第四讲 长度的测量及打点计时器的使用

1、第四讲第四讲周璐系列复习课件周璐系列复习课件运动的描述运动的描述在高中阶段我们接触过的测量工在高中阶段我们接触过的测量工具和仪器有哪些？具和仪器有哪些？ 刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器（千分尺）、秒表、天平、弹簧测力（千分尺）、秒表、天平、弹簧测力计、温度计、大气压强计、灵敏电流计、温度计、大气压强计、灵敏电流计、电流表、电压表、万用表。计、电流表、电压表、万用表。 一、测量长度的仪器一、测量长度的仪器 刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器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，常用于测

2、量的刻度尺有钢板尺、钢卷尺、于测量的刻度尺有钢板尺、钢卷尺、木直尺等，测量时要估读到毫米以木直尺等，测量时要估读到毫米以下一位，如：下一位，如：L L1 1=1.37cm=1.37cm，L L2 2=23.65cm=23.65cm。 用刻度尺测量时应注意的事项？用刻度尺测量时应注意的事项？ （1 1）要使刻度尺的刻度线紧贴被测物，）要使刻度尺的刻度线紧贴被测物，眼睛应正对刻度线读数，以避免视差。眼睛应正对刻度线读数，以避免视差。 （2 2）用零刻度线在端头的刻度尺测量时，）用零刻度线在端头的刻度尺测量时，为了防止因端头磨损而产生误差，常选择刻为了防止因端头磨损而产生误差，常选择刻度尺的某一刻度

3、线为测量起点，测量的长度度尺的某一刻度线为测量起点，测量的长度等于被测物体的两个端点在刻度尺上的读数等于被测物体的两个端点在刻度尺上的读数之差。之差。 2 2游标卡尺游标卡尺 根据游标上的分度格数，常把游根据游标上的分度格数，常把游标卡尺分为标卡尺分为1010分度的、分度的、 20 20分度的、分度的、 5050分度的三种。精确度分别为：分度的三种。精确度分别为：0.1mm,0.05mm,0.02mm.0.1mm,0.05mm,0.02mm.游标卡尺读数规则？游标卡尺读数规则？（1 1）看清）看清卡尺精确度卡尺精确度。（2 2）以）以游标零刻线游标零刻线位置为准，在主尺上读取整毫位置为准，在主

4、尺上读取整毫米数。米数。（3 3）看游标上哪条刻线与主尺上的某一刻线（不）看游标上哪条刻线与主尺上的某一刻线（不用管是第几条刻线）对齐，用管是第几条刻线）对齐，由游标上由游标上读出毫米读出毫米以下的小数。以下的小数。 （4 4）总的读数为）总的读数为主尺毫米整数主尺毫米整数加上加上游标毫米小数游标毫米小数。游标卡尺注意事项？游标卡尺注意事项？ (1) (1) 根据被测对象情况，决定使用外测量爪、根据被测对象情况，决定使用外测量爪、内测量爪、深度尺。内测量爪、深度尺。 (2) (2) 游标卡尺在读数时游标卡尺在读数时不需不需向后向后估读估读一位。一位。 游标卡尺的使用与读数练习游标卡尺的使用与读

5、数练习3 .3 .螺旋测微器（千分尺）螺旋测微器（千分尺）A A测砧测砧 B B固定尺固定尺 C C尺架尺架 D D 粗调旋钮粗调旋钮 DD微调旋钮微调旋钮E E 可动刻度可动刻度 F F 测微螺杆测微螺杆量程一般为量程一般为025025mmmm，最小分度是最小分度是0.010.01mmmm螺旋测微器读数规则？螺旋测微器读数规则？ (1) (1) 以可动尺边缘为准在固定刻度上读以可动尺边缘为准在固定刻度上读出整毫米数。出整毫米数。 (2) (2) 从可动刻度上读出毫米以下的小数从可动刻度上读出毫米以下的小数 (3) (3) 测量长度为上述二者之和。测量长度为上述二者之和。 螺旋测微器注意事项？

