【物理】2019届一轮复习人教版基本实验仪器的读数规则（二）学案

【物理】2019届一轮复习人教版基本实验仪器的读数规则（二）学案

专题04 基本实验仪器的读数规则（二）‎ 知识详解 ‎1．游标卡尺 ‎（1）游标卡尺的结构 游标卡尺的构造如图1所示，它的做测量爪固定在主尺上并与住尺垂直，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移动。‎ 图1‎ ‎（2）游标卡尺的测量原理 主尺上的最小分度与游标尺上的最小分度不一样长，有一个差值，差值不同，尺的精确度就不同。‎ 常用的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10个的、20个的、50个的。主尺上的每一小等分刻度都是1 mm，而游标尺上的每一个小等分刻度比1 mm要小一些。‎ ‎（3）游标卡尺的读书方法 游标尺 精度（mm）‎ 测量结果（游标尺上第n个格与主尺上的刻度线对齐时/mm）‎ 刻度格数 刻度总长度 每一格与1毫米差 ‎10‎ ‎9‎ ‎0.1‎ ‎0.1‎ 主尺上读的毫米数+0.1n ‎20‎ ‎19‎ ‎0.05‎ ‎0.05‎ 主尺上读的毫米数+0.05n ‎50‎ ‎49‎ ‎0.02‎ ‎0.02‎ 主尺上读的毫米数+0.02n ‎2．螺旋测微器 ‎（1）构造：如图2所示是常用的螺旋测微器，它的小砧A和固定刻度B固定在框架C上，旋钮D、微调旋钮D'、可动刻度E与测微螺杆F连在一起，通过精密螺纹套在B上。‎ 图2‎ ‎（2）原理：精密螺纹的螺距是0.5 mm，即每旋转一周，F前进或后退0.5 mm，把这一周分成50等分，每一等分对应固定刻度上的0.01 mm，即可动刻度每转过一等分，F前进或后退0.01 mm，因此，从可动刻度旋转了多少等分就知道长度变化了多少个0.01 mm，用它测量长度，可以精确到0.01 mm，还可以估读到0.001 mm（即毫米的千分位），因此螺旋测微器又称为千分尺，它是把前后方向的微小变化和圆周上的旋转变化对应起来，放大了这种变化。‎ ‎（3）读数变化：先从固定刻度B上读出半毫米整数倍的部分，不足半毫米的部分由可动刻度读出，即可动刻度上的第几条刻度线与固定刻度上的轴向线重合，从而读出可动刻度示数（注意估读）。学， ‎ ‎3．电流表和电压表 学生实验中用的直流电流表的量程为0 0.6A、0 3A。直流电压表的量程为0 3V、0 15V，读数时，首先要看清每大格及每小格所表示的数值。‎ ‎（1）最小分度是“1”的仪表，测量误差出现在下一位，下一位按十分之一估读。‎ ‎（2）最小分度是“2”或“5”的仪表，测量误差出现在同一位上，同一位分别按二分之一或五分之一估读。‎ 应用举例 ‎【例题】读出图中给出的螺旋测微器和游标卡尺的示数。‎ ‎（1）螺旋测微器的示数为________mm。‎ ‎（2）游标卡尺的示数为_________cm。‎ ‎ ‎ ‎【参考答案】（1）5.485 （2）4.120‎ ‎【易错警示】‎ 螺旋测微器和游标卡尺在读数时一般所读数以毫米为单位，要特别注意题目所要求的读数单位是否也为毫米；注意游标卡尺的主尺刻度单位，每小格为1 mm，每大格为1 cm，用主尺刻度加游标刻度时最好统一单位，以免计算错误。‎ 跟踪演练 ‎1．有一种新式游标卡尺，游标卡尺的刻度与传统的旧式游标卡尺明显不同，新式游标卡尺的刻度线看起来很“稀疏”，使得读数时显得清晰明了，方便了使用者的正确读取数据. 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。‎ ‎（1）以“39 mm等分成20份”新式游标卡尺为例，它的精确度是_________mm。‎ ‎（2）用新式游标卡尺测量某一物体的厚度，测量时游标卡尺的示数如下图所示，其读数是________mm。‎ ‎2．用游标卡尺测量玻璃管的内径时，应用如图甲所示的的游标卡尺的A、B、C三部分中的______部分（填代号）与玻璃管内壁接触。用20分度的游标卡尺测量结果如图乙所示，读数为 mm。‎ ‎3．