2010届高考物理第一轮复习课件：实验1 长度的测量

0
主尺
1 cm
游标
0
0.1毫米
10
主尺上的1个最小分度与游标上1个分度相 差为多少呢？
1、游标卡尺的测量原理
0
主尺
1 cm
游标
0
10
当被测量的物体长度为零时，游标上的哪 一根刻度线与主尺上的刻度线相重合呢？
1、游标卡尺的测量原理
0.1mm
当被测量的物体厚度为0.1mm时，游标上 的哪一根刻度线与主尺上的刻度线相重合呢？
1、游标卡尺的测量原理
0.6mm
当被测量的物体厚度为0.6mm时，游标上 的哪一根刻度线与主尺上的刻度线相重合呢？
1、游标卡尺的测量原理
0
主尺
1 cm
游标向右移动0.6mm 游标
0
10
当被测量的物体厚度为0.6mm时，游标上 的哪一根刻度线与主尺上的刻度线相重合呢？
1、游标卡尺的测量原理
0
主尺
产生偶然误差的原因很多，例如读数时， 视线的位置不正确，测量点的位置不准确， 被测物体由于环境温度、湿度等因素的影 响而产生微小变化等等 。 对同一物理量进行多次测量求平均值作为 该物理量的测量结果，能够比较好地减少 偶然误差。
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（最后一 位），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）
1、游标卡尺的测量原理
0
主尺
1 cm
游标向右移动0.1mm 游标
0
10
当被测量的物体厚度为0.1mm时，游标上 的哪一根刻度线与主尺上的刻度线相重合呢？

答案：DBFAEGC
第五页，共16页。
点评：对实验步骤可简化为：放置→固定→连接→ 先接后放，开始实验→重复实验→数据分析，同时 (tóngshí)要理解实验步骤中关键几步，如“固定时定 滑轮要伸出桌面，打点计时器固定于远离定滑轮的 一端；开始实验时先接通电源，后释放小车”等．
第六页，共16页。
考点2：基本仪器的原理(yuánlǐ)、使用方法
第4节
实验：长度的测量 (cèliáng)、研究匀变速直
线运动
第一页，共16页。
第二页，共16页。
考点(kǎo diǎn)1：实验步骤操作的规范性 【例1】在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验 中，按照实验进行的先后顺序，将下述步骤的代号 (dàihào)填在横线上______________． A．把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面 B．把打点计时器固定在长木板的没有滑轮的一端，并 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ好电路 C．换上新的纸带，再重做两次 D．把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面
第八页，共16页。
【解析】图(a)中，从主尺看，整毫米数是23，游标尺 上第7条刻度线与主尺上的一条刻度线重合，所以 (suǒyǐ)毫米以下的读数就是0.7mm，得到内径的读数 为23.7mm=2.37cm.
图(b)中主尺上整毫米数是30，游标尺上第3条刻 度线与主尺上的一条刻度线重合，所以(suǒyǐ)外径的 读数为30.3mm=3.03cm.管壁的厚度为两者之差的一半 0.33cm.
第十五页，共16页。
【解析】(3) (3)a＝Δt2s＝－00..002100m/s2＝－2.00m/s2，所以大 小为2.00m/s2，由于物块减速过程中阻力来源除了滑动摩擦力， 还有空气阻力，纸带与打点计时器间的摩擦阻力，所以 ma>μmg，所以用ag来求μ，结果比真实值偏大．

