- 刻度尺、游标卡尺的使用
- 共75题
9.某活动小组利用图甲装置验证机械能守恒定律。钢球自由下落过程中，先后通过光电门A、B，计时装置测出钢球通过A、B的时间分别为tA、tB。用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度。测出两光电门间的距离为h，钢球直径为D，当地的重力加速度为g。
（1）用20分度的游标卡尺测量钢球的直径，读数如图乙所示，钢球直径为D= cm 。
（2）要验证机械能守恒，只要比较 。
A．D2(
B．D2(
C．D2(
D．D2(
（3）钢球通过光电门的平均速度 （选填“>”或“<”）钢球球心通过光电门的瞬时速度，由此产生的误差 （选填“能”或“不能”）通过增加实验次数减小。
正确答案
（1）0.950 （2）D （3）< 不能
解析
(1)读数：20分度游标卡尺的精度为0.05，整刻度为9mm，游标尺第10格对准，所以读数=9mm+10×0.05mm=9.50mm=0.950cm。
(2)根据机械能守恒有：
(3)设小球上、下边缘经过光电门的瞬时速度分布为v0，vt，小球圆心通过光电门的瞬时速度为v，所以平均速度v平均=
考查方向
1、考查游标卡尺的读数：若用x表示由主尺上读出的整毫米数，K表示从游标尺上读出与主尺上某一刻线对齐的游标的格数，则记录结果表达为(x＋K×精确度)mm。
2、考查机械能守恒的表达式。
3、考查平均速度的公式：
4、考查系统误差与偶然误差的特点。
解题思路
1、首先看游标卡尺的格数，明确游标卡尺的精确度，读出整刻度，再加上游标尺对准格数乘以精度，得到读数。
2、根据机械能守恒的基本表达式，写出验证机械能守恒的表达式。
3、设出小球上边缘，下边缘及小球中心通过光电们的瞬时速度，根据平均速度及中间位移速度公式，比较大小。
易错点
1、读数时容易误认为游标尺的左边缘所对刻度为整刻度，应该是游标尺的0刻度所对刻度是整刻度。
2、容易误认为系统误差可以通过增加实验次数减小。
知识点
14．读出下面图中游标卡尺与螺旋测微器的读数, 游标卡尺读数为 cm，螺旋测微器读数为 mm。
正确答案
2.285； 2.697--2.701
解析
1、游标卡尺的主尺读数为：2.2cm，游标尺上第16个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为17×0.05mm=0.85mm0.085cm，所以最终读数为：2.2cm+0.085cm=2.285cm
2、螺旋测微器的固定刻度为2.5mm，可动刻度为20×0.01mm=0200mm，所以最终读数为2.5mm+0.200mm=2.700mm
考查方向
解题思路
游标卡尺：读数时首先以游标零刻度线为准在尺身上读取毫米整数，即以毫米为单位的整数部分。然后看游标上第几条刻度线与尺身的刻度线对齐，如第6条刻度线与尺身刻度线对齐，则小数部分即为0.6毫米（若没有正好对齐的线，则取最接近对齐的线进行读数）。如有零误差，则一律用上述结果减去零误差（零误差为负，相当于加上相同大小的零误差）
读数结果为： L＝整数部分＋小数部分－零误差
易错点
游标卡尺不需要估读，螺旋测微器需要估读。
知识点
10.某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ。步骤如下：
用游标为20分度的卡尺测量其长度如图1所示，由图可知其长度为______mm；（2）用螺旋测微器测量其直径如图2所示，由图可知其直径为____________mm；（3）用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图3所示，则该电阻的阻值约为________Ω（4）该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：
待测圆柱体电阻R
直流电源E（电动势为4V，内阻不计）
电流表A1(量程为0～4mA，内阻约50Ω)
电流表A2(量程为0～10mA，内阻约30Ω)
电压表V1(量程为0～3V，内阻约10kΩ)
电压表V2(量程为0～15V，内阻约25kΩ)
滑动变阻器R1（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流为2.0A）
滑动变阻器R2（阻值范围0～2kΩ，允许通过的最大电流为0.5A）
开关S，导线若干
为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在图4中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号。
正确答案
(1)50.20 （ ） (2)4.700（ ） (3)220 （ ）
(4)如图所示( )
解析
（1）主尺读数为50mm，游标上第4条刻度线与主尺对齐，读数为4×0.05mm=0.20mm，则长度为50.20mm．（2）螺旋测微器固定刻度读数为4.5mm，可动刻度读数为0.200mm，则直径为4.700mm．
