1-5实验(一)长度的测量
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必考内容
第1章 第5讲
高考物理总复习
2．由纸带求物体运动加速度的方法 (方法一)逐差法：取偶数段位移 因为(x4－x3)＋(x3－x2)＋(x2－x1)＝x4－x1＝3aT2 同理有 x5－x2＝x6－x3＝„＝3aT2 所以，我们可以由测得的各段位移 x1，x2„„求出 a1 x4－x1 x5－x2 ＝ ，a2＝ „„ 3T2 3T2
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第1章 第5讲
高考物理总复习
2．当游标卡尺的测量爪合在一起时，游标尺的零刻线 在主尺零刻线的右侧，则用读数的方法读出零误差，用最 终的读数减去零误差． 3．当游标卡尺的测量爪合在一起时，游标尺的零刻线 在主尺零刻线的左侧， 则用读数的方法读出此时的零误差， 最后的数据等于最终的读数减去零误差加 1.
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第1章 第5讲
高考物理总复习
2．游标卡尺 (1)游标卡尺的构造如图所示，它的左测量爪固定在主 尺上并与主尺垂直，右测量爪与左测量爪平行，固定在游 标尺上，可以随同游标尺一起沿主尺滑动． 在下图中，上边是内测脚，用来测槽宽和管的内径； 下边是外测脚，用来测物体的厚度或管的外径；有些游标 卡尺在主尺背后嵌着一根窄片，它和游标尺固定在一起， 随着游标尺沿主尺滑动，用来测量槽或孔的深度．
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第1章 第5讲
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(2)常见的游标尺按游标尺刻度的格数分成以下 3 种
游标尺(mm) 刻度 格数 10 20 50 刻度总 长度 9 19 49 每小格与 1mm 差 0.1 0．05 0．02 精度 (mm) /mm) 0.1 主尺上读的毫米数＋0.1n 测量结果(游标尺上第 n 个格 与主尺上的刻度线对齐时
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4．只要操作正确，本实验的误差主要为系统误差，用 游标卡尺测量的读数属于可靠数字，其误差小于精度的 50%.
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第1章 第5讲
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研究匀变速直线运动
实验目的 1．练习使用电火花计时器或电磁打点计时器，利用 打上点的纸带研究物体的运动情况． 2．掌握判断物体是否做匀变速运动的方法． 3．测定匀变速直线运动的加速度．
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第1章 第5讲
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1 再 由 a1 ， a2„ 算 出 平 均 值 a ＝ (a1 ＋ a2 ＋ a3) ＝ 3 x4＋x5＋x6－x1＋x2＋x3 就是所要测得的加速度． 9T2
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(方法二)图象法：如图所示，以打某点为计时起点，由 xn＋xn＋ 1 vn＝ 求出各个计数点的瞬时速度，作 v－t 图象， 2T 图线的斜率即为物体的加速度．
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3．求物体在打下某计数点时瞬时速度的方法 x1＋x2 v1＝ (时间 2T 内的平均速度等于该段时间中点 T 2T 时刻的瞬时速度)．
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实验器材 电火花计时器或电磁打点计时器，纸带，电源，小车， 细绳，一端附有滑轮的长木板，刻度尺，钩码，导线．
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数据处理 1．从三条纸带中选择一条比较理想的，舍掉开头一些 比较密集的点，在后边便于测量的地方找一个开始点来确 定计数点．为了计算方便和减小误差，通常用连续打五个 点的时间作为时间单位，即 T＝0.1s.
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长度的测量
实验目的 练习正确使用刻度尺和游标卡尺测量长度．测量一 段金属管的长度、内径和外径；测量一个小量筒的深度． 实验器材 刻度尺，游标卡尺，金属管，小量筒．
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实验原理 1．刻度尺 刻度尺的规格 实 验 中 常用 的 刻度 尺 是米 尺 ，米 尺 的最 小 分度 是 1mm，量程不等，测量中常用的米尺有钢卷尺、木直尺、 带刻度的三角板等．
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金属管 长度 l/mm 内径 d内/mm 外径 d外/mm
小量筒 深度 h/mm
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1
2 3 4 平均值
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注意事项 1．刻度尺的刻度线要紧贴金属管，并且读数时视线与 刻度线要对齐，避免误差；如果刻度尺端头有磨损，测量 起点不要选在“0”刻度线． 2． 分清游标卡尺的精确度是多少？读数时应使视线与 尺垂直，避免产生误差．
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[答案]
a b c 0.9
0.1 111 0.4
111.4
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游标卡尺的主尺最小分度为 1mm，游标尺上有 20 个小的等分刻度，用它来测量一工件的内径，如图所示， 该工件的内径为________mm.