【解析】20 等分游标，游标尺上的一个分度比主 尺的一个分度差 0.05 mm，所以逆向第 1 格长 0.05 mm， 逆向第 2 格长 0.10 mm.主尺 2.2 cm 与 3.2 cm 差 10 格，即逆向 10 格长 0.50 mm，相当于 10 个 δ. 10 等分游标卡尺，游标尺上的一个分度比主尺的一个 分度差 0.1 mm，由测量结果 2.37 cm，0.07 cm 是 7 个 分度累加，所以游标尺上的第 7 条刻度线与主尺的 30 mm 刻度线对齐．
三、测量结果的有效数字和测量工具精确度的关 系 测量结果由准确数和估读数组成．在测量结果的 有效数字中，倒数第一位数字是估读数，倒数第二位 数字是准确数．(对需要估读的测量工具而言) 测量结果的有效数字是由测量工具的精确度来决 定的，而测量工具的精确度又由测量工具的最小分度 决定，所以测量工具的最小分度是多少，测量结果就 能准确到多少． 我们在实验测量中，要按有效数字规则读数，必须弄 清下列三个问题：
题型一：游标卡尺的原理和读数 例1使用游标卡尺的关键是“游标尺读数”． 请完 成下面小题，并体会其中所含的“累积放大”思想， 即利用精确度， 把不易直接读准确的微小量， 通过“放 大”显示成容易直接读准确的较大量 ( 游标尺上与主 尺对齐的第 n 格)，从而提高测量的精确程度．
(1)如图所示是精确度 δ＝0.05 mm 的游标卡尺的 简化图，图中游标尺第 11 格与主尺 3.2 cm 刻度线对 齐，则从此处“逆向”往前看，主尺上逆向第 1 格(即 3.1 cm 刻度)比游标尺逆向第 1 格(即顺数第 10 格)长 ________mm.主尺上逆向第 2 格比游标尺逆向第 2 格 长________mm，主尺上的 2.1 cm 刻度线与游标尺上 的 “0” 刻 度 线 间 的 距 离 为 ________mm ， 相 当 于 ________个 δ. (2)已知游标卡尺的主尺的最小分度是 1 mm，游 标尺上有 10 个小的等分刻度， 它们的总长等于 9 mm， 用这种游标卡尺测得物体的长度为 2.37 cm， 这时游标 尺上的第______条刻度线与主尺上的______mm 刻度 线对齐．

(2)游标卡尺读数时要注意两点:①看准分度值(本
题游标卡尺为20分度).②游标卡尺不需估读.由题
图可知其读数为24.220 cm.
第二十四页，共25页。
（ 3） v s
R tR
10.243103 m
50.010-3 s 1 (24.220102 )m
2
≈1.69弧度(húdù)/秒
答案 (1)10.243 (2)24.220 (3)1.69
图4
解析(jiě xī) 该游标卡尺的精确度1为 mm=0.02 mm, 所以其读数为41 mm+10×0.02 m50m=41.20 mm= 4.120 cm
第十三页，共25页。
【例3】图5所示中各螺旋测微器的读数(dúshù)
图5 解析 从左到右读数(dúshù)依次为：9 mm+21.5×0.01 mm =9.215 mm; 9.5 mm+19.7×0.01 mm=9.697 mm; 6 mm+20.9×0.01 mm=6.209 mm 答案 9.215 mm 9.697 mm 6.209 mm
”的实
验中，先用刻度尺测出悬点到小球底
88.38
端的长度如图3所示，则悬线和小球直
图3
径的总和为
厘米.
解析 测量时，悬点与刻度尺零刻度对
齐，此时三角尺直角点对应的刻度
x=88.38 cm.即
悬线和小球直径的总和为88.38 cm. 第十二页，共25页。
【例2】一种游标卡尺，它的游标尺上有50个小的等 分刻度，总长度为49 mm.用它测量某物体长度， 卡尺示数如图4所示,则该物体的长度是 4c.m12.0
（三）螺旋测微器的读数 1.读数时，从固定刻度上读取整、半毫米数.要

y n
叫做游标卡尺的精确度,简称为精度,其
值由游标尺的刻度数和主尺上的分度值y决定.一 般来说,主尺上的分度值长度y=1 mm,当n=10时, 其精度为0.1 mm;当n=20时,其精度为0.05 mm;当 n=50时,其精度为0.02 mm.
共 30 页
8
典例剖析
共 30 页
9
【例1】 有一种游标卡尺,主尺的分度值是1 mm,游 标尺上有50个等分刻度,此游标尺的总长度为
A.9.6 mm C.11.4 mm 答案:A
B.10.8 mm D.12.6 mm
共 30 页
23
5.某同学用毫米刻度尺先后三次测量一支铅笔的长 度,测量的数据分别是183.0 mm､183.4 mm､ 183.0 mm,那么这支铅笔的长度应是( A.183.0 mm C.183.13 mm 答案:B B.183.1 mm D.183.4 mm )
1.64 米刻度尺测该工件长度,示数为________cm,用游标
为10分度的游标卡尺测它的长度,示数为 _________cm.用游标为50分度的游标卡尺测它的 1.64 长度,示数为_________cm.
1.638
共 30 页
22
4.游标卡尺的游标有10个等分刻度,当左､右测脚合 拢时,游标尺在主尺上的位置如图a,当用此尺测某 工件时,游标尺在主尺上的位置如图b所示,则工件 的实际长度是( )
15
[解析] 游标尺上的零点对着主尺上100 mm(10 cm) 多一点,而游标尺上的第六格与主尺上的某一刻度 对齐,又由于游标尺上有20个等分刻度,游标尺上 每一小格“表示”0.05 mm,所以图示的读数为 100 mm+0.05×6 mm= 100.30 mm=10.030 cm.

