第四講 長度的測量及打點計時器的使用

1、第四講第四講周璐系列復(fù)習課件周璐系列復(fù)習課件運動的描述運動的描述在高中階段我們接觸過的測量工在高中階段我們接觸過的測量工具和儀器有哪些？具和儀器有哪些？ 刻度尺、游標卡尺、螺旋測微器刻度尺、游標卡尺、螺旋測微器（千分尺）、秒表、天平、彈簧測力（千分尺）、秒表、天平、彈簧測力計、溫度計、大氣壓強計、靈敏電流計、溫度計、大氣壓強計、靈敏電流計、電流表、電壓表、萬用表。計、電流表、電壓表、萬用表。 一、測量長度的儀器一、測量長度的儀器 刻度尺、游標卡尺、螺旋測微器刻度尺、游標卡尺、螺旋測微器1 1刻度尺（米尺）刻度尺（米尺） l最小分度值：最小分度值：1 1mmmm，量程不等，常用量程不等，常用于測

2、量的刻度尺有鋼板尺、鋼卷尺、于測量的刻度尺有鋼板尺、鋼卷尺、木直尺等，測量時要估讀到毫米以木直尺等，測量時要估讀到毫米以下一位，如：下一位，如：L L1 1=1.37cm=1.37cm，L L2 2=23.65cm=23.65cm。 用刻度尺測量時應(yīng)注意的事項？用刻度尺測量時應(yīng)注意的事項？ （1 1）要使刻度尺的刻度線緊貼被測物，）要使刻度尺的刻度線緊貼被測物，眼睛應(yīng)正對刻度線讀數(shù)，以避免視差。眼睛應(yīng)正對刻度線讀數(shù)，以避免視差。 （2 2）用零刻度線在端頭的刻度尺測量時，）用零刻度線在端頭的刻度尺測量時，為了防止因端頭磨損而產(chǎn)生誤差，常選擇刻為了防止因端頭磨損而產(chǎn)生誤差，常選擇刻度尺的某一刻度

3、線為測量起點，測量的長度度尺的某一刻度線為測量起點，測量的長度等于被測物體的兩個端點在刻度尺上的讀數(shù)等于被測物體的兩個端點在刻度尺上的讀數(shù)之差。之差。 2 2游標卡尺游標卡尺 根據(jù)游標上的分度格數(shù)，常把游根據(jù)游標上的分度格數(shù)，常把游標卡尺分為標卡尺分為1010分度的、分度的、 20 20分度的、分度的、 5050分度的三種。精確度分別為：分度的三種。精確度分別為：0.1mm,0.05mm,0.02mm.0.1mm,0.05mm,0.02mm.游標卡尺讀數(shù)規(guī)則？游標卡尺讀數(shù)規(guī)則？（1 1）看清）看清卡尺精確度卡尺精確度。（2 2）以）以游標零刻線游標零刻線位置為準，在主尺上讀取整毫位置為準，在主

4、尺上讀取整毫米數(shù)。米數(shù)。（3 3）看游標上哪條刻線與主尺上的某一刻線（不）看游標上哪條刻線與主尺上的某一刻線（不用管是第幾條刻線）對齊，用管是第幾條刻線）對齊，由游標上由游標上讀出毫米讀出毫米以下的小數(shù)。以下的小數(shù)。 （4 4）總的讀數(shù)為）總的讀數(shù)為主尺毫米整數(shù)主尺毫米整數(shù)加上加上游標毫米小數(shù)游標毫米小數(shù)。游標卡尺注意事項？游標卡尺注意事項？ (1) (1) 根據(jù)被測對象情況，決定使用外測量爪、根據(jù)被測對象情況，決定使用外測量爪、內(nèi)測量爪、深度尺。內(nèi)測量爪、深度尺。 (2) (2) 游標卡尺在讀數(shù)時游標卡尺在讀數(shù)時不需不需向后向后估讀估讀一位。一位。 游標卡尺的使用與讀數(shù)練習游標卡尺的使用與讀