（3）电阻的阻值R=22×10Ω=220Ω（4）电源电动势为4V，电压表选V1．电阻中最大电流约为
则电流表选A2，因为电源电压较大，故采用分压器电路，所以滑动变阻器选R1因为
根据电路图画出的实物图如图所示：
故答案为：（1）50.20 （2）4.700 （3）如图所示
考查方向
解题思路
根据游标卡尺、螺旋测微器、多用电表读数方法读出各数据进行解答，测量电阻最基本的原理是伏安法，电路可分为测量电路和控制电路两部分设计．测量电路要求精确，误差小，可根据电压表、电流表与待测电阻阻值倍数关系，选择电流表内、外接法．控制电路根据题目给的器材来确定是分压式接法还是限流式接法。
易错点
电路的内外接法的选择，各仪器的选择。
知识点
如图所示为某试验小组利用气垫导轨来 “验证动能定理”的实验装置,完成以下填空。
9．实验前,接通气源,将滑块(不挂钩码)置于气垫导轨上,轻推滑块, 计时器显示挡光片经过光电门1和2的时间分别为△t1、△t2，当图中的Δt1 (选填“>”“=”或“<”)Δt2时,说明气垫导轨已经水平。
10．在满足___________的条件下，才可以认为小盘和砝码的重力所做的功等于绳的拉力对滑块做的功。
11．用游标卡尺测得遮光条宽度为d,测量结果如图所示,则d=__________mm。
12．若小盘和砝码的总质量为m，滑块(带挡光片)的质量为M，两光电门中心之间的距离s，遮光条宽度为d，计时器显示挡光片经过光电门1和2的时间分别为△t1、△t2。试写出本次需要探究的关系式______。
正确答案
=
解析
当导轨水平时,滑块P做匀速运动,所以Δt1=Δt2;
考查方向
解题思路
在不施加外力的情况下，当滑块做匀速运动时，说明实验装置已水平，所以通过两个光电门的时间是相等的。
易错点
对实验原理的理解，会判断什么时候实验装置是否水平。
正确答案
小盘和砝码的总质量远小于滑块的总质量
解析
以整体为研究对象有：
即当小盘和砝码的总质量远小于滑块的总质量时，可将才可以认为小盘和砝码的重力看作滑块的拉力。
考查方向
解题思路
设滑块的质量为M，小盘和砝码的总质量为m，要求在什么情况下才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力，需求出绳子的拉力，而要求绳子的拉力，应先以整体为研究对象求出整体的加速度，再以M为研究对象求出绳子的拉力，通过比较绳对小车的拉力大小与盘和盘中砝码的重力的大小关系得出只有
易错点
实验原理的理解，当小盘和砝码的总质量远小于滑块的总质量时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力。
正确答案
3.8
解析
游标卡尺的主尺读数为3mm，游标尺上第8个刻度与主尺上某一刻度对齐，故其读数为0.1×8mm=0.8mm，所以最终读数为：3mm+0.8mm=3.8mm
考查方向
解题思路
先读出主尺上的示数，然后从游标尺上找了第几条刻线与主尺上某一刻度对齐，用此刻线的条数乘以卡尺的精度，最后加上主尺上的示数就是此时的读数。
易错点
游标卡尺的主尺读数为主尺上的刻度加上标尺上的刻度但要注意的是卡尺的精度。
正确答案
解析
根据动能定理可知，此时小盘和砝码的重力所做的功等于滑块动能的增加量，滑块所受的合外力做功为
滑块通过光电门2速度
所以动能的增量
故本次探究的原理表达式为
考查方向
解题思路
光电门测量瞬时速度是实验中常用的方法．由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度．根据功能关系可知合力做功的数值等于动能的增加量；
易错点
理解求瞬时速度的方法
10.某同学在科普读物上看到：“劲度系数为
用弹簧测力计拉着弹簧上端竖直向上缓慢移动，当弹簧测力计的示数为
把实验桌放到弹簧附近，将一端带有定滑轮、两端装有光电门的长木板放在桌面上，使滑轮正好在弹簧的正上方，用垫块垫起长木板不带滑轮的一端，如图丙所示。
用天平测得小车（带有遮光条）的质量为
打开光电门的开关，让小车从光电门的上方以一定的初速度沿木板向下运动，测得小车通过光电门
用细绳通过滑轮将弹簧和小车相连，将小车拉到光电门
在实验误差允许的范围内，若
正确答案
解析
根据胡克定律得弹簧的劲度系数
根据动能定理，弹簧弹力做功等于小车动能的增加量．因重力做功与摩擦力做功之和为零，那么当小车开始的动能为零，到达A时动能的增加量等于弹力做功．小车通过光电门A时，平均速度代替瞬时速度，
故答案为：
考查方向
解题思路
根据胡克定律求弹簧的劲度系数，游标卡尺读数等于主尺整数刻度加上标尺刻度；平均速度代替瞬时速度，利用动能定律求解.
易错点
游标卡尺的读数原理，小车通过光电门A和B时瞬时速度的求解方法。
知识点
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