基本仪器的使用和读数(必考部分)-巧学高考物理热点快速突破+Word版含解析
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2019年高考物理实验专题复习专题二:常用基本仪器的使用与读数物理《考试说明》中要求学生熟练掌握的基本仪器有13种,除打点计时器和滑动变阻器不需要读数外,其余11种都涉及到读数问题。
其中游标卡尺、螺旋测微器的读数问题,在历年的高考题中出现频率较高,另外像弹簧秤、欧姆表的读数问题也时有涉及,应为本专题的复习重点。
凡涉及需要估读的仪器应当解决好:怎样估读、估读到哪一位数等问题,这是本专题的难点所在。
(一)测量仪器使用常规对于测量仪器的使用,首先要了解测量仪器的量程、精度、使用注意事项和读数方法。
1.关于量程问题:这是保护测量仪器的一项重要参数,特别是天平、弹簧秤、温度计、电流表、电压表和多用电表等,超量程使用会损坏仪器,所以实验时要根据实验的具体情况选择量程适当的仪器。
在使用电流表、电压表时,选用量程过大的仪器,采集的实验数据过小,会造成相对误差较大,应选择使测量值位于电表量程的1/3以上的电表;使用多用电表测电阻时,应选择适当的档位,使欧姆表的示数在电表的中值附近。
2.关于精度问题:所选用仪器的精度直接影响着测量读数的有效数字的位数,因此应在使用前了解仪器的精度,即看清仪器的最小分度值。
其中螺旋测微器和秒表的最小分度是一定的。
但游标卡尺上游标尺的最小分度、天平游码标尺的最小分度、弹簧秤和温度计刻线的最小分度,都因具体的仪器情况不同而有所差异,电流表、电压表和多用电表则会因所选择的档位不同而造成最小分度值有所不同,因此在进行这些仪器的读数时,一定要看清所选的档位。
3.使用注意事项:一般不同的仪器在使用中都有其特殊的要求,以下几点要特别注意:⑴天平在进行测量前应先调平衡。
⑵打点计时器所用电源要求为4~6V的交流电源。
⑶多用电表的欧姆档每次换档后要重新调零,被测电阻要与电路断开,使用完毕要将选择开关转至交流电压最高档或“OFF”档。
⑷滑动变阻器、电阻箱和定值电阻使用过程中要考虑其允许的最大电流。
滑动变阻器采用限流接法时,滑动触片开始应位于变阻器阻值最大的位置;滑动变阻器采用分压接法时,滑动触片开始应位于分压为零的位置。
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,电流表的最小分度为0.02安.某学生记录的各组数据如下表所示:在这五组数据中,有效数字位数不符合要求的是第_____组,数据有差错的是第___组.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。
基本仪器的使用与读数仪器在科学研究和实验中起着至关重要的作用。
使用仪器可以帮助我们测量、观察和分析各种物理量和现象。
正确地使用仪器并准确地读数对于科学研究的可靠性和准确性至关重要。
本文将介绍一些常用的基本仪器的使用方法和读数技巧。
一、量杯的使用与读数量杯是一种常用的测量液体体积的仪器。
在使用量杯之前,首先要确保量杯内部干净无杂质。
将待测液体缓慢倒入量杯中,使液体不超过量杯的刻度线。
读数时,应以液体最低处与刻度线的接触点为准。
注意,由于液体表面的张力作用,液体的形状可能会呈现凹面或凸面,因此读数时要保持水平视角。
二、天平的使用与读数天平是一种测量物体质量的仪器。
在使用天平之前,首先要将天平校准至零点。
将待测物体放在天平的盘中,等待天平示数稳定后即可读数。
读数时,应注意取得天平示数的平均值,以提高准确性。
若物体过重,可使用配重块进行调节以使读数在天平的量程内。
三、显微镜的使用与读数显微镜是一种观察微小物体的仪器。
在使用显微镜之前,首先要调节光源以获得明亮均匀的光线。
将待观察的样品放在显微镜的物镜下,通过调节焦距和眼镜来获得清晰的像。
读数时,应以目镜中的刻度线与物镜中的像的位置对齐,然后通过目镜上的刻度线来测量物体的尺寸。
四、温度计的使用与读数温度计是一种测量温度的仪器。
在使用温度计之前,应将温度计置于室温下一段时间以使其与环境温度达到一致。
将温度计插入待测物体或环境中,等待温度计示数稳定后即可读数。