5、數(shù)練習3 .3 .螺旋測微器（千分尺）螺旋測微器（千分尺）A A測砧測砧 B B固定尺固定尺 C C尺架尺架 D D 粗調(diào)旋鈕粗調(diào)旋鈕 DD微調(diào)旋鈕微調(diào)旋鈕E E 可動刻度可動刻度 F F 測微螺桿測微螺桿量程一般為量程一般為025025mmmm，最小分度是最小分度是0.010.01mmmm螺旋測微器讀數(shù)規(guī)則？螺旋測微器讀數(shù)規(guī)則？ (1) (1) 以可動尺邊緣為準在固定刻度上讀以可動尺邊緣為準在固定刻度上讀出整毫米數(shù)。出整毫米數(shù)。 (2) (2) 從可動刻度上讀出毫米以下的小數(shù)從可動刻度上讀出毫米以下的小數(shù) (3) (3) 測量長度為上述二者之和。測量長度為上述二者之和。 螺旋測微器注意事項？

6、螺旋測微器注意事項？l（1 1） 先用粗測旋鈕使測頭小砧接近先用粗測旋鈕使測頭小砧接近被測物，后用微調(diào)旋鈕使測頭小砧接被測物，后用微調(diào)旋鈕使測頭小砧接觸被測物。聽到觸被測物。聽到“喀喀”、“喀喀”止動止動聲后停止旋轉(zhuǎn)。聲后停止旋轉(zhuǎn)。l（2 2） 讀數(shù)時要注意固定刻度尺上讀數(shù)時要注意固定刻度尺上表表示半毫米的刻線示半毫米的刻線是否是否已經(jīng)已經(jīng)露出露出。l（3 3）螺旋測微器讀數(shù)時必須估讀一位，）螺旋測微器讀數(shù)時必須估讀一位，即即估讀到估讀到0.0010.001mmmm這一位上。這一位上。螺旋測微器的使用與讀數(shù)練習螺旋測微器的使用與讀數(shù)練習電火花計時器使用電火花計時器使用l電壓電壓:220V;時間

7、間隔時間間隔0.02sl如果中間相隔如果中間相隔4個點沒標出個點沒標出,每兩點相隔每兩點相隔0.1sl紙帶安裝應(yīng)盡量減少摩擦紙帶安裝應(yīng)盡量減少摩擦l復(fù)寫紙壓在白紙下復(fù)寫紙壓在白紙下l應(yīng)先通電后釋放紙帶應(yīng)先通電后釋放紙帶,并不要長時間通電并不要長時間通電l紙帶應(yīng)選擇清晰筆直有一定規(guī)律的進行分紙帶應(yīng)選擇清晰筆直有一定規(guī)律的進行分析析實驗一實驗一: :探究自由落體實驗探究自由落體實驗l實驗安裝實驗安裝:固定電火花計時器固定電火花計時器,應(yīng)注意讓兩個限位應(yīng)注意讓兩個限位孔孔_,手釋放重物前紙帶與孔手釋放重物前紙帶與孔_l為什么在挑選紙帶時為什么在挑選紙帶時,除了應(yīng)選第一、第二兩點除了應(yīng)選第一、第二兩點

8、間的距離接近間的距離接近2mm,還應(yīng)注意還應(yīng)注意s=gT2l測量測量L應(yīng)從第應(yīng)從第_點開始點開始,l測定的測定的g總是偏總是偏_,因為因為_豎直豎直無摩擦無摩擦第一第一小小紙帶與限位孔總有摩擦紙帶與限位孔總有摩擦重錘與空氣等總會有摩擦重錘與空氣等總會有摩擦實驗二實驗二: :勻變速直線運動的研究勻變速直線運動的研究A B C D E F GS1 S2 S3 S4 S5 S6A B C D ES1 S2 S3 S4為什么不直接用為什么不直接用a=s/Ta=s/T2 2, ,或者用或者用a a1 1=s=s2 2-s-s1 1,a,a2 2=S=S3 3-S-S2 2表達式表達式_表達式表達式_進行

9、實進行實驗與收驗與收集證據(jù)集證據(jù) 用多種方式收集數(shù)據(jù)用多種方式收集數(shù)據(jù) 按說明書進行實驗操作，會使用基本的實驗儀器按說明書進行實驗操作，會使用基本的實驗儀器 如實記錄實驗數(shù)據(jù)，知道重復(fù)收集實驗數(shù)據(jù)的意義如實記錄實驗數(shù)據(jù)，知道重復(fù)收集實驗數(shù)據(jù)的意義具有安全操作的意識具有安全操作的意識認識科學收集實驗數(shù)據(jù)的重要性認識科學收集實驗數(shù)據(jù)的重要性06年重慶卷年重慶卷22題：題： (2)某同學用如下右圖所示裝置測量重力加速度某同學用如下右圖所示裝置測量重力加速度g,所用交流電頻率所用交流電頻率為為50 Hz。在所選紙帶上取某點為。在所選紙帶上取某點為0號計數(shù)點，然后每號計數(shù)點，然后每3個點取一個個點取一個

