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    2021届山东新高考物理一轮复习讲义:第8章实验10 长度的测量及其测量工具的选用

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    2021届山东新高考物理一轮复习讲义:第8章实验10 长度的测量及其测量工具的选用

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    实验十 长度的测量及其测量工具的选用一、实验目的1正确使用刻度尺、游标卡尺和螺旋测微器。2.掌握误差和有效数字的概念,能够对各种长度测量仪器进行准确读数。二、测量工具的原理及使用1刻度尺的构造、原理及使用(1)仪器构造。在木板、塑料或金属上每隔1 mm等间隔地刻一条线,如图所示。(2)设计原理。常用的刻度尺的最小分度一般为1 mm,使用时估读到毫米的下一位。(3)刻度尺的使用使用前要观察刻度尺的零刻度线、量程及最小刻度值,根据待测物的大小和所需达到的测量准确度,选择合适的刻度尺。测量物体的长度时,刻度尺要放正,尺面沿着所测物体的长度放置,刻度线紧贴被测物体。通常测量时,将刻度尺的零刻度线与被测长度的起始端对齐;使用零刻度线已被磨损的刻度尺时,则可以让某一整数刻度线与被测长度的起始端对齐。观察示数时,视线应与刻度尺垂直,并与刻度线正对。读数时,应估读到最小刻度的下一位。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。(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(3)读数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。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)如图所示,固定刻度示数为2.0 mm,半毫米刻度线未露,而可动刻度上的示数为15.0,最后的读数为2.0 mm15.0×0.01 mm2.150 mm3游标卡尺的构造、原理及读数(1)构造:主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪)、游标尺上还有一个深度尺。(如图所示)(2)用途:测量厚度、长度、深度、内径、外径。(3)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。常见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,其读数见下表:刻度格数(分度)刻度总长度每小格与1 mm的差值精确度(可准确到)109 mm0.1 mm0.1 mm2019 mm0.05 mm0.05 mm5049 mm0.02 mm0.02 mm(4)读数:若用x表示从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(xK×精确度) mm 刻度尺的使用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甲        乙[解析] LA(14.010.0)cm4.0 cm4.0×102 mLB(14.4011.00)cm3.40 cm34.0 mm3.40×102 m[答案] 4.0 4.0×102 34.0 3.40×1022.现用最小分度为1 mm的米尺测量金属丝长度,如图所示,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。[解析] 观察本题图示,注意金属丝的起点不在0处,所以测得金属丝的长度为982.0 mm10.0 mm972.0 mm。由于一根金属丝的直径太小,用mm刻度尺不易测量,故采用放大法测量:在铅笔上紧密排绕N匝金属丝,用毫米刻度尺测出该N匝金属丝的宽度D。由此可以算出金属丝的平均直径为[答案] 972.0 测量方法见解析 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[解析] 螺旋测微器的读数:d0.01 mm×15.50.155 mm[答案] 0.155(0.1540.156均可)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[解析] 固定刻度示数为1.0 mm,不足半毫米的从可动刻度上读,其示数为15.0,最后的读数为1.0 mm15.0×0.01 mm1.150 mm[答案] 1.150(1.1491.151均可)3.螺旋测微器测量圆柱体的直径,某次测量的示数分别如图所示,直径为         mm[解析] 直径d5 mm31.5×0.01 mm5.315 mm[答案] 5.315 (5.3145.316均可)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(a)       (b)[解析] 题图(a)的读数为1.0×0.01 mm0.010 mm。题图(b)的读数为6.5 mm37.0×0.01 mm6.870 mm,故金属板的厚度d6.870 mm0.010 mm6.860 mm[答案] 0.010 6.870 6.860 游标卡尺的使用1.图甲为一游标卡尺的结构示意图,当测量一钢笔帽的内径时,应该用游标卡尺的        (选填A”“BC)进行测量;示数如图乙所示,该钢笔帽的内径为           mm甲       乙[解析] 测量内径时应该用游标卡尺上的内测量爪A。游标卡尺的读数=主尺上的读数+游标尺上的读数。本题主尺上读数为11 mm,游标尺上读数为6×0.05 mm0.30 mm,故读数为11.30 mm[答案] A 11.302.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 mm10等分、19 mm20等分、49 mm50等分,它们的读数依次为         mm         mm         mm[解析] 最上面图读数:整毫米是17,不足1毫米数是2×0.1 mm0.2 mm,最后结果是17 mm0.2 mm17.2 mm中间图读数:整毫米是23,不足1毫米数是17×0.05 mm0.85 mm,最后结果是23 mm0.85 mm23.85 mm最下面图读数:整毫米是3,不足1毫米数是7×0.02 mm0.14 mm,最后结果是3 mm0.14 mm3.14 mm[答案] 17.2 23.85 3.143.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的新式游标卡尺为例,如图所示。(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[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 mm1.95 mm0.05 mm(2)主尺刻度为31 mm,游尺刻度为0.05×60.30 mm,故物体的厚度为31 mm0.30 mm31.30 mm3.130 cm[答案](1)0.05 (2)3.130  

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