6、螺旋测微器注意事项？l（1 1） 先用粗测旋钮使测头小砧接近先用粗测旋钮使测头小砧接近被测物，后用微调旋钮使测头小砧接被测物，后用微调旋钮使测头小砧接触被测物。听到触被测物。听到“喀喀”、“喀喀”止动止动声后停止旋转。声后停止旋转。l（2 2） 读数时要注意固定刻度尺上读数时要注意固定刻度尺上表表示半毫米的刻线示半毫米的刻线是否是否已经已经露出露出。l（3 3）螺旋测微器读数时必须估读一位，）螺旋测微器读数时必须估读一位，即即估读到估读到0.0010.001mmmm这一位上。这一位上。螺旋测微器的使用与读数练习螺旋测微器的使用与读数练习电火花计时器使用电火花计时器使用l电压电压:220V;时间

7、间隔时间间隔0.02sl如果中间相隔如果中间相隔4个点没标出个点没标出,每两点相隔每两点相隔0.1sl纸带安装应尽量减少摩擦纸带安装应尽量减少摩擦l复写纸压在白纸下复写纸压在白纸下l应先通电后释放纸带应先通电后释放纸带,并不要长时间通电并不要长时间通电l纸带应选择清晰笔直有一定规律的进行分纸带应选择清晰笔直有一定规律的进行分析析实验一实验一: :探究自由落体实验探究自由落体实验l实验安装实验安装:固定电火花计时器固定电火花计时器,应注意让两个限位应注意让两个限位孔孔_,手释放重物前纸带与孔手释放重物前纸带与孔_l为什么在挑选纸带时为什么在挑选纸带时,除了应选第一、第二两点除了应选第一、第二两点

8、间的距离接近间的距离接近2mm,还应注意还应注意s=gT2l测量测量L应从第应从第_点开始点开始,l测定的测定的g总是偏总是偏_,因为因为_竖直竖直无摩擦无摩擦第一第一小小纸带与限位孔总有摩擦纸带与限位孔总有摩擦重锤与空气等总会有摩擦重锤与空气等总会有摩擦实验二实验二: :匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究A B C D E F GS1 S2 S3 S4 S5 S6A B C D ES1 S2 S3 S4为什么不直接用为什么不直接用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表达式表达式_表达式表达式_进行

9、实进行实验与收验与收集证据集证据 用多种方式收集数据用多种方式收集数据 按说明书进行实验操作，会使用基本的实验仪器按说明书进行实验操作，会使用基本的实验仪器 如实记录实验数据，知道重复收集实验数据的意义如实记录实验数据，知道重复收集实验数据的意义具有安全操作的意识具有安全操作的意识认识科学收集实验数据的重要性认识科学收集实验数据的重要性06年重庆卷年重庆卷22题：题： (2)某同学用如下右图所示装置测量重力加速度某同学用如下右图所示装置测量重力加速度g,所用交流电频率所用交流电频率为为50 Hz。在所选纸带上取某点为。在所选纸带上取某点为0号计数点，然后每号计数点，然后每3个点取一个个点取一个

10、计数点，所以测量数据及其标记符号如下左计数点，所以测量数据及其标记符号如下左图所示。该同学用两种方法处理数据图所示。该同学用两种方法处理数据(T为相邻为相邻两计数点的时间间隔两计数点的时间间隔)：进行实进行实验与收验与收集证据集证据 用多种方式收集数据用多种方式收集数据 按说明书进行实验操作，会使用基本的实验仪器按说明书进行实验操作，会使用基本的实验仪器 如实记录实验数据，知道重复收集实验数据的意义如实记录实验数据，知道重复收集实验数据的意义具有安全操作的意识具有安全操作的意识认识科学收集实验数据的重要性认识科学收集实验数据的重要性06年重庆卷年重庆卷22题：题： 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。从数据处理方法看，在从数据处理方法看，在S1、S2、S3、S4、S5、S6中，对实验结果起作用的，方法中，对实验结果起作用的，方法A中有中有_;方法方法B中有中有 。因此，选择方。因此，选择方法法 （A或或B）更合理，这样可以减少实验的）更合理，这样可以减少实验的 (系统或偶然系统或偶然)误差。本误差。本实验误差的主要来源有实验误差的主要来源有_（试举出两条）。（试举出两条）。,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。从数据处理方法看，在从数据处理方法看，在S1、S2、S3、S4、S5、S6中，对实验结果起作用的，方法中，对实验结果起作用的，方法A中有中有_;方法方法B中有中有 。因此，选择方。因此，选择方法法 （A或或B）更合理，这样可以减少实验的）更合理，这样可以减少实验的 (系统或偶然系统或偶然)误差。本误差。本实验误差的主要来源有实验误差的主要来源有_（试举出两条）。（试举出两条）。S1，S6 S1，S2，S3，S