10、計數(shù)點，所以測量數(shù)據(jù)及其標記符號如下左計數(shù)點，所以測量數(shù)據(jù)及其標記符號如下左圖所示。該同學用兩種方法處理數(shù)據(jù)圖所示。該同學用兩種方法處理數(shù)據(jù)(T為相鄰為相鄰兩計數(shù)點的時間間隔兩計數(shù)點的時間間隔)：進行實進行實驗與收驗與收集證據(jù)集證據(jù) 用多種方式收集數(shù)據(jù)用多種方式收集數(shù)據(jù) 按說明書進行實驗操作，會使用基本的實驗儀器按說明書進行實驗操作，會使用基本的實驗儀器 如實記錄實驗數(shù)據(jù)，知道重復(fù)收集實驗數(shù)據(jù)的意義如實記錄實驗數(shù)據(jù)，知道重復(fù)收集實驗數(shù)據(jù)的意義具有安全操作的意識具有安全操作的意識認識科學收集實驗數(shù)據(jù)的重要性認識科學收集實驗數(shù)據(jù)的重要性06年重慶卷年重慶卷22題：題： 方法方法A：由：由 ， 取平

11、均值取平均值g=8.667 m/s2;方法方法B ：由：由 取平均值取平均值g=8.673 m/s2。從數(shù)據(jù)處理方法看，在從數(shù)據(jù)處理方法看，在S1、S2、S3、S4、S5、S6中，對實驗結(jié)果起作用的，方法中，對實驗結(jié)果起作用的，方法A中有中有_;方法方法B中有中有 。因此，選擇方。因此，選擇方法法 （A或或B）更合理，這樣可以減少實驗的）更合理，這樣可以減少實驗的 (系統(tǒng)或偶然系統(tǒng)或偶然)誤差。本誤差。本實驗誤差的主要來源有實驗誤差的主要來源有_（試舉出兩條）。（試舉出兩條）。,2121TSSg,2232TSSg,2565TSSg,32141TSSg,32252TSSg,32363TSSgS1

12、，S6 S1，S2，S3，S4， S5， S6 B偶然偶然方法方法A：由：由 ， 取平均值取平均值g=8.667 m/s2;方法方法B ：由：由 取平均值取平均值g=8.673 m/s2。從數(shù)據(jù)處理方法看，在從數(shù)據(jù)處理方法看，在S1、S2、S3、S4、S5、S6中，對實驗結(jié)果起作用的，方法中，對實驗結(jié)果起作用的，方法A中有中有_;方法方法B中有中有 。因此，選擇方。因此，選擇方法法 （A或或B）更合理，這樣可以減少實驗的）更合理，這樣可以減少實驗的 (系統(tǒng)或偶然系統(tǒng)或偶然)誤差。本誤差。本實驗誤差的主要來源有實驗誤差的主要來源有_（試舉出兩條）。（試舉出兩條）。S1，S6 S1，S2，S3，S

13、4， S5， S6 偶然偶然評估評估嘗試分析假設(shè)與實驗結(jié)果間的差異嘗試分析假設(shè)與實驗結(jié)果間的差異注意探究活動中未解決的矛盾，發(fā)現(xiàn)新的問題注意探究活動中未解決的矛盾，發(fā)現(xiàn)新的問題吸取經(jīng)驗教訓，改進探究方案吸取經(jīng)驗教訓，改進探究方案認識評估的意義認識評估的意義06年重慶卷年重慶卷22題：題： ,2121TSSg,2232TSSg,2565TSSg,32141TSSg,32252TSSg,32363TSSgB【例題例題】光電計時器是一種研究物體運動情況的常用計時光電計時器是一種研究物體運動情況的常用計時儀器，其結(jié)構(gòu)如圖所示，儀器，其結(jié)構(gòu)如圖所示，a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收分別是光電門的激光發(fā)

