1、 学生实验实验一长度的测量实验目的（2）学习正确读取和记录测量数据。（3）掌握数据处理中有效数字的运算法则及表示测量结果的方法。（1）掌握游标卡尺、螺旋测微器的测量原理和使用方法。（4）熟悉直接和间接测量中的不确定度的计算。实验器材游标卡尺、螺旋测微器、钢珠、空心圆柱体。实验一长度的测量实验原理1.游标卡尺的结构与读数原理 游标卡尺是一种常用的测量工具，具有结构简单、使用方便等特点，可以用它来测量物体的外径、内径、长度、宽度、厚度、深度等。其具体结构如图1所示。图1实验一长度的测量实验原理1.游标卡尺的结构与读数原理 常用的游标卡尺是五十分游标（N=50），即主尺上49 mm与游标上50格的总
2、长度相等，如图2所示。图2实验一长度的测量实验原理1.游标卡尺的结构与读数原理 在游标卡尺上读数时，首先要看游标零线的左边，读出主尺上尺寸的整数，其次是找出游标与主尺对准的刻度线，该游标刻线的次序数乘以其游标分度值，读出尺寸的小数，整数和小数相加的总值就是被测物体的数值。图3所示为游标卡尺读数举例。图3实验一长度的测量实验原理1.游标卡尺的结构与读数原理 现在有的游标卡尺采用无视差结构，使游标刻线与主尺刻线处在同一平面上，消除了读数时因视线倾斜而产生的视差；有的卡尺装有测微表，成为带表卡尺（见图4），便于读数，也提高了测量的精度。图4实验一长度的测量实验原理1.游标卡尺的结构与读数原理 还有带
3、有数字显示装置的数字显示游标卡尺（见图5），这种游标卡尺在物体表面测量尺寸时，所测结果直接用数字显示出来，使用极为方便。图5实验一长度的测量实验原理2.螺旋测微器的结构与读数原理 螺旋测微器又称为外径千分尺或千分尺，其主要结构如图6所示。图6实验一长度的测量实验原理2.螺旋测微器的结构与读数原理 图7所示的读数应为6mm+120.01mm+0.004mm（估读）=6.124 mm。图7实验一长度的测量实验步骤1用游标卡尺测量空心有底圆柱体的体积（1）练习正确使用游标卡尺。首先将游标卡尺的下量爪完全合拢，记录游标卡尺的初读数；然后移动游标，练习正确读数。（2）测量空心圆柱体的外径D、内径d、高度
4、H和中心孔深度h（各6次）。（3）计算各测量量的平均值。修正由于游标卡尺初读数引入的系统误差，得到各测量的结果。（4）计算空心圆柱体的体积及不确定度，正确表示测量结果。实验一长度的测量实验步骤2用螺旋测微器测量钢珠的体积（1）练习正确使用螺旋测微器。首先记录初读数，然后移动测微螺杆，练习正确读数。（2）测量钢珠的直径d（在不同位置上测6次）。（3）计算各次测量值的平均值。修正由于初读数引入的系统误差，得到d的测量结果。（4）计算钢珠的体积及不确定度，正确表示测量结果。实验二用打点计时器测运动物体 的速度和加速度实验目的（2）学会使用打点计时器。（3）掌握测瞬时速度和加速度的方法。（1）了解电磁
5、打点计时器、电火花打点计时器的构造及工作原理。实验器材电磁打点计时器或电火花打点计时器、电源、纸带、复写纸、刻度尺、导线、木板、低压交流电源、小车、钩码。实验原理1.电磁打点计时器 电磁打点计时器是一种使用交流电源（学生电源）的计时仪器，其工作电压小于6 V，一般是46 V，电源的频率是50 Hz，每隔0.02 s打一次点。其结构如图8所示。图8实验二用打点计时器测运动物体 的速度和加速度实验原理2.电火花打点计时器 电火花计时器工作时，纸带运动所受到的阻力比较小，它比电磁打点计时器实验误差小。其主要结构如图9所示。图9实验二用打点计时器测运动物体 的速度和加速度实验步骤1.练习使用打点计时器
6、（1）把电磁打点计时器固定在桌子上，安装好纸带。（2）接通电源开关，用手水平拉动纸带，使它在水平方向上运动，纸带上就打下一系列点。（3）取下纸带，从能看得清的某个点开始，向后数出若干个点，如果共有n个点，那么n个点的间隔数为n-1个，则纸带的运动时间t0.02(n-1)。（4）用刻度尺测量出从开始计数的点到最后的点间的距离x，填入自己设计的表格中。实验二用打点计时器测运动物体 的速度和加速度实验步骤2.用打点计时器测量瞬时速度 以纸带上能看得清的某个点作为起始点O，以后的点分别标上A、B、C、D作为“计数点”，如图10所示，依次测出O到A、A到B、B到C之间的距离x1、x2、x3实验二用打点计