读数时,应注意读取温度计上的刻度线所对应的温度值,一般取最接近的整数值。
五、计时器的使用与读数计时器是一种测量时间的仪器。
在使用计时器之前,应先将计时器置于待测时间的起点。
开始计时后,等待所需时间过去后即可停止计时。
读数时,应注意记录计时器上显示的时间,一般以秒为单位。
总结:正确使用仪器并准确读数是科学研究和实验的基本要求。
在使用仪器之前,要熟悉仪器的使用方法和注意事项。
读数时要注意保持仪器和观测条件的稳定,以获得准确可靠的数据。
高三总复习-----高考常用基本仪器读数一、刻度尺:读数规则:一般最小分度是1mm ,结果要估读到mm 后一位小数(cm 后2位小数) 应 用: 纸带点间距、水平及斜面的长度、两光电门之间的距离、单摆摆线长、电阻丝的长度、双缝到光屏的距离。
1-1:如图(甲)所示的物体A 的长度是_________cm=_________m ,如图(乙)所示的物体B 的长度是___________mm=___________m.注意:甲图的最小分度是多少呢?该如何保留小数点?起点没有从零刻度开始怎么办呢?二、游标卡尺:功 能:测外径,内径,深度读数规则:一共有3个规格------10分度,20分度,50分度(数游标刻度上的总格数,不能只看数字)结果=对齐格数总格数主尺刻度整数⨯+mm mm 1 1.主尺刻度通常是先读出mm ***.,再转化为mm ***,不能跳跃2.主尺刻度要从游标刻度的0刻线读取,不能按游标刻度边框读..........3.对齐格数不能估读,只能读整数格对齐,对齐格数从下面的游标0分度数起4.结果的小数点一定与游标尺的最小分度小数点一致,不能多一位也不能少一位10分度的----0.1mm(1位) 20分度的-----0.05mm (2位) 50分度的----0.02mm (2位)应 用:单摆小球的直径,金属丝的直径,条纹间距的宽度2-1: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(甲),当用此尺测某工件时,游标尺在主尺上的位置如图(乙)所示,则工件的实际长度是( )A.9.9 mmB.10.8 mmC.11.4 mmD.12.6 mm想一想:起始刻度不在零刻线怎么办?2-2:下面各图均是用游标卡尺测量时的刻度图,甲、乙为20分度游标尺,丙、丁为50分度游标尺,它们的读数分别为:甲_______cm ,乙________cm ,丙________cm ,丁________mm.三、螺旋测微器:功 能:测直径读数规则:全世界的螺旋测微器都一模一样,只有一个规格0.05mm结果=X mm mm ⋅⨯+对齐格数)(主尺整数或半整数01.0505.0 1.主尺刻度标有数字的是整数mm 刻度,没有标数字的是半mm 刻度2.主尺是半整数刻度时,前后部分相加一定要注意小数点对齐,不要加错位3.螺旋刻度要估读一位,结果的小数点一定是mm 后3位小数,故螺旋测微器又叫千分尺(千分位)应 用:单摆小球的直径,金属丝的直径,条纹间距的宽度3-1:用螺旋测微器测圆柱体的直径时,示数如图所示,此示数为______________mm.3-2:读出下面各螺旋测微器的读数.甲____________mm ,乙____________mm ,丙_____________mm.四、秒表读数规则:结果=小表盘(一小格是整数分钟或半整数)分钟+大表盘(一圈为30秒)秒 结果位数与大表盘最小刻度相同,不能估读....应 用:测单摆运动总时间4-1:读出机械秒表的读数1. 2.五、电流表和电压表:读数规则:对于刻度均匀的基础电流表、电压表、多用电表直流电压电流档,读数方法都是一样的:1.确定量程,求出最小分度值2.确定结果小数点的位数:最小分度值是“1”的,结果要估读至最小分度值的下一位最小分度值是“2”或“5”的,结果则是本位估读,不能多位也不能少位3.数格读数,并带好单位,注意单位转换。
(word完整版)高中物理实验器材的读数要求高中物理实验是学生探索和学习物理知识的重要方式之一。
在实验中,器材的读数要求是十分重要的,它直接影响到实验结果的准确性和可靠性。
下面我将介绍一些常见的高中物理实验器材的读数要求。