14、射和接收裝置，當有物體從裝置，當有物體從a、b間通過時，光電計時器就可以顯示物體間通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間。的擋光時間。 12圖圖13b000顯示屏顯示屏光電門光電門光電計時器光電計時器a 利用如圖所示裝置測量滑塊與長利用如圖所示裝置測量滑塊與長1m左右的木板左右的木板間動摩擦因數(shù)及被壓縮彈簧的彈性勢能，圖中木板固間動摩擦因數(shù)及被壓縮彈簧的彈性勢能，圖中木板固定在水平面上，木板的左壁固定有一個處于鎖定狀態(tài)定在水平面上，木板的左壁固定有一個處于鎖定狀態(tài)的壓縮輕彈簧（彈簧長度與木板相比可忽略），彈簧的壓縮輕彈簧（彈簧長度與木板相比可忽略），彈簧右端與滑塊接觸，右端與滑塊接觸，1和

15、和2是固定在木板上適當位置的兩是固定在木板上適當位置的兩個光電門，與之連接的兩個光電計時器沒有畫出?，F(xiàn)個光電門，與之連接的兩個光電計時器沒有畫出。現(xiàn)使彈簧解除鎖定，滑塊獲得一定的初速度后，水平向使彈簧解除鎖定，滑塊獲得一定的初速度后，水平向右運動，光電門右運動，光電門1、2各自連接的計時器顯示的擋光時各自連接的計時器顯示的擋光時間分別為間分別為2.010-2s和和5.010-2s，用游標卡尺測量小，用游標卡尺測量小滑塊的寬度滑塊的寬度d，卡尺示數(shù)如圖所示，卡尺示數(shù)如圖所示. （1）讀出滑塊的寬度）讀出滑塊的寬度d= cm.（2）滑塊通過光電門）滑塊通過光電門1的速度的速度v1= m/s；滑動通

16、過光電；滑動通過光電門門2的速度的速度v2= m/s；（3）若用米尺測量出兩個光電門之間的距離為）若用米尺測量出兩個光電門之間的距離為l，已知當，已知當?shù)氐闹亓铀贋榈氐闹亓铀贋間，則滑塊與木板動摩擦因數(shù)表達式為，則滑塊與木板動摩擦因數(shù)表達式為 （各量均用字母表示）。（各量均用字母表示）。（4）若用米尺測量出滑塊初始位置到光電門）若用米尺測量出滑塊初始位置到光電門2的距離為的距離為S，為測量被壓縮彈簧的彈性勢能，還需測量的物理量是為測量被壓縮彈簧的彈性勢能，還需測量的物理量是 （說明其含義，并指明代表物理量的字母），被壓縮彈簧的彈（說明其含義，并指明代表物理量的字母），被壓縮彈簧的彈性勢能可

17、表示為性勢能可表示為 （各量均用字母表示）。（各量均用字母表示）。解析解析（1）游標卡尺的讀數(shù)為）游標卡尺的讀數(shù)為5.50cm （2）滑塊通過第一個光電門的平均速度）滑塊通過第一個光電門的平均速度 滑塊通過第二個光電門的平均速度滑塊通過第二個光電門的平均速度（3）對于滑塊由牛頓第二定律得）對于滑塊由牛頓第二定律得 由運動學關(guān)系得由運動學關(guān)系得 (4)還需測量的物理量是滑塊的質(zhì)量還需測量的物理量是滑塊的質(zhì)量m，根據(jù)功能原理，根據(jù)功能原理，彈簧壓縮最短時的彈性勢能彈簧壓縮最短時的彈性勢能Ep全部轉(zhuǎn)化為滑塊的動能和全部轉(zhuǎn)化為滑塊的動能和克服摩擦力做功，滑塊由初始位置到光電門克服摩擦力做功，滑塊由初始位置到光電門2位置時有位置時有21215.50 10/2.75/2.0 10dvm sm st21225.50 10/1.10/5.0 10dvm sm st,fmgma ag 2222122122,2vvvvalglgl22221222()11222pmS vvEmvmgSmvL【點評點評】光電門，光電計時器、傳感器是粵教版教材新引光電門，光電計時器、傳感器是粵教版教材新引進的器材和實驗，在未來高考命題中出現(xiàn)的幾率較大。本題敘進的器材和實驗，在未來高考命題中出現(xiàn)的幾率較大。本題敘述過程較復(fù)雜