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2．用游标卡尺测量金属管的内径和外径．测量时先在 管的一端测量两个互相垂直方向的内径(或外径)， 再在管的 另一端测量两个互相垂直方向的内径(或外径)， 把测量的数 据填入表格中，分别求出内径和外径的平均值.
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游标卡尺的原理及读数
命题规律 根据游标卡尺原理进行正确的读数
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(2011· 南昌模拟)如图甲所示，用游标卡尺的 ________(填“a”、 “b”或“c”)测小试管的内径， 用________ 测小试管的外径，用________测小试管的深度．图乙是 测小试管深度时卡尺上的示数图，这种卡尺的游标尺的
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④一定要弄清所用卡尺的精确度． ⑤若用 X 表示由主尺上读出整的毫米数，K 表示从游 标尺上读出与主尺上某一刻度线对齐的游标的格数，则记 录结果表达为：(X＋K×精确度)mm.
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实验步骤 1．用刻度尺测量金属管的长度，每次测量后让金属管 绕轴转过约 45° ，再测量下一次，共测量 4 次．把测量的数 据填入表格中，求出平均值．
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实验原理和方法 1．打点计时器的使用 (1)电磁打点计时器：电磁打点计时器是一种使用低压 交流电源的仪器，它的工作电压为 4～6V.当通过的电流频 率为 f＝50Hz 时，它每隔 0.02s 打一次点．
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命题规律 根据打点的纸带判断物体运动性质及求
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0．05 主尺上读的毫米数＋0.05n 0．02 主尺上读的毫米数＋0.02n
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(3)游标卡尺读数的技巧 ①读数时以 mm 为单位来读，读出后再按要求化成其 他单位． ②以主尺读数时一定要读离游标零刻度线左边最近的 主尺刻度线的值． ③在读小数部分时一定要认清第几根刻度与主尺的刻 度对齐．
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3．读数时可应用下列公式方法进行： 测量值＝主尺读数＋游标尺与主尺刻度线对齐的格数 ×精确度， 单位是“mm”． 精确度等于主尺最小分度的长度 除以游标尺刻度的格数．在“主尺读数”时一定要读游标 零刻度线左边最近的主尺刻度线的值．
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最小刻度为________mm，精确度为________mm，主尺 的整毫米数为________mm，游标尺上毫米小数部分为 ________mm，试管的深度为________mm.
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[解析] 内测量爪测小试管的内径， 外测量爪测小试管 的外径，用深度尺测小试管的深度 .10 分度游标尺总长 9mm， 精确度为 0.1mm.游标尺零刻度线左边的主尺示数是 111mm，游标尺上第 4 条刻度线与主尺刻度线重合，故毫 米小数部分为 4×0.1mm＝0.4mm，试管的深度为 111mm ＋0.4mm＝111.4mm.