13、4， S5， S6 偶然偶然评估评估尝试分析假设与实验结果间的差异尝试分析假设与实验结果间的差异注意探究活动中未解决的矛盾，发现新的问题注意探究活动中未解决的矛盾，发现新的问题吸取经验教训，改进探究方案吸取经验教训，改进探究方案认识评估的意义认识评估的意义06年重庆卷年重庆卷22题：题： ,2121TSSg,2232TSSg,2565TSSg,32141TSSg,32252TSSg,32363TSSgB【例题例题】光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图所示，仪器，其结构如图所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收分别是光电门的激光发

14、射和接收装置，当有物体从装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间。的挡光时间。 12图图13b000显示屏显示屏光电门光电门光电计时器光电计时器a 利用如图所示装置测量滑块与长利用如图所示装置测量滑块与长1m左右的木板左右的木板间动摩擦因数及被压缩弹簧的弹性势能，图中木板固间动摩擦因数及被压缩弹簧的弹性势能，图中木板固定在水平面上，木板的左壁固定有一个处于锁定状态定在水平面上，木板的左壁固定有一个处于锁定状态的压缩轻弹簧（弹簧长度与木板相比可忽略），弹簧的压缩轻弹簧（弹簧长度与木板相比可忽略），弹簧右端与滑块接触，右端与滑块接触，1和

15、和2是固定在木板上适当位置的两是固定在木板上适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出。现个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出。现使弹簧解除锁定，滑块获得一定的初速度后，水平向使弹簧解除锁定，滑块获得一定的初速度后，水平向右运动，光电门右运动，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时各自连接的计时器显示的挡光时间分别为间分别为2.010-2s和和5.010-2s，用游标卡尺测量小，用游标卡尺测量小滑块的宽度滑块的宽度d，卡尺示数如图所示，卡尺示数如图所示. （1）读出滑块的宽度）读出滑块的宽度d= cm.（2）滑块通过光电门）滑块通过光电门1的速度的速度v1= m/s；滑动通

16、过光电；滑动通过光电门门2的速度的速度v2= m/s；（3）若用米尺测量出两个光电门之间的距离为）若用米尺测量出两个光电门之间的距离为l，已知当，已知当地的重力加速为地的重力加速为g，则滑块与木板动摩擦因数表达式为，则滑块与木板动摩擦因数表达式为 （各量均用字母表示）。（各量均用字母表示）。（4）若用米尺测量出滑块初始位置到光电门）若用米尺测量出滑块初始位置到光电门2的距离为的距离为S，为测量被压缩弹簧的弹性势能，还需测量的物理量是为测量被压缩弹簧的弹性势能，还需测量的物理量是 （说明其含义，并指明代表物理量的字母），被压缩弹簧的弹（说明其含义，并指明代表物理量的字母），被压缩弹簧的弹性势能可

17、表示为性势能可表示为 （各量均用字母表示）。（各量均用字母表示）。解析解析（1）游标卡尺的读数为）游标卡尺的读数为5.50cm （2）滑块通过第一个光电门的平均速度）滑块通过第一个光电门的平均速度 滑块通过第二个光电门的平均速度滑块通过第二个光电门的平均速度（3）对于滑块由牛顿第二定律得）对于滑块由牛顿第二定律得 由运动学关系得由运动学关系得 (4)还需测量的物理量是滑块的质量还需测量的物理量是滑块的质量m，根据功能原理，根据功能原理，弹簧压缩最短时的弹性势能弹簧压缩最短时的弹性势能Ep全部转化为滑块的动能和全部转化为滑块的动能和克服摩擦力做功，滑块由初始位置到光电门克服摩擦力做功，滑块由初始位置到光电门2位置时有位置时有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【点评点评】光电门，光电计时器、传感器是粤教版教材新引光电门，光电计时器、传感器是粤教版教材新引进的器材和实验，在未来高考命题中出现的几率较大。本题叙进的器材和实验，在未来高考命题中出现的几率较大。本题叙述过程较复杂