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物理分组实验虚拟实验

用刻度尺测量长度,用表测量时间

会正确使用刻度尺测量长度,会估读并正确记录测量结果;会用停表测量时间并正确读数;知道测量有误差,会用累积法、多次测量求平均值来减小误差。

动手做实验 · Virtual Lab

摆好刻度尺量铅笔,再用停表测单摆的时间

实验步骤

正在搭建 3D 实验台

桌上放着一支铅笔和一把刻度尺

第 1 步

认识刻度尺

使用刻度尺前,先看清它的零刻度线、量程和分度值。

看下面的特写:这把刻度尺的量程、分度值是多少?左端的零刻度线怎么了?

量程
分度值
零刻度线
刻度尺 · 特写
123456789101112131415cm
左端 · 放大
12这里的刻度磨掉了
文字版:器材、步骤与结论适合备课、打印+

器材

  • 刻度尺(量程 0~15 cm,分度值 1 mm)
  • 铅笔
  • 停表
  • 单摆(摆长约 25 cm)
  • 铁架台

记忆口诀

会选、会放、会看、会读、会记

选量程、分度值合适的尺;尺子放正、刻度线紧贴被测物体、对准零刻度线或某一整刻度线;视线正对刻度线;估读到分度值的下一位;记下数值和单位。

  1. 看

    观察刻度尺的零刻度线是否磨损,认清它的量程和分度值。

  2. 放

    把刻度尺放正,有刻度的一边紧贴被测物体,让被测物体的一端对准零刻度线或某一整刻度线。

    要点零刻度线磨损了,就从某一整刻度线量起,读数减去这一刻度。

  3. 读

    读数时视线正对刻度线,估读到分度值的下一位。

  4. 记

    记录测量结果,写上数值和单位。

    要点测量结果由准确值、估读值和单位组成,如 12.36 cm。

  5. 测

    用停表测出单摆摆动 10 次的时间,再算出摆动一次的时间。

    要点测多次的总时间再平均,叫累积法,能减小误差。

  6. 06

    读停表:先读小表盘的分钟数,再读大表盘的秒数,最后换算成秒。

现象

刻度尺放歪、刻度线离被测物体太远时,读数不准;铅笔的末端常常落在两条毫米刻度线之间,需要估读,不同的人估读的数字可能不一样。几次测出的单摆摆动 10 次的时间,也会相差零点几秒。

结论

用刻度尺测长度:看清零刻度线、量程和分度值;尺子放正,刻度线紧贴被测物体,对准零刻度线(磨损时对准某一整刻度线);视线正对刻度线,估读到分度值的下一位,记下数值和单位。用停表测时间:小表盘读分钟,大表盘读秒,小表盘的指针过了半格线时,大表盘读 30 s 以后的那一圈。测量总有误差,可以用多次测量求平均值、累积法等方法减小误差。

记忆口诀

小盘过半,大盘加 30

停表小表盘的指针过了两个数字之间的半格线,大表盘就读 30~60 s 那一圈。

01 — Principle

实验原理

测量就是把待测的量与一个公认的标准量进行比较。长度的基本单位是米(m),常用刻度尺测量;时间的基本单位是秒(s),常用停表测量。测量值与真实值之间总有差异,叫误差。误差不能消除,但可以通过多次测量求平均值、选用精密的测量工具、改进测量方法来减小。

02 — Pitfalls

易错点

Q1误差和错误有什么不同?+

误差是测量值和真实值之间的差异,总是存在,只能减小,不能消除;错误是不遵守测量规则造成的,比如尺子放歪、读数时视线没有正对刻度线,是可以避免的。

Q2测量结果 12.36 cm 和 12.360 cm 一样吗?+

不一样。测量结果的最后一位是估读的:12.36 cm 说明所用刻度尺的分度值是 1 mm;12.360 cm 表示估读到了 0.001 cm,所用尺子的分度值是 0.1 mm。所以测量结果末尾的 0 不能随便添,也不能随便去掉。

Q3怎样测一张纸的厚度?+

一张纸太薄,刻度尺测不准。可以测出 100 张纸的总厚度,再除以 100。这种「测多算少」的方法叫累积法,测单摆摆动 10 次的时间也是这个道理。

Q4多次测量求平均值时,有一个数据明显不同,该怎么办?+

比如 12.36 cm、12.35 cm、12.82 cm、12.37 cm 中,12.82 cm 与其他数据相差太大,是测错或读错了,应该去掉,再用其余的数据求平均值,平均值保留到与测量值相同的位数。

03 — Practice

典型例题

点选答案,立即查看解析答对 0 / 4
  1. 例 1

    用分度值为 1 mm 的刻度尺测量一个物体的长度,下列记录正确的是( )

  2. 例 2

    下列关于误差的说法,正确的是( )

  3. 例 3

    停表的小表盘指针在 1 和 2 之间、没有过半格线,大表盘指针指着 20.5 s,停表的示数是( )

  4. 例 4

    小明四次测得课本的长度分别为 25.82 cm、25.83 cm、25.81 cm、25.82 cm,课本的长度应记为( )

04 — In Life

生活中的应用

测多算少

累积法

测一张纸的厚度、一枚大头针的质量、单摆摆动一次的时间,都可以先测很多个的总量,再除以个数。

选合适的工具

卷尺和游标卡尺

测跳远成绩用卷尺,测细铜丝的直径用游标卡尺:根据测量的要求,选择量程和分度值合适的工具。

反应时间

电子停表

体育课用的电子停表能显示到 0.01 s,但按下按钮总要一点反应时间,测出的时间仍然有误差。

05 — Safety

安全提示

  • 刻度尺、停表要轻拿轻放;不要用刻度尺敲打东西,以免磨损刻度。
  • 单摆摆动时,不要把头靠近摆球。
  • 停表用完要回零。

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