[答案] 23.85 [解析] 游标卡尺是20分度的，游标尺的最小分度值
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为0.05mm，由图可知
L1＝2.3cm＝23mm L2＝17×0.05mm＝0.85mm 所以工件的内径为 L＝L1＋L2＝23mm＋0.85mm＝23.85mm
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根据纸带求做匀变速运动的小车在某一瞬时的速 度及运动的加速度
误差分析 本实验参与计算的量有 x 和 T，因此误差来源于 x 和 T.调整好打点计时器，由于市电的频率很稳定，其误差小 于± 0.2Hz，故可将打点时间误差忽略不计．若测各个 x 时 用最小分度为 1 mm 的刻度尺，其误差一般不超过 0.5mm. 若点子打得清晰而小， 则误差可小于 0.2mm.因此我们应选 择点子打得小而清晰的纸带， 且要用最小分度为 1mm 的刻 度尺估测到 0.1mm，并要求眼睛要正对点和刻度尺，以尽 量减小误差．
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误差分析 1．当游标卡尺的测量爪合在一起时，游标尺的零刻线 与主尺的零刻线重合时，游标卡尺不存在零误差，可以直 接进行测量；当游标卡尺的测量爪合在一起时，游标尺的 零刻线与主尺的零刻线不重合时，游标卡尺存在零误差， 测量、读数的方法依旧，但最后的数据在处理时要考虑零 误差的影响．
(2)电火花计时器：电火花计时器是利用火花放电使墨 粉在纸带上打出墨点而显出点迹的计时仪器．当电火花计 时器接通 220V 交流电源，按下脉冲输出开关时，计时器 发出的脉冲电流经接正极的放电针、接负极的纸盘轴(墨粉 纸盘)， 产生火花放电， 于是在运动的纸带上打出一列点迹， 当电源频率为 50Hz 时，它的脉冲放电周期也是 0.02s，即 每隔 0.02s 打一个点．
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第1章
直线运动
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第1章
直线运动
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实验(一)长度的测量 实验
第 5 讲 (二)研究匀变速直线运动
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第1章 第5讲
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2． 正确使用毫米刻度尺测量每相邻的两计数点间的距 离， 并填入表内， 用逐差法求出加速度， 最后求其平均值(请 读者自己设计表格)． 3．也可求出各计数点对应的瞬时速度，作出 v－t 图 象，求直线的斜率，即物体运动的加速度．
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4．在游标卡尺测量金属管的外径时，金属管不可在钳 口间移动或压得太紧，以免磨损钳口；用游标卡尺测量金 属管的外径、内径和量筒的深度时，当游标卡尺放在合适 的位置后，应适当旋紧固定螺钉，然后再读数．
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5．如果游标卡尺的读数是以试卷的形式出现，则一定 要注意区分“0”刻度线与游标尺的边线． 6． 在完成“主尺读数”和“游标尺读数”之和的运算 过程中，其单位必须统一；游标卡尺读数不作有效数字 要求．
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实验步骤 1． 如图所示， 把一端附有滑轮的长木板放在实验桌上， 并把滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上远离滑 轮的一端，连接好电路．
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2．把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂 上合适的钩码，放手后，看小车能否在木板上平稳地加速 滑行，然后把纸带穿过打点计时器，并把纸带的另一端固 定在小车的后面． 3．把小车停在打点计时器处．先接通电源，后释放小 车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一 系列小点，换上新纸带，重复实验三次．
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2．由纸带求物体运动加速度的方法 (方法一)逐差法：取偶数段位移 因为(x4－x3)＋(x3－x2)＋(x2－x1)＝x4－x1＝3aT2 同理有 x5－x2＝x6－x3＝„＝3aT2 所以，我们可以由测得的各段位移 x1，x2„„求出 a1 x4－x1 x5－x2 ＝ ，a2＝ „„ 3T2 3T2
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2．当游标卡尺的测量爪合在一起时，游标尺的零刻线 在主尺零刻线的右侧，则用读数的方法读出零误差，用最 终的读数减去零误差． 3．当游标卡尺的测量爪合在一起时，游标尺的零刻线 在主尺零刻线的左侧， 则用读数的方法读出此时的零误差， 最后的数据等于最终的读数减去零误差加 1.
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2．游标卡尺 (1)游标卡尺的构造如图所示，它的左测量爪固定在主 尺上并与主尺垂直，右测量爪与左测量爪平行，固定在游 标尺上，可以随同游标尺一起沿主尺滑动． 在下图中，上边是内测脚，用来测槽宽和管的内径； 下边是外测脚，用来测物体的厚度或管的外径；有些游标 卡尺在主尺背后嵌着一根窄片，它和游标尺固定在一起， 随着游标尺沿主尺滑动，用来测量槽或孔的深度．
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(2)常见的游标尺按游标尺刻度的格数分成以下 3 种
游标尺(mm) 刻度 格数 10 20 50 刻度总 长度 9 19 49 每小格与 1mm 差 0.1 0．05 0．02 精度 (mm) /mm) 0.1 主尺上读的毫米数＋0.1n 测量结果(游标尺上第 n 个格 与主尺上的刻度线对齐时
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4．只要操作正确，本实验的误差主要为系统误差，用 游标卡尺测量的读数属于可靠数字，其误差小于精度的 50%.
