实验(一)长度的测量实验(二)研究匀变速直线运动

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1、实验目的练习正确使用刻度尺和游标卡尺测量长度．测量一段金属管的长度、内径和外径；测量一个小量筒的深度．实验器材刻度尺，游标卡尺，金属管，小量筒．实验原理1．刻度尺刻度尺的规格实验中常用的刻度尺是米尺，米尺的最小分度是1mm，量程不等，测量中常用的米尺有钢卷尺、木直尺、带刻度的三角板等．2．游标卡尺(1)游标卡尺的构造如图所示，它的左测量爪固定在主尺上并与主尺垂直，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滑动．在下图中，上边是内测脚，用来测槽宽和管的内径；下边是外测脚，用来测物体的厚度

2、或管的外径；有些游标卡尺在主尺背后嵌着一根窄片，它和游标尺固定在一起，随着游标尺沿主尺滑动，用来测量槽或孔的深度．(2)常见的游标尺按游标尺刻度的格数分成以下3种游标尺(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小格与1mm差精度(mm)1090.10.1主尺上读的毫米数＋0.1n20190.050.05主尺上读的毫米数＋0.05n50490.020.02主尺上读的毫米数＋0.02n(3)游标卡尺读数的技巧①读数时以mm为单位来读，读出后再按要求化成其他单位．②以主尺

3、读数时一定要读离游标零刻度线左边最近的主尺刻度线的值．③在读小数部分时一定要认清第几根刻度与主尺的刻度对齐．④一定要弄清所用卡尺的精确度．⑤若用X表示由主尺上读出整的毫米数，K表示从游标尺上读出与主尺上某一刻度线对齐的游标的格数，则记录结果表达为：(X＋K×精确度)mm.实验步骤1．用刻度尺测量金属管的长度，每次测量后让金属管绕轴转过约45°，再测量下一次，共测量4次．把测量的数据填入表格中，求出平均值．2．用游标卡尺测量金属管的内径和外径．测量时先在管的一端测量两个互相垂直方向的内径(或外径)，再在管的另

4、一端测量两个互相垂直方向的内径(或外径)，把测量的数据填入表格中，分别求出内径和外径的平均值.金属管小量筒长度l/mm内径d内/mm外径d外/mm深度h/mm123平均值注意事项1．刻度尺的刻度线要紧贴金属管，并且读数时视线与刻度线要对齐，避免误差；如果刻度尺端头有磨损，测量起点不要选在“0”刻度线．2．分清游标卡尺的精确度是多少？读数时应使视线与尺垂直，避免产生误差．3．读数时可应用下列公式方法进行：测量值＝主尺读数＋游标尺与主尺刻度线对齐的格数×精确度，单位是“mm”．精确度等于主尺最小分度的长度除以游

5、标尺刻度的格数．在“主尺读数”时一定要读游标零刻度线左边最近的主尺刻度线的值．4．在游标卡尺测量金属管的外径时，金属管不可在钳口间移动或压得太紧，以免磨损钳口；用游标卡尺测量金属管的外径、内径和量筒的深度时，当游标卡尺放在合适的位置后，应适当旋紧固定螺钉，然后再读数．5．如果游标卡尺的读数是以试卷的形式出现，则一定要注意区分“0”刻度线与游标尺的边线．6．在完成“主尺读数”和“游标尺读数”之和的运算过程中，其单位必须统一；游标卡尺的读数不作有效数字要求．误差分析1．当游标卡尺的测量爪合在一起时，游标尺的零刻

6、线与主尺的零刻线重合时，游标卡尺不存在零误差，可以直接进行测量；当游标卡尺的测量爪合在一起时，游标尺的零刻线与主尺的零刻线不重合时，游标卡尺存在零误差，测量、读数的方法依旧，但最后的数据在处理时要考虑零误差的影响．2．当游标卡尺的测量爪合在一起时，游标尺的零刻线在主尺零刻线的右侧，则用读数的方法读出零误差，用最终的读数减去零误差．3．当游标卡尺的测量爪合在一起时，游标尺的零刻线在主尺零刻线的左侧，则用读数的方法读出此时的零误差，最后的数据等于最终的读数减去零误差加1.4．只要操作正确，本实验的误差主要为系统

7、误差，用游标卡尺测量的读数属于可靠数字，其误差小于精度的50%.实验目的1．练习使用电火花计时器或电磁打点计时器，利用打上点的纸带研究物体的运动情况．2．掌握判断物体是否做匀变速运动的方法．3．测定匀变速直线运动的加速度．实验原理和方法1．打点计时器的使用(1)电磁打点计时器：电磁打点计时器是一种使用低压交流电源的仪器，它的工作电压为4～6V.当通过的电流频率为f＝50Hz时，它每隔0.02s打一次点．(2)电火花计时器：电火花计时器是利用火花放电使墨粉在纸带上打出墨点而显出点迹的计时仪器．当电火花计时器接

8、通220V交流电源，按下脉冲输出开关时，计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针、接负极的纸盘轴(墨粉纸盘)，产生火花放电，于是在运动的纸带上打出一列点迹，当电源频率为50Hz时，它的脉冲放电周期也是0.02s，即每隔0.02s打一个点．2．由纸带求物体运动加速度的方法(方法一)逐差法：取偶数段位移因为(x4－x3)＋(x3－x2)＋(x2－x1)＝x4－x1＝3aT2同理有x5－x2＝x6－x3＝…＝3aT2实验器