初中物理测量工具的认识和使用.docx
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初中物理测量工具的认识和使用
一、长度的测量
（1）测量工具
①刻度尺：
指各种有刻度的尺子，如直尺、卷尺、三角尺、皮尺等，通常在日常生活、生产中测量长度时使用。
②精密测量工具：
如需对物体进行更精确的测量，就要选用精确度比较高的测量工具进行测量，如游标卡尺、螺旋测微器等常用于机械加工的精密测量，而激光测距仪通常用于远距离精确测量中。
（2）测量长度最常用的基本工具是刻度尺，如图所示，在使用刻度尺前，应观察下表中的内容。
零刻度线
它的零刻度线在哪里，是否磨损
量程
即测量范围，是指刻度尺一次能测出的最大长度
分度值
是指相邻两刻度线之间的长度，它决定测量的精确程度
（3）正确使用刻度尺，应该做到的“五会”
会选
“会选”是指根据测量要求选择适当分度值和量程的刻度尺。
选量程：
选择刻度尺的量程时，要选择一次就能测完全长，不必分段测量的；选分度值：
分度值越小的刻度尺，其测量精确程度越高。
而测量对象不同，所需要的精确程度也不同，要根据测量需要合理选择不同精确程度的刻度尺。
例如：
在安装门窗玻璃时进行的测量，精确程度要求较高，长度一般只有几十厘米，因此要选用分度值是1毫米的米尺；而测量教室的长和宽时，精确程度要求不高，长度较大，选用分度值是1里面的且量程较大的卷尺较合适。
会放
“会放”是将零刻度线对准被测物体的一端，有刻度线的一边要紧靠被测物体，与被测边保持平行，不能歪斜；零刻度线磨损的刻度尺，可使某整数刻度线对齐物体，用物体另一边对准刻度值减去这一整数刻度值，就可得到物体的实际长度。
会看
“会看”是指读数时，视线要正对刻度线，即视线与尺面垂直，不能斜视。
会读
“会读”是指在读数时，要注意区分大格和小格的数目，除准确读出分度值的数字外，还要估读到分度值的下一位数字。
如25.38cm中25.3cm是准确值，0.08cm是估计值。
会记
“会记”是指除了正确无误地记下所读出的数值外，还要住上测量单位，只写数值而未标明单位的记录是无意义的，而忘记写单位是初学者最容易放的错误。
方法技巧：
刻度尺的使用口诀：
观察量分零【即观察量程、分度值、零刻度线】；根据需要选【即按测量要求（量程、分度值）选择刻度尺】；紧贴平行放【即刻度尺有刻度线的一边要紧贴被测物体，平行放置】；估读带单位【即必须且只能估读到分度值的下一位并带上单位】。
注意：
①记录时要注意：
准确值＋估读值=测量值，数值后面标明单位。
②使用不同分度值的刻度尺进行测量，所达到的精确程度不同，如图所示，甲刻度尺分度值为0.1cm或1mm，即精确到毫米，测量值可以读为2.80cm，其中2.8cm是准确值，0.00cm是估计值。
乙刻度尺分度值为1cm，只能精确到厘米，可以读为2.8cm，其中2cm为精确值，0.8cm为估计值。
可见上面的刻度尺就没有下面的刻度尺精确。
反过来我们根据测量值2.80cm可知道所用的刻度尺分度值是1mm，2.8cm所用的刻度尺的分度值是1cm。
所以2.80cm和2.8cm是不一样的。
③测量结果是由准确值和估计值组成的，多次测量取平均值，最后结果保留有效数字的位数应与测量值一致。
二、机械停表
①实验室里常用的计时工具是停表（机械停表和电子停表），如图所示是机械停表的表盘。
在它的正面是一个大表盘，上方有小表盘。
秒针沿大表盘转动，分针沿小表盘转动。
②停表的使用：
①一调：
先进行调节，按下归零按钮，使指针指在“0”处。
②二按：
按动停表控制按钮开始计时。
③三停：
计时结束时，要按动停表控制按钮，这时停表会停在最后计时处。
③机械停表的读数
大盘：
秒针转动一圈的时间通常有30s和60s两种，分度值对应的也有两种：
一种是0.2s，另一种是0.1s。
机械停表的读数为小表盘的分钟数＋大表盘的秒数。
先读小盘的读数，他的单位是分钟，看上面的示数可知每分钟分为前半分钟和后半分钟，要注意看它是指向哪半分钟。