D＝L1＋L2＝102 mm＋0.2 mm＝102.2 mm＝10.22 cm. 方法二 对齐处整毫米数为104 mm， 读数：104 mm－2×0.9 mm＝102.2 mm＝10.22 cm. 【答案】 10.22
10．(2009·哈尔滨质检)某同学用一把游标卡尺上有50 个小等分刻度的游标卡尺测量摆球的直径，由于被遮挡，只 能看见游标的后半部分，如图所示，该摆球的直径为多少？
3.用游标卡尺测量小量筒的深度，共测量三次，把测 量的数据填入下表中，求出平均值.
1 2 3 平均值
长度 l/mm
金属管
内径d内 外径d外 /mm /mm
小量筒
深度 h/mm
五、游标卡尺的读数方法 读数公式：测量结果(游标尺上的第n个刻线与主尺上的 刻度线对齐时)(mm)＝主尺上读的毫米数＋nA1 注意：A表示分度，分别有10个分度、20个分度和50个 分度． 游标卡尺读数口诀： 先主尺，读整数；再游标，看分度，分度决定精确度， 对齐刻度数条数，条数乘以精确度，就是所需的小数，还有 一点要记住，游标卡尺不估读．
【答案】 1.64 1.64 1.638
8．在“测定金属的电阻率”实验中，需要测量金属丝 的长度和直径．现用最小刻度为1 mm的米尺测量金属丝长 度，图中箭头所指位置是拉直的金属丝两端在米尺上相对应 的位置，测得的金属丝长度为________mm.在测量金属丝直 径时，如果受条件限制，身边只有米尺1把和圆柱形铅笔1 支．如何较准确地测量金属丝的直径？请简述测量方法．
B．30 mm D．0.03 m
【解析】 刻度尺的最小刻度是mm，测量时可准确测 量到mm位，还可估读到mm的下一位0.1 mm，若用cm做单 位，应准确测到0.1 cm，估读到0.01 cm，故应选C.

----游标卡尺
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0.1mm
(或0.05mm或0.02mm)
按照有效数字规则读出以下各游标尺的测量值.
读数为_______cm.
读数为________mm.
读数为_________m. 读数为______cm.
读数为________cm.
几分变态。再看女骑士姆荷琳叶女士的身形，她有着古怪的仿佛柳枝般的肩膀，肩膀下面是短小的仿佛海带般的手臂，她轻灵的淡灰色门扇般的手掌感觉空前顽强但又有些
迷离，瘦瘦的淡红色软管般的手指感觉空前有趣却又透着一丝讲究。她匀称的仿佛螃蟹般的腿感觉空前和谐却又透着一丝愚笨，肥壮的仿佛银剑般的脚感觉空前华丽震撼， 她柔软的仿佛怪石般的屁股感觉空前滑稽而漂亮！腰间一条，短小的暗黑色铅笔般的腰带感觉空前琢磨不透和神奇。这个女富婆说话时有种嘶哑的淡黑色喷壶般的声音，高
暗白色玉米一般的脖子，最出奇的是一张瘦弱的纯黑色古树一样的脸，配着一只瘦弱的亮白色车轮般的鼻子。鼻子上面是一对粗俗的深紫色的暗紫色轨道样的嘴唇，说话时露出匀称的暗灰色猫妖一样的牙齿，一条矮小的锅底色鲜笋般的舌头确实相当潇洒同时还隐现着几丝罕见。 她仿佛深紫色天鹅一般的身材感觉空前与众不同神秘，矮胖的亮黑色细小画笔一样的胡须感觉空前稀有又绚丽。那一双瘦长的淡白色竹竿似的眉毛，感觉空前原始但又带着
实验目的和仪器
学会正确使用刻度尺、游标 卡尺、进行长度测量和读数。
实验仪器
----刻度尺
1、最小刻度是毫米，用它测量长度可以精确到 1毫米，毫米以下还可以估读一位。 2、应用：
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