一量程为100 μA的电流表，内阻为100 Ω，表盘刻度均匀，现串联一个9 900 Ω的电阻将它改装成电压表，则该电压表的量程为________V。用它来测量电压时，表盘指针位置如图所示，此时电压表的读数大小为________V。‎ ‎4．某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度。该螺旋测微器校零时的示数如图（a）所示，测量金属板厚度时的示数如图（b）所示。图（a）所示读数为_________mm，图（b）所示读数为_________mm，所测金属板的厚度为_________mm。‎ ‎5．为了提高螺旋测微器的读数精度，有人对螺旋测微器进行了这样的改进，在螺旋测微器固定刻度的上半部刻了10个等分刻度，固定刻度的“横线”是10等分刻度的0刻度线，这10个分度的总长度与可动刻度上9个分度的总长度相等，如图所示。经过改进的螺旋测微器的精度为________mm，图中螺旋测微器的读数为_______mm。‎ ‎6．在“测定金属的电阻率”的实验中，‎ ‎（1）某同学用螺旋测微器测金属丝直径时，测得结果如图1所示，则该金属丝的直径为______mm。‎ ‎（2）用量程为3 V的电压表和量程为0.6 A的电流表测金属丝的电压和电流时读数如图2所示，则电压表的读数为_____V，电流表的读数为_______A。‎ ‎（3）用米尺测量金属丝的长度L=0.810 m，利用以上测量数据，可得这种材料的电阻率为________Ω·m（保留两位有效数字）。‎ ‎7．有一根细而均匀的导电材料样品（如图甲所示），截面为同心圆环（如图乙所示），此样品长L约3 cm，电阻约为100 Ω，已知这种材料的电阻率为ρ，因该样品的内径太小，无法直接测量。实验室中提供了以下器材：‎ A．游标卡尺 B．螺旋测微器 C．电流表A1（量程50 mA，内阻r1=100 Ω）‎ D．电流表A2（量程100 mA，内阻r2约为40 Ω）‎ E．电流表A3（量程3 A，内阻r3约为0.1 Ω）‎ F．滑动变阻器R（0 10 Ω，允许通过最大电流为2 A）‎ G．直流电源E（电动势12 V，内阻不计）‎ H．开关一只，导线若干 回答下列问题：‎ ‎（1）用游标卡尺测得该样品的长度如图丙所示，其示数L=______mm；用螺旋测微器测得该样品的外径如图丁所示，其示数D=_______mm。‎ ‎（2）请选择合适的仪器，在方框中画出实验电路图，并标明所选器材。‎ ‎（3）实验中要测量的物理量及其符号有____________________________________________________。用已知物理量的符号和测量量的符号表示样品的内径d=__________________。‎ 参考答案 ‎1．（1）0.05 （2）1.25‎ ‎【解析】（1）游标尺上20格，精确度为1 mm/20=0.05 mm；‎ ‎（2）1 mm+0.05 mm×5=1.25 mm。‎ ‎2．A 47.35‎ ‎【解析】游标卡尺来测量玻璃管内径应该用内爪。即A部分。游标卡尺测内径时，主尺读数为47mm，游标读数为0.05×7=0.35mm，最后读数为47.35 mm。‎ ‎5．0.001 5.783‎ ‎【解析】螺旋测微器可动刻度上一个小格对应0.01 mm，改进的螺旋测微器上增加的部分类似十分度游标卡尺，使精度达到；读数为5.5 mm+0.01×28 mm+0.001×3 mm=5.783 mm。‎ ‎6．（1）2.935 （2）2.60 0.52 （3）4.2×10–5‎ ‎【解析】（1）螺旋测微器的读数为2.5 mm+0.01×43.5 mm=2.935 mm。‎ ‎（2）电压表读数为2.60 V，需十分之一估读；电流表读数为0.52 A，需二分之一估读。‎ ‎（3）根据电阻定律可得。学， ‎ ‎7．（1）30.35 3.205 （2）如图 （3）A1示数I1，A2示数I2 ‎ ‎（3）实验需要测量电流表A1的示数I1和A2的示数I2。由欧姆定律可得待测电阻 ‎，由电阻定律有，其中，联立解得。‎ ‎【名师点睛】测定电阻率实验的主要考点就是电阻的测量，其后只要结合电阻定律灵活解题即可。‎