1. 螺旋测微器:在使用螺旋测微器时,我们需要仔细观察刻度盘上指针的位置。
要求读取最小刻度线与指针之间的线段的长度,并记录下来。
刻度盘上的刻度代表着长度或角度的变化,通过读取刻度盘上指针的位置,我们可以得到实验所需的数据。
2. 量角器:使用量角器进行角度测量时,我们需要将量角器的两条臂分别放置在角的两边。
要求读取角度的大小,并记录下来。
角度的读数可以是度数或者弧度数,根据实验需求来确定。
3. 数显千分尺:数显千分尺是一种精密测量长度的装置。
在进行实验时,我们需要读取数显千分尺上显示的长度值。
要求准确读取数显千分尺上的数字,并记录下来。
为了提高准确性,通常需要多次读取并取平均值。
4. 秤:在实验中使用秤进行质量的测量时,我们需要读取秤上指示的质量值。
要求准确读取秤上的数据,并记录下来。
为了提高准确性,通常需要将物体稳定放在秤上一段时间,等到示数稳定后再进行读数。
5. 电子天平:电子天平是一种高精度测量质量的仪器。
在进行实验时,我们需要读取电子天平上显示的质量值。
要求准确读取电子天平上的数据,并记录下来。
为了提高准确性,通常需要进行扣除皮重或进行零点校准。
6. 电流表:使用电流表测量电流时,我们需要将电流表与电路相连,并准确读取电流表上的数据。
要求准确读取电流表上的数值,并记录下来。
为了提高准确性,通常需要注意电流表的量程选择和电路的接线是否正确。
7. 电压表:使用电压表测量电压时,我们需要将电压表与电路相连,并准确读取电压表上的数据。
要求准确读取电压表上的数值,并记录下来。
为了提高准确性,通常需要注意电压表的量程选择和电路的接线是否正确。
8. 温度计:使用温度计测量温度时,我们需要将温度计插入待测物体中,并准确读取温度计上的温度值。
测量工具的读数和使用刻度尺、秒表、弹簧秤、温度表、电流表、电压表等测量工具的有效数字 (2)游标卡尺 (2)螺旋测微器 (3)多用电表 (4)电压表、电流表 (6)高考真题之测量工具 (7)刻度尺、秒表、弹簧秤、温度表、电流表、电压表等测量工具的有效数字使用以上仪器时,凡是最小刻度是10分度的,要求读到最小刻度后再往下估读一位(估读的这位是不可靠数字,但是是有效数字的不可缺少的组成部分)。
凡是最小刻度不是10分度的,只要求读到最小刻度所在的这一位,不再往下估读。
游标卡尺游标卡尺的读数方法:“三看”(1)第一看→精确度如图甲所示。
易错读成11 mm+4×0.1 mm=11.40 mm。
正确的应为11.4 mm,游标卡尺不需估读,后面不能随意加零,也不能随意去零。
如图乙所示。
易错读成10 mm+12×0.05 mm=10.6 mm,正确的应为10.60 mm。
(2)第二看→游标尺上的0刻度线位置,区分零刻度与标尺最前端。
如图丙所示。
易错读成11 mm +10×0.05 mm =11.50 mm 。
正确读数为14 mm +10×0.05 mm =14.50 mm 。
(3)第三看→游标尺的哪条(第K 条)刻度线与主尺上的刻度线对齐。
常见规格游标卡尺例题1:如图(甲)所示的物体A 的长度是 cm = m ,如图(乙)所示的物体B 的长度是 mm = m 。
答案 4.0 4.0×10-2 34.0 3.40×10-2解析 L A =(14.0-10.0)cm =4.0 cm =4.0×10-2 mL B =(14.40-11.00)cm =3.40 cm =34.0 mm =3.40×10-2 m 。
螺旋测微器原理:螺旋测微器的精密螺纹的螺距是0.5 mm ,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0.5 mm ,因此旋转每个小分度,相当于测微螺杆前进或后退0.550mm =0.01 mm.可见,可动刻度每一小分度表示0.01 mm ,所以螺旋测微器可准确到0.01 mm ,由于还能再估读一位,可读到毫米的千分位,故又名千分尺.读数及注意事项:①固定刻度数字单位是毫米,无数字一端是半毫米.测量时被测物体长度的半毫米数由固定刻度读出,不足半毫米部分由可动刻度读出.②测量值=固定刻度读数(mm)+可动刻度格数(估读一位)×0.01(mm),最后换算单位.