.4mm如图3 很多学生读成4.70mm 或4.52mm ;正确读数是4.700mm三 单位障碍有的时候让学生读成 __________cm 或__________m 或__________×10-3m.很多学生会出错。
根据以上情况,本人认为采取以下对策:无论是二尺中的哪种,都用“三步法”读数; 首先声明都要先读成mm,然后再进行单位换算.1 游标卡尺的读数:图1图2 图3(1)如果主尺的在游标零刻度线前面有示数,一定将该示数乘10(2)读出在主尺示数和游标尺“0”刻度线之间毫米的整数部分(3)通过游标尺读出不足毫米的小数部分,将三部分加起来就是最终的读数。
以图1为例:11×10+6+15×0.05=116.75mm2 千分尺的读数:(1)读出主尺的毫米的整数部分(有“0”刻度线的一侧是主尺)(2)如果有半刻度线露出,表明应该加0.5mm(3)通过旋转部分读出剩余的不足1mm的部分,将三部分加起来就是最终的读数:以图3 为例,应该这样读数:4+0.5+20.0×0.01=4.700mm实际测试表明,按照以上三步法读数,大大减少出错的几率,所以我们在二尺读数的备考中,充满信心的对学生说,如果出二尺读数的题,志当必得!2012、1、6 布吉高级中学曲祥智。
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基本仪器读数
一、有效数字
1.一切不为零的数字都是有效数字,如:、、都是有效数字,均为四位有效数字。
2.在非零数字之间或在非零数字之后的零都是有效数字。
如、、,均为有效数字。
3.在非零数字之前的零不是有效数字。
如、、均是二位有效数字,而“3”、“7”、“8”
前面的零均不是有效数字。
以上三种情况可概括为:从左往右数,从第一个不为零的数字起,数到右边最末一位估读数字
为止,包括末位的零都是有效数字。
4.·
5.有效数字的位数与小数点的位置有关。
如、、均为四位数字。
6.乘方不是有效数学。
如×103kg,不是5位有效数学,而是2位有效数字。
5400m与×103m所
表示的有效数字位数是不同的,前者为4位有效数字,而后者为2位有效数字,所表示的意义也不相同,前者末位的“0”是估读的,后者“4”是估读的。
前者所用的测量工具的最小单位为10m,后
者所用的测量工具的最小单位为1000m。
注意:作为有效数字“0”,无论是在数字之间,还是数字的末尾,均不能随意省略。
例如:
和的意义是不同的,为两位有效数字,为三位有效数字。
两者的误差不同,前者厘米为准确位,毫
米为估读位;后者毫米为准确位,为估读位,因此其准确度不同。
针对训练
(1990全国,24)用伏安法测电阻的实验中,按实验要求选用的电压表的最小分度为伏,电流表的最
答案:1、3〔2分〕(只填一个且填对的,给1分;有错的不给这2分).4〔1分〕.
二、游标卡尺
1.刻度原理
、
游标卡尺的精度是以游标上的分度相对于主尺上最小分度的大小来确定的。
⑴精度是0.1mm的游标卡尺(常称为10分游标),主尺的最小分度是1mm,游标上10个等分刻度的总长度等于9mm,游标上每一分度比主尺的一分度少0.1mm。
则游标刻度总长度为(1-1/10)×10=9mm;
⑵精度是0.05mm的游标卡尺(常称为20分游标),主尺的最小分度是1mm,游标上20个等分刻度的总长度等于19mm,游标上每一分度比主尺的一分度少0.02mm。
则游标刻度总长度为(1-1/20)×20=19mm;
⑶精度是0.02mm的游标卡尺(常称为50分游标),主尺的最小分度是1mm,游标上10个等分刻度的总长度等于49mm,游标上每一分度比主尺的一分度少0.02mm。
则游标刻度总长度为(1-1/50)×50=49mm。
~
三种游标尺比较
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1mm差
109主尺上读的毫米数+
)
2019
主尺上读的毫米数+ 5049? 主尺上读的毫米数+
2.读数方法
测量值=主尺读数+游标尺读数
L=x+ns,以mm为单位,整数部分由主尺读出,与一般刻度尺读数方法一样。
小数部分由游标尺读出,其中n为与主尺上某刻度线对齐的游标尺刻度线的格数,s为此种卡尺的准确度。
针对训练
#
1.(2004春季高考题)有一游标卡尺,主尺的最小分度是1毫米,游标上有20个小的等分刻度.用它测量一工件的长度,如图1所示,图示的读数是________.
图1
2.(1993全国,15)一游标卡尺的主尺最小分度为1毫米,游标上有10个小等分间隔,现用此卡尺来测量工件的直径,如图2所示.该工件的直径为_______毫米.
图2
3.(2003年全国卷)
?