接着读大盘的读数，他的单位是秒，如果是前半分钟就读0-30s，若为后半分钟则读31-60s。
三、温度计的使用
温度计的正确使用方法
注意事项
使用前
观察量程。
即明确它所能测量的最高温度和最低温度，所测温度不能超出此范围
认清分度值，即温度计上最小一格所表示的数值，反映了温度计的精确程度
使用时
会选：
估计被测物体的温度，选择合适的温度计
会放：
温度计的玻璃泡全部浸入被测的液体中，不能碰到容器壁或容器底
会读：
示数稳定后再读数，读数时玻璃泡要继续留在液体中，视线与温度计中液柱的液面相平
会记：
记录温度数值，不可漏写或错写单位
总结：
温度及使用时常见的五种错误
1
2
3
4
5
错
错
错
错
错
温度计的玻璃泡与容器壁接触
温度计的玻璃泡与容器底接触
温度计的玻璃泡没有全部浸入被测液体中
视线没有与温度计中液柱的液面相平
读数时，温度计的玻璃泡没有继续留在被测液体中
体温计
1、体温计用于测量人体温度。
如图所示的体温计，玻璃泡里装的液体是水银，量程为35摄氏度－42℃，分度值是0.1℃。
2、体温计是医用温度计，除了测温范围和分度值的设计要符合测量体温的要求外，它与一般温度计相比还有一个主要区别：
在存储水银的玻璃泡和直玻璃管之间的管做得很细。
测量体温时，水银膨胀通过细小的管上升，当体温计离开人体后，水银因温度降低而收缩，水银柱便在细管处断开，水银不会自动流回玻璃泡内，所以体温计可以离开人体再读数。
正因为如此，在每次使用体温计前都要用手拿着它的上部用力向下甩几次，使水银重新回到玻璃泡中。
3、体温计、实验室用温度计、寒暑表的主要区别
体温计
实验室用温度计
寒暑表
构造
玻璃泡和直玻璃管之间的管很细
玻璃泡和直玻璃管之间无小细管
玻璃泡和直玻璃管之间无小细管
量程
35℃－42℃
-20℃－110℃
-30℃－50℃
分度值
0.1℃
1℃
1℃
用法
①离开人体读数
②用前需甩
①不能离开被测物体读数
②不允许甩
①不能离开被测物体读数
②不允许甩
四、天平的使用
1、天平的结构
实验室常用工具：
托盘天平，如图所示。
托盘天平的构造：
分度盘、横梁、标尺、游码、指针、平衡螺母、托盘等，每架天平都有一盒配套的砝码。
2、天平的使用步骤
①放平：
把天平放在水平台面上，对于需要调节底座水平的天平，应先调节底座下面的螺钉，使底座水平。
②拨零：
把游码拨到标尺左端的零刻度线处。
③调平：
调节横梁两端的平衡螺母，使指针指在分度盘的中央刻度线处（或指针在中央刻度线左右两侧摆动的幅度相等）。
调节平衡螺母的方法：
把平衡螺母向指针偏向的反方向调，若指针向左偏，这时应向右调平衡螺母；若指针向右偏，这时应向左调平衡螺母。
（可简记为“左偏右调”或“右偏左调”）。
④测量：
称量前，估计一下被测物体的质量；称量时，把被测物体放在左盘中，用镊子按“先大后小”的顺序依次在右盘中试加砝码，若最小的砝码也不能使横梁平衡，此时需要调节游码在标尺上的位置，直到横梁恢复平衡。
这里要注意：
物体和砝码要遵循“左物右码”原则，加砝码要“先大后小”。
⑤读数：
右盘中砝码的总质量加上游码在标尺上所对的刻度值，就等于左盘中被测物体的质量。
读取游码在标尺上所对的刻度值时，应以游码左侧边缘所对刻度为准。
⑥整理：
测量完毕，把物体取下，用镊子把砝码放回盒内，把游码拨回标尺左端的零刻度线处，以备下次使用。
注意：
（1）测量前天平平衡的调节遵循“放平拨零调平衡”的原则，即把天平水平放置，把游码拨到零刻度线处再调节平衡螺母，当指针偏左时，将平衡螺母向右调，反之向左调，此时千万不要移动游码。
（2）测量时天平平衡的调节遵循“左物右码移游码”的原则，即把被测物体放在做盘中，用镊子在右盘中加减法吗，加减砝码时要由大到小进行，带最小的砝码加上后右盘微翘时再移动游码，直至横梁恢复平衡，注意此时不能在调节平衡螺母。
3、天平使用的四个注意事项
①每个天平都有自己的“称量”和“感量”，“称量”是指天平所能称量的物体的最大质量，“感量”是指天平所能称量的物体的最小质量。