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研究匀变速直线运动
实验目的 1．练习使用电火花计时器或电磁打点计时器，利用 打上点的纸带研究物体的运动情况． 2．掌握判断物体是否做匀变速运动的方法． 3．测定匀变速直线运动的加速度．
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1 再 由 a1 ， a2„ 算 出 平 均 值 a ＝ (a1 ＋ a2 ＋ a3) ＝ 3 x4＋x5＋x6－x1＋x2＋x3 就是所要测得的加速度． 9T2
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(方法二)图象法：如图所示，以打某点为计时起点，由 xn＋xn＋ 1 vn＝ 求出各个计数点的瞬时速度，作 v－t 图象， 2T 图线的斜率即为物体的加速度．
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3．求物体在打下某计数点时瞬时速度的方法 x1＋x2 v1＝ (时间 2T 内的平均速度等于该段时间中点 T 2T 时刻的瞬时速度)．
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实验器材 电火花计时器或电磁打点计时器，纸带，电源，小车， 细绳，一端附有滑轮的长木板，刻度尺，钩码，导线．
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数据处理 1．从三条纸带中选择一条比较理想的，舍掉开头一些 比较密集的点，在后边便于测量的地方找一个开始点来确 定计数点．为了计算方便和减小误差，通常用连续打五个 点的时间作为时间单位，即 T＝0.1s.
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长度的测量
实验目的 练习正确使用刻度尺和游标卡尺测量长度．测量一 段金属管的长度、内径和外径；测量一个小量筒的深度． 实验器材 刻度尺，游标卡尺，金属管，小量筒．
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实验原理 1．刻度尺 刻度尺的规格 实 验 中 常用 的 刻度 尺 是米 尺 ，米 尺 的最 小 分度 是 1mm，量程不等，测量中常用的米尺有钢卷尺、木直尺、 带刻度的三角板等．
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金属管 长度 l/mm 内径 d内/mm 外径 d外/mm
小量筒 深度 h/mm
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1
2 3 4 平均值
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注意事项 1．刻度尺的刻度线要紧贴金属管，并且读数时视线与 刻度线要对齐，避免误差；如果刻度尺端头有磨损，测量 起点不要选在“0”刻度线． 2． 分清游标卡尺的精确度是多少？读数时应使视线与 尺垂直，避免产生误差．
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0.1 111 0.4
111.4
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游标卡尺的主尺最小分度为 1mm，游标尺上有 20 个小的等分刻度，用它来测量一工件的内径，如图所示， 该工件的内径为________mm.
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2．用游标卡尺测量金属管的内径和外径．测量时先在 管的一端测量两个互相垂直方向的内径(或外径)， 再在管的 另一端测量两个互相垂直方向的内径(或外径)， 把测量的数 据填入表格中，分别求出内径和外径的平均值.
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游标卡尺的原理及读数
命题规律 根据游标卡尺原理进行正确的读数
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(2011· 南昌模拟)如图甲所示，用游标卡尺的 ________(填“a”、 “b”或“c”)测小试管的内径， 用________ 测小试管的外径，用________测小试管的深度．图乙是 测小试管深度时卡尺上的示数图，这种卡尺的游标尺的
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④一定要弄清所用卡尺的精确度． ⑤若用 X 表示由主尺上读出整的毫米数，K 表示从游 标尺上读出与主尺上某一刻度线对齐的游标的格数，则记 录结果表达为：(X＋K×精确度)mm.
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实验步骤 1．用刻度尺测量金属管的长度，每次测量后让金属管 绕轴转过约 45° ，再测量下一次，共测量 4 次．把测量的数 据填入表格中，求出平均值．
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实验原理和方法 1．打点计时器的使用 (1)电磁打点计时器：电磁打点计时器是一种使用低压 交流电源的仪器，它的工作电压为 4～6V.当通过的电流频 率为 f＝50Hz 时，它每隔 0.02s 打一次点．
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命题规律 根据打点的纸带判断物体运动性质及求
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0．05 主尺上读的毫米数＋0.05n 0．02 主尺上读的毫米数＋0.02n
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(3)游标卡尺读数的技巧 ①读数时以 mm 为单位来读，读出后再按要求化成其 他单位． ②以主尺读数时一定要读离游标零刻度线左边最近的 主尺刻度线的值． ③在读小数部分时一定要认清第几根刻度与主尺的刻 度对齐．
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3．读数时可应用下列公式方法进行： 测量值＝主尺读数＋游标尺与主尺刻度线对齐的格数 ×精确度， 单位是“mm”． 精确度等于主尺最小分度的长度 除以游标尺刻度的格数．在“主尺读数”时一定要读游标 零刻度线左边最近的主尺刻度线的值．
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最小刻度为________mm，精确度为________mm，主尺 的整毫米数为________mm，游标尺上毫米小数部分为 ________mm，试管的深度为________mm.