在读固定刻度数时,要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻线是否已经露出.看不准时,判断方法是看可动刻度接近0还是50.③可动刻度格数要估读,即使固定刻度的零点正好与可动刻度的某一刻度线对齐,可动刻度格数小数部分要估读为“0”.结果以毫米为单位,千分位有一位估读数字,不能随便丢掉.④如图所示,固定刻度示数为2.0 mm,而从可动刻度上读的示数为15.0,最后的读数为2.0 mm+15.0×0.01 mm=2.150 mm.多用电表例题1:(2017·黄陵中学高二期中)欧姆表调零后,用“×100Ω档测量一个电阻的阻值,发现指针偏转角度很小,则做法正确的是将档位调_______(高或低)至________(×10Ω或者×1kΩ)。
1.螺旋测微器的原理和读数
(1)原理:测微螺杆与固定刻度之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm,即旋钮每旋转一周,测微螺杆前进或后退0.5 mm,而可动刻度上的刻度为50等份,每转动一小格,测微螺杆前进或后退0.01 mm,即螺旋测微器的精确度为0.01 mm.读数时估读到毫米的千分位上,因此,螺旋测微器又叫千分尺.
(2)读数:测量值(mm)=固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)+可动刻度数(估读一位)×0.01(mm).
2.游标卡尺的原理和读数
(1)原理:利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成.不管游标尺上有多少个小等分刻度,它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1 mm.
(2)读数:若用x表示由主尺上读出的整毫米数,K表示从游标尺上读出与主尺上某一刻线对齐的游标的格数,则记录结果表达为(x+K×精确度)mm.
3.常用电表的读数
对于电压表和电流表的读数问题,首先要弄清电表量程,然后根据表盘总的刻度数确定精确度,按照指针的实际位置进行读数即可.
(1)0~3 V的电压表和0~3 A的电流表读数方法相同,此量程下的精确度是0.1 V或0.1 A,看清楚指针的实际位置,读到小数点后面两位.
(2)对于0~15 V量程的电压表,精确度是0.5 V,在读数时只要求读到小数点后面一位,即读到0.1 V.
(3)对于0.6 A量程的电流表,精确度是0.02 A,在读数时只要求读到小数点后面两位,这时要求“半格估读”,即读到最小刻度的一半0.01 A.
4.多用电表
多用电表的使用: (1)观察多用电表,认识多用电表的表盘、选择开关及周围测量功能和量程; (2)进行测量前,检查表头的机械零点,方法是让多用电表不进行任何测量,正常情况下 (3)测量时,把选择开关旋到相应的测量项目和量程上。
使用电压档时,应使多用电表与用电器并联,测量直流电压时,还要让红表笔接在用电器电势较高的一端;使用电流档时,要使多用电表与与用电器串联,且要让电流从红表笔流入,从黑表笔流出。
使用电阻档时,先选好倍率,原则是使测量时指针尽可能靠近刻度盘的中央位置。
随后,进行欧姆调零,方法是把两表笔相接触,调整欧姆调零旋钮,使指针指在右端的电阻零刻度线上。
测电阻时,把两表笔分别与待测电阻两端连接,还应注意待测电阻要跟别的元件和电源断开,而且不要用手碰触表笔表笔的金属部分。
每换用欧姆档的另一量程,都需要重新进行欧姆的调零。
读数时,读出表盘上相应的刻度值乘以所选的倍率,才是被测电阻值。
读数示例:
注:红表笔插“+”孔,黑表笔插“—”孔
电流始终是“红进黒出”。
选用欧姆挡,需要
再调零; 内接有电源,红笔(+)低电势,黑
笔(-)高电势,测试二极管,牢记这一点
倍率要合适:指针偏转大(小),换用小(大)倍率; 刻度左侧大,而且不均匀,读数乘倍率
【典例精析】
1.如图所示的三把游标卡尺,它们的游标尺从上至下分别为9 mm长10等分、19 mm长20等
分、49 mm长50等分,它们的读数依次为________mm、________mm、________mm.