图 3 图 4
待测电阻是一均匀材料制成的圆柱体,用游标为50分度的卡尺测量其长度与直径,结果分别如图3、图4所示。
由图可知其长度为 ,直径为 。
4. 如图5游标卡尺的读数为______。
图 5
答案:1、;2、;3、,;4、
三、 | 四、 螺旋测微器
1. 刻度原理
螺旋测微器又叫千分尺,它是一种比游标卡尺更精密的测量长度的仪器。
用它测量长度可以准确到。
螺旋测微器的螺距等于,每转一周长,螺杆前进或后退。
把周长分为50等份,每一小格表示。
2. 读数方法
测量时被测物长度的整毫米数由固定刻度上读出,小数部分由可动刻度读出。
读数时,要注意固定刻度上表示半毫米刻度线是否已经露出。
针对训练
'
1. 2004理综(甘肃、青海)
图6中给出的是螺旋测微器测量一金属板厚度时的示数,读数应为 mm 。
图 6 2. 2004年全国理综丙 —
上右图中给出的是用螺旋测微器测量一金属薄板厚度时的示数,此读数应为 mm 。
0 5
15
10
4. 图8中螺旋测微器的读数为_______。
答案:1、;2、; 3、;4、
五、 秒表
图 9
图9中秒表的读数为_____;右图中秒表为____。
[
答案:秒;秒。
六、 电表
针对训练
1. (1992全国,23)一量程为安的电流表,其刻度盘如图10所示.今在此电流表的两端间并联一电阻,其阻值等于该电流表内阻的1/2,使之成为一新的电流表,则图示的刻度盘上的每一小格表示_________安培.
2. 右图电压表读数为_______
)
31
2 《
33 4 35 6 37 8 39 41
}
10 43
12
14
45 16 47
18
; 49
20 51 22 53 24 26
55
.
57
28 59
0 1 2 6
7
《 8
9 10 11 3 4 5
12 、 13 14 》
1 2 3
V
图10
分)
图11 电流表的读数为_____;电压表的读数为______。
图12电压表的读数为____图13电流表的读数为____
(
图14电流表的读数为____图15电压表的读数为____
答案:1、;2、;图11:;;图12:;图13:;图14:;图15:。
七、欧姆表
针对训练
1.(1993全国,9)图16为万用表欧姆挡的原理示意图,其中电流表的满偏电流为300A,内阻r g=100,调零电阻最大阻值R=50k,串联的固定电阻R0=50,电池电动势=.用它测量电阻R x,能准确测量的阻值范围是
$
(A)30k~80k;(B)3k~8k;(C)300~800;(D)30~80
2.(1990全国,27)用万用表欧姆挡(×100)测试三只晶体二极管,其结果依次如图17①、②、③所示.
由图可知,图______中的二极管是好的,该二极管的正极是_____端。
图表16图17
3.(2003广西高考题)图18中如果是用直流10V档测量电压,则读数为______V;如果是用×100Ω档测量电阻,则读数为______Ω;如果是用5mA档测量电流,则读数为______mA.
~
图18
4.(1995全国,26)某人用万用电表按正确步骤测量一电阻阻值,指针指示位置如图19,则这电阻值是_______.如果要用这万用电表测量一个约200欧的电阻,为了使测量比较精确,选择开关应选的欧姆挡是_______.
5.(2003年全国春季高考题)
(1)图20中左图为多用电表的示意图,其中S、K、T为三个可调节的部件,现用此电表测量一阻值约为20~30Ω的定值电阻,测量的某些操作步骤如下:
①调节可调部件,使电表指针停在位置;
②调节可调部件K,使它的尖端指向位置;
③将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插孔,笔尖相互接触,调节可调部件,使电表指针指向位置。
(2)在用多用表测量另一电阻的阻值时,电表的读数如图20的右图所示,该电阻的阻值为 。
图19
图20
答案:1、B;2、②〔1分〕.a〔2分〕;3、,600,;4、×103欧(3分,写成×103欧或1200欧也给分;不写单位不给分)×10(2分);5、(1)①S,左边电压或电流零刻度,②×1,③T,右边电阻为零的刻度。
(2)20欧。
八、其它
针对训练
1. (1994全国,22)将橡皮筋的一端固定在A点,另一端拴上两根细绳,每根细绳分别连着一个量程为5
牛、最小刻度为牛的弹簧测力计.沿着两个不同的方向拉弹簧测力计.当橡皮筋的活动端拉到O点时,
两根细绳相互垂直,如图21所示.这时弹簧测力计的读数可从图中读出。
(1)由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为_________牛和_________牛。
(只须读到牛)
图21
2.(2000年,14)某同学用如图所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律,图中PQ是斜槽,QR为水平槽,实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹,重复上述操作10次,得到10个落痕迹,再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让A球仍从位置G由静止开始滚下,和B球碰撞后,A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹,重复这种操作10次,图22中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点,B球落点痕迹如图23所示,其中米尺水平放置,且平行于G、R、O所在的平面,米尺的零点与O点对齐。
图22图23
碰撞后B球的水平射程应取为__________cm。
答案:1、,2、(1)(3分,答数在到范围内的都给分)。