7、时器测运动物体 的速度和加速度图10实验步骤3.用打点计时器测量加速度 把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，并在其下边挂上合适的钩码，如图11所示。放手后，看小车能否在木板上平稳地滑行。实验二用打点计时器测运动物体 的速度和加速度图11实验三气体压强的测量实验目的（2）练习使用大气压强计和U形管压强计测量容器中气体的压强。（1）学习使用大气压强计和U形管压强计测量气体压强的方法。实验器材U形管压强计、福廷式气压计（公用）、圆底烧瓶、水槽、温度计、冷水、热水、橡皮塞。实验三气体压强的测量 当在U形管压强计的玻璃管中注入一定量的水银时，由于其两侧都与大气相通，即压强都是大气压强，则U形管两侧的水
8、银柱是等高的，如图12所示。图12实验原理实验三气体压强的测量 若烧瓶中气体的压强p小于大气压强p0，则U形管左侧管中的水银柱就会比右侧管中的水银柱高，如图13所示。图13实验原理实验三气体压强的测量 若烧瓶中气体的压强p大于大气压强p0，则U形管左侧管中的水银柱就会比右侧管中的水银柱低，如图14所示。图14实验原理实验三气体压强的测量 将圆底烧瓶放入盛有热水（热水的温度不能太高，以免烧瓶内压强太大而使水银柱从右侧管中冒出）的水槽中，使其大部分浸入水中，如图15所示。图15实验步骤实验四万用表的使用实验目的练习使用万用表测量电压、电流和电阻。实验器材万用表、电阻、电源、开关、导线。实验四万用表
9、的使用 万用表主要由表头、测量线路及转换开关等组成，主要结构如图16所示。图16实验原理实验四万用表的使用 按照图17所示连接好电路（开关断开）。图17实验步骤1.用万用表测量小灯泡两端的电压 实验四万用表的使用 用 两 表 笔 分别接触灯泡两端的接线柱，即与灯泡并联，如图18所示。闭合开关后根据表盘上相关量程的直流电压刻度读数，即测得小灯泡两端的电压。图18实验步骤1.用万用表测量小灯泡两端的电压 实验四万用表的使用 如图19所示，断开电路开关，把小灯泡的一个接线柱上的导线卸开。图19实验步骤2.测量小灯泡中的电流实验四万用表的使用 把万用表串联在电路中，使电流从红表笔流入电表，从黑表笔流出
10、电表，如图20所示。根据表盘上相应量程的直流电流刻度读数，即测得通过小灯泡的电流。图20实验步骤2.测量小灯泡中的电流实验四万用表的使用（1）将万用表的红表笔和黑表笔分别插入“+”“-”插孔，转换开关旋至欧姆挡。（2）试测一下准备好的电阻，根据指针所指示的位置，判断目前所选的量程是否合适，然后将选择开关调到合适的位置。（3）测量电阻之前,先把两支表笔直接接触,调整“欧姆调零旋钮”，使指针指向“0”，即使指针对准满偏电流处。（4）测量电阻并读出数据，即所测电阻值R=读数所选电阻挡的倍率。实验步骤3.测量定值电阻实验五用电流表和电压表测电池 的电动势和内电阻实验目的（2）加深对闭合电路欧姆定律的理解。（3）学会用图像法处理实验数据。（1）会测定电池的电动势和内阻。实验器材干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线。实验五用电流表和电压表测电池 的电动势和内电阻（1）按图21所示的电路图连接好电路，将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处。（2）闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显示数，记录一组I、U数据。（3）用同样的方法测量几组I、U值，记录在表4中。（4）断开开关，拆除线路，整理器材。（5）根据实验记录数据，利用公式法或作图法进行数据处理，最后求出电动势和内电阻的平均值。实验步骤图21 谢谢大家