1. 答案:17.7 23.85 10.46
2.使用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图所示,则金属丝的直径是________mm.
2. 答案: 2.150
[固定刻度示数为2.0 mm,不足半毫米的从可动刻度上读,其示数为15.0×0.01 mm,最后的读数是2.0 mm+15.0×0.01 mm=2.150 mm.]
3.某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度,测量结果如图(a)和(b)所示.该工件的直径为________cm,高度为________mm.
3.答案:1.220 6.861
4.电流表量程一般有两种——0~0.6 A,0~3 A;电压表量程一般有两种——0~3 V,0~15 V.如图所示:
①接0~3 V量程时读数为________ V.
②接0~15 V量程时读数为________V.
③接0~3 A量程时读数为________ A.
④接0~0.6 A量程时读数为________A.
4.答案:①1.88②9.4③0.82④0.16
5.①如图甲所示的电表使用0.6 A量程时,对应刻度盘上每一小格代表________A,图中表针示数为________A;当使用 3 A量程时,对应刻度盘中每一小格代表________A,图中表针示数为________A.
②如图乙所示的电表使用较小量程时,每小格表示________V,图中表针的示数为________V.若使用的是较大量程,则这时表盘刻度每小格表示________V,图中表针示数为________V.
5. 答案:①0.020.440 0.1 2.20 ②0.1 1.70 0.5 8.5
6.旋钮式电阻箱如图所示,电流从接线柱A流入,从B流出,则接入电路的电阻为________Ω.今欲将接入电路的电阻改为2087 Ω,最简单的操作方法是______________________.若用两个这样的电阻箱,则可得到的电阻值范围为______________.
6. 答案:1 987 将“×1 k”旋钮调到2,再将“×100”旋钮调到0 0~19 998 Ω
[电阻为1 987 Ω,最简单的操作方法是先将“×1 k”旋钮调到2,再将“×100”旋钮调到0.每个电阻箱的最大阻值是9 999 Ω,用这样的两个电阻箱串联可得到的最大电阻是2×9 999 Ω=19 998 Ω.故用两个这样的电阻箱,可得到的电阻值范围为0~19 998 Ω.]
7.某实验小组研究两个未知元件X和Y的伏安特性,使用的器材包括电压表(内阻约为3 kΩ)、电流表(内阻约为1 Ω)、定值电阻等。
①使用多用电表粗测元件X的电阻。
选择“×1”欧姆档测量,示数如图1(a)所示,读数为________Ω。
7.答案①10
解析①欧姆表的读数R=示数×倍率,得R=10 Ω;
8.指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器,请完成下列问题:
在使用多用电表测量时,指针的位置如图所示,若选择开关拨至“×1”挡,则测量的结果为________ Ω;若选择开关拨至“50 mA”挡,则测量结果为________mA。
8.答案18 22.8
9.如图甲所示为多用电表的示意图,其中S、T为可调节的部件,现用此电表测量一阻值约为1 000 Ω的定值电阻,部分操作步骤如下:
(1)选择开关应调到电阻挡的__________(选填“×1”、“×10”、“×100”或“×1 k”)位置。
(2)将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔,把两笔尖相互接触,调节________(选填“S”或“T”),使电表指针指向________(选填“左侧”或“右侧”)的“0”位置。
(3)将红、黑表笔的笔尖分别与电阻两端接触,电表示数如图乙所示,该电阻的阻值为__________Ω。
9. 答案(1)×100(2)T右侧(3)1 100。