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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(xiǎo diǎn)，换上新纸带，重复实验三次．
重合时，游标卡尺存在零误差，测量、读数的方法(fāngfǎ)依旧，但 最后的数据在处理时要考虑零误差的影响．
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(fāngfǎ)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(fāngfǎ)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.
＝就
是所要测得的加速度．
第十三页，共44页。
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(方法二)图象法：如图所示，以打某点为计时起点
(qǐdiǎn)，由vn＝
求出各个计数点的瞬时速度，作v－t
图象，图线的斜率即为物体的加速度．
第十四页，共44页。
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3．求物体在打下(dǎ xià)某计数点时瞬时速度的方法
v1＝ 时速度)．
(时间2T内的平均速度等于该段时间中点T时刻的瞬
长度
内径
外径
深度
l/mm
d内/mm
d外/mm
h/mm
1
2
3
平均值
第七页，共44页。
7
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(wùchā)；如果刻度尺端头有磨损，测量起 点不要选在“0”刻度线．

（1）已知打点计时器电源频率为50 Hz，则纸带上打相邻两点 的时间间隔为______. （2）ABCD是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点 没有画出.从图中读出A、B两点间距离s=______；C点对应的速 度是______（计算结果保留三位有效数字）.Biblioteka 规范解答】（1）T=1 =0.02 s
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°,再测量一次,共测量四次.把测量的数据填入表格中,求出 平均值 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 量两个方向互相垂直的内径（或外径）,然后使管旋转适当的角 度，再测量两互相垂直的内径（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
3.用游标卡尺测量小量筒的深度,共测量四次,把测量的数据填 入表格中,求出平均值
4.用螺旋测微器测量圆柱体的直径
1.刻度尺读数时，视线不与被测物体垂直，造成读数误差 2.游标卡尺的测量误差主要是来自尺子本身，即左右两爪角合 拢时，主尺和游标尺两零刻度线不对齐 3.螺旋测微器最后一位估读数字易出现误差
•
游标卡尺、螺旋测微器的读数
【例证2】（2012·百色模拟）（1）将图中所示的螺旋测微器 的读数写出来.
甲.______mm
乙.______cm
（2）测量滑块挡光长度的游标卡尺读数如图所示，读得 d=______cm.
【规范解答】（1）先读出固定尺上的读数，再读出可动尺上的 读数. 甲.8 mm+47.7×0.01 mm=8.477 mm. 乙.6.5 mm+7.8×0.01 mm=6.578 mm=0.657 8 cm. （2）d=36 mm+2×0.1 mm=36.2 mm=3.62 cm. 答案：（1）8.477 0.657 8 （2）3.62

[答案] 972.0 测量方法见解析
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螺旋测微器的使用
1．用螺旋测微器测得与导线圈导线同种规格的导线的直径d如
图所示，则d＝
mm。
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[解析] 螺旋测微器的读数：d＝0.01 mm×15.5＝0.155 mm。 [答案] 0.155(0.154～0.156均可)
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2．使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，则金
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(1)它的准确度是
mm。
(2)用它测量某物体的厚度，示数如图所示，正确的读数是
cm。
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[解析](1)39 mm等分成20份的新式游标卡尺，其每一小格的长 度为1.95 mm，故准确度为2.00 mm－1.95 mm＝0.05 mm。
(2)主尺刻度为31 mm，游尺刻度为0.05×6＝0.30 mm，故物体 的厚度为31 mm＋0.30 mm＝31.30 mm＝3.130 cm。
7
2．螺旋测微器(千分尺)的构造、原理及读数 (1)构造：如图所示，B为固定刻度，E为可动刻度。
8
(2)原理：测微螺杆F与固定刻度B之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm，即旋钮D每旋转一周，F前进或后退0.5 mm，而可动刻度E上 的刻度为50等份，每转动一小格，F前进或后退0.01 mm，即螺旋测 微器的精确度为0.01 mm。
33
3．有一种新式游标卡尺，它的刻度与传统的游标卡尺明显不 同。新式游标卡尺的刻线看起来很“稀疏”，使得读数显得清晰明 了，便于使用者正确读取数据。通常游标卡尺的刻度有10分度、20 分度、50分度三种规格；新式游标卡尺也有相应的三种，但刻度却 是：19 mm等分成10份，39 mm等分成20份，99 mm等分成50份， 以“39 mm等分成20份”的新式游标卡尺为例，如图所示。