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[解析] 内测量爪测小试管的内径， 外测量爪测小试管 的外径，用深度尺测小试管的深度 .10 分度游标尺总长 9mm， 精确度为 0.1mm.游标尺零刻度线左边的主尺示数是 111mm，游标尺上第 4 条刻度线与主尺刻度线重合，故毫 米小数部分为 4×0.1mm＝0.4mm，试管的深度为 111mm ＋0.4mm＝111.4mm.
[答案] 23.85 [解析] 游标卡尺是20分度的，游标尺的最小分度值
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为0.05mm，由图可知
L1＝2.3cm＝23mm L2＝17×0.05mm＝0.85mm 所以工件的内径为 L＝L1＋L2＝23mm＋0.85mm＝23.85mm
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根据纸带求做匀变速运动的小车在某一瞬时的速 度及运动的加速度
误差分析 本实验参与计算的量有 x 和 T，因此误差来源于 x 和 T.调整好打点计时器，由于市电的频率很稳定，其误差小 于± 0.2Hz，故可将打点时间误差忽略不计．若测各个 x 时 用最小分度为 1 mm 的刻度尺，其误差一般不超过 0.5mm. 若点子打得清晰而小， 则误差可小于 0.2mm.因此我们应选 择点子打得小而清晰的纸带， 且要用最小分度为 1mm 的刻 度尺估测到 0.1mm，并要求眼睛要正对点和刻度尺，以尽 量减小误差．
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误差分析 1．当游标卡尺的测量爪合在一起时，游标尺的零刻线 与主尺的零刻线重合时，游标卡尺不存在零误差，可以直 接进行测量；当游标卡尺的测量爪合在一起时，游标尺的 零刻线与主尺的零刻线不重合时，游标卡尺存在零误差， 测量、读数的方法依旧，但最后的数据在处理时要考虑零 误差的影响．
(2)电火花计时器：电火花计时器是利用火花放电使墨 粉在纸带上打出墨点而显出点迹的计时仪器．当电火花计 时器接通 220V 交流电源，按下脉冲输出开关时，计时器 发出的脉冲电流经接正极的放电针、接负极的纸盘轴(墨粉 纸盘)， 产生火花放电， 于是在运动的纸带上打出一列点迹， 当电源频率为 50Hz 时，它的脉冲放电周期也是 0.02s，即 每隔 0.02s 打一个点．
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第 5 讲 (二)研究匀变速直线运动
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第1章 第5讲
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2． 正确使用毫米刻度尺测量每相邻的两计数点间的距 离， 并填入表内， 用逐差法求出加速度， 最后求其平均值(请 读者自己设计表格)． 3．也可求出各计数点对应的瞬时速度，作出 v－t 图 象，求直线的斜率，即物体运动的加速度．
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4．在游标卡尺测量金属管的外径时，金属管不可在钳 口间移动或压得太紧，以免磨损钳口；用游标卡尺测量金 属管的外径、内径和量筒的深度时，当游标卡尺放在合适 的位置后，应适当旋紧固定螺钉，然后再读数．
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5．如果游标卡尺的读数是以试卷的形式出现，则一定 要注意区分“0”刻度线与游标尺的边线． 6． 在完成“主尺读数”和“游标尺读数”之和的运算 过程中，其单位必须统一；游标卡尺读数不作有效数字 要求．
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实验步骤 1． 如图所示， 把一端附有滑轮的长木板放在实验桌上， 并把滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上远离滑 轮的一端，连接好电路．
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2．把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂 上合适的钩码，放手后，看小车能否在木板上平稳地加速 滑行，然后把纸带穿过打点计时器，并把纸带的另一端固 定在小车的后面． 3．把小车停在打点计时器处．先接通电源，后释放小 车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一 系列小点，换上新纸带，重复实验三次．