物理仪表读数专题复习

3.测量中实验误差的控制方法 为了减小由于实验数据而引起的偶然误差，常需 要采用以下方法控制实验误差． (1)多次测量求平均值，这是所有实验必须采取的 办法，也是做实验应具有的基本思想． (2)积累法．一些小量直接测量误差较大，可以累 积起来测量，以减小误差．如：“用单摆测定重力加速 度”的实验中，为了减小周期的测量误差，不是测量完 成一次全振动的时间，而是测量完成 30～50 次全振动 的时间．
格刻度线与主尺上某刻度线对齐，由游标上读出毫米
以下的小数 L2，L2＝nδ(δ 为游标卡尺的精确度)则总 的读数为：L1＋L2.
机械秒表的读数：机械秒表的长针是秒针，转一 周是 30 s．因为机械表采用齿轮传动，指针不可能停 留在两小格之间；所以不能估读出比 0.1 s 更短的时 间．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 15 min，每小格为 0.5 min.0.5 min 的整 数倍由分钟读出，不足 0.5 min 的部分由秒针读出．测 量的时间 t＝短针读数(t1)＋长针读数(t2)．
(2)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挡位不同而造 成最小分度值有所不同，因此在进行这些仪器的读数
物理学是一门实验科学．可以说无一科学结论不 以实验为基础，即使是理想化的牛顿第一运动定律、 理想气体的状态方程也有着坚实的实验证据作为推理 的依据．
高考试题中物理实验以专有题型出现，约占全卷 的15%.考查学生的理论与实践结合的能力、认知到 创新推理的能力．

高考物理二轮复习热点题型归纳—力学实验考点01基本仪器的读数和使用【考点诠释】1．两种常见长度测量仪器的使用及读数方法游标卡尺(不估读)(1)读数：测量值＝主尺读数(mm)＋精度×游标尺上对齐刻线数值(mm)。

(2)常用精确度：10分度游标，精度0.1 mm；20分度游标，精度0.05mm；50分度游标，精度0.02mm螺旋测微器(需估读)测量值＝固定刻度＋可动刻度(带估读值)×0.01mm2.时间类测量仪器的读数(1)打点计时器：每打两个点的时间间隔为0.02s，一般每五个点取一个计数点，则时间间隔为Δt＝0.02×5s＝0.1s。

(2)频闪照相机：用等时间间隔获取图象信息的方法将物体在不同时刻的位置记录下来，时间间隔Δt＝1f。

(f为频闪照相机的频率)(3)光电计时器：记录遮光条通过光电门的遮光时间。

【典例1】用如下图所示的实验装置测量木块与长木板间的动摩擦因数 。

把左端带有滑轮的长木板平放在实验桌上，载有砝码的木块右端连接穿过打点计时器的纸带，左端连接细线，细线绕过定滑轮挂有槽码，木块在槽码的牵引下运动通过纸带测量木块的加速度，并测出木块与砝码的总质量M，槽码的总质量m，计算木块与木板之间的摩擦力f。

改变M和m进行多次实验。

(1)下列实验操作步骤，正确顺序是___________；①释放木块②接通打点计时器电源③将木板固定在水平桌面上④调节滑轮高度使细线与木板平行⑤将纸带穿过打点计时器的限位孔并固定在木块上(2)实验打出的一段纸带如下图所示打点计时器的工作频率为50Hz，图中纸带按实际尺寸画出，则木块的加速度为___________m/s2；(3)甲同学测得的数据见下表。

M/kg0.7000.6000.5000.4000.300f/N 2.48 2.18 1.80 1.50 1.16请根据表中的数据，在方格纸上作出f-M图像__________；(4)已知重力加速度g=9.80m/s2，可求得该木块与木板的动摩擦因数μ=___________；(5)乙同学用(3)问表中的数据逐一计算出每次测量的μ值，取其平均值作为测量结果。

电阻箱：能直接在面板上读出接入电阻值大小的 变阻器．读数方法是：各旋扭对应的指示点的示数乘
以面板上标记的倍数，它们之和就是电阻箱接入电路
的阻值．使用电阻箱时要特别注意通过的电流不能超 过其允许的最大电流值．
1.打点计时器 例 1 在研究小车做匀变速直线运动的实验中,甲同 学得到了如图所示的一条纸带,其中 0、1、2、3…为计 数点,相邻两计数点间还包含有 4 个打点计时器打的点. 他测得 1、2、3、4、5、6 各点到 0 点的距离分别为 s1 ＝2.10 cm、s2＝6.10 cm、s3＝12.00 cm、s4＝19.90 cm、 s5＝30.00 cm、s6＝42.00 cm.那么 v3＝ 0.690 m/s .小车 运动的加速度 a＝ 2.00 m/s2 .
(2)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挡位不同而造 成最小分度值有所不同，因此在进行这些仪器的读数
时，一定要看清所选的挡位．
(3)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：
①天平在进行测量前应先调平衡． ②电磁打点计时器所用电源要求为 4～6 V 的交 流电源． ③多用电表的欧姆挡每次换挡后要重新调零，被
测电阻要与电路断开，使用完毕要将选择开关转至交 流电压最高挡或“OFF”挡．
根据仪器的最小分度可以分别采用12、15、110的估 读方法，一般说来：
最小分度是 2 的，(包括 0.2、0.02 等)，采用12估 读，如电流表 0～0.6 A 挡；

vB
vC
vD
vE
vF
瞬时速度（m/s）
（2）将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在如图7所示的坐标纸上，并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线。
（3）根据第（2）______m/s2（保留2位有效数字）。
6．（1）下面的实验中要用到弹簧秤．关于弹簧秤的下列说法中正确的是（）
图8中已把（甲）、（乙）两种方法中弹簧秤的示数情况放大画出，则铁块P与金属板间的滑动摩擦力的大小是_________。
电学测量仪器
2、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、温度表、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2/3以上的电表；使用多用电表测电阻时，应选择适当的挡位，使欧姆表的示数在电表的中值附近。
同理，20分度的游标卡尺，游标尺的1格比主尺上1格短1/20mm = 0.05mm，当游标尺上第n条刻线与主尺上某一刻度线对齐时，零刻度线与主尺上它前面的那条刻度线相差0.05×n（mm），50分度的游标卡尺则类推。
由此可得，游标卡尺读数的方法是：被测物体长度＝主尺上指示的整毫米数+0.1（或0.05或0.02）×游标尺上与主尺对齐的刻线数（毫米）。
例．按照有效数字规则读出下列电表的测量值.
⑴⑵
接0~3V量程时读数为________V.接0~3A量程时读数为_______A.
接0~15V量程时读数为_______V.接0~0.6A量程时读数为______A.