被测物体的质量超过称量会损坏天平；被测物体的质量小于感量，将无法测出物体的质量。
②已调解好的天平，当位置移动后应重新调节横梁平衡，方可进行测量。
③潮湿的物体和化学药品不能直接放在天平的托盘中。
④想盘中加减砝码时要用镊子，不能用手接触砝码，不能把砝码弄湿、弄脏。
五、量筒的使用
1、用途：
量筒是测量液体体积的仪器，也可以利用排开液体的体积的方法测量固体的体积。
2、单位：
一般实验室里的量筒使用毫升（mL）为单位标度的（一般在量筒壁上标注单位）。
1mL=1cm3=10-6m3。
量筒上相邻两条刻度线之间的体积为分度值。
最上面的刻度是量筒的最大测量值。
3、量筒的使用方法
①在测量前应根据被测物体的体积和测量精度的要求来选择合适的量筒。
使用前，首先要观察量筒的单位标度、量程和分度值。
②使用量筒测量体积时，应将量筒放在水平桌面上，量筒内的液面大多数是凹液面（如水、煤油灯形成的液面），也有的液面呈凸形（如水银面）。
4、使用量筒的五个注意事项
①量筒呈圆柱形，体积与高度成正比，刻度均匀，量筒没有零刻度线，刻度数由下向上逐渐变大，其单位一般是“mL”，1mL=1cm3.
②实验室中量筒量程一般有10mL、20mL、50mL、100mL、100mL几种，分度值也各不相同，分度值越小，测量结果越精确，但并不是越小越好。
测量前要根据测量精度要求和被测物体体积等因素选择量筒的量程和分度值。
③量筒是测量液体体积的仪器，也可以用排液法间接测出固体的体积。
用排液法测固体体积时，量筒内要预先倒入适量的液体，若液体过少，放入固体后，液体不能浸没固体；若液体过多，放入固体后，液面会超过量筒量程。
④读数时，视线一定要与液体凹液面的底部（或凸液面的顶部）保持相平，俯视或仰视时的读数均不准，俯视时的读数会偏大，仰视时的读数会偏小。
⑤不能用量筒测量对玻璃有腐蚀性的液体的体积。
六、弹簧测力计
测量力的大小的工具叫测力计。
实验室中常用的测力计是弹簧测力计。
1、弹簧测力计的结构：
弹簧、指针、刻度盘、挂钩、吊环等。
常用的弹簧测力计的构造如图所示。
2、实验探究：
研究弹簧测力计的测力原理
①如图甲所示是一根弹簧在拉力作用下被拉伸的实验情景，根据实验中的拉力（F）大小和对应的伸长量（x），在图乙中采用描点法画出弹簧的伸长量（x）与拉力（F）图像。
②从图乙中可以看出，在0-4N的范围内，图像是一条过坐标原点的直线，说明弹簧的伸长量与受到的拉力成正比。
当拉力大于4N时，伸长量与拉力不成正比关系。
③事实上，当拉力超过4N时，弹簧发生形变后撤去外力，弹簧无法自动的恢复到原来的形状。
这种情况我们称之为形变超出了弹性限度。
探究归纳：
通过实验可以发现，在弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量就越长，且弹簧的伸长量与弹簧受到的拉力成正比，这就是弹簧测力计的测力原理。
弹簧测力计（弹簧秤）的工作原理：
在弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量越大。
注意：
①前提：
在弹性限度内②重点：
弹簧的伸长量。
弹簧不受拉力时的长度叫弹簧的原长，弹簧受到拉力后的长度叫弹簧现在的长度，弹簧手拉力后的长度减去弹簧的原长叫做弹簧的伸长量。
3、使用方法：
①估计被测物体，选择合适的弹簧测力计
②认清量程：
加在弹簧测力计上的力不允许超过他的最大测量值
③认清分度值：
每个弹簧测力计都有它的分度值，使用前要认清每个小格表示多少牛
④认清零点：
使用前检查指针是否指在零刻度线上，如果不在先调零，调不到零刻度线上时，如果在零刻度之下，记号零点误差继续使用，指针在零刻度之上则换用其他测力计。
⑤使用前拉动几下：
避免指针与刻度盘摩擦过大或卡壳
⑥测量时：
拉力的方向应沿弹簧的轴线方向
⑦读数时：
弹簧测力计和被测物体应处于静止或匀速直线运动下方可读数，视线要
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