實(shí)驗(yàn)器材的簡單使用和組合使用及拓展使用

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 初中物理 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

摘要:一、各類儀器儀表使用方法簡單呈現(xiàn);二、各類儀器儀表測量的物理量;三、組合各類儀器儀表能測出哪些物理量;四、思維變換非常規(guī)的測量。

關(guān)鍵詞:實(shí)驗(yàn)器材 使用測量 奇妙組合

獲取物理學(xué)知識(shí)的基本方法是觀察和實(shí)驗(yàn),而實(shí)驗(yàn)是離不開測量工具的使用。縱觀整個(gè)初中物理共有測量儀器儀表16類,各有作用和不同的使用方法,當(dāng)然也有共同點(diǎn)和組合使用時(shí)的奇妙之處!

一、各類儀器一覽

A.刻度尺

構(gòu)造:有刻度的尺子。

使用方法:刻度尺是測量物體長度的工具,刻度尺的分度值一般為1mm?潭瘸邷y量長度是物理實(shí)驗(yàn)的基本技能,也是其他測量儀器正確讀數(shù)的基礎(chǔ)。

(1)正確使用刻度尺

①使用前:做到三看,即首先看刻度尺的零刻度是否磨損,如已磨損則應(yīng)重選一個(gè)刻度值作為測量的起點(diǎn)。

其次看刻度尺的測量范圍(即量程)。原則上測長度要求一次測量,如果測量范圍小于實(shí)際長度,勢必要移動(dòng)刻度尺測量若干次,則會(huì)產(chǎn)生較大的誤差。

最后應(yīng)看刻度尺的最小刻度值。最小刻度代表的長度值不僅反映了刻度尺不同的準(zhǔn)確程度,而且還涉及到測量結(jié)果的有效性。量程和最小刻度值應(yīng)從實(shí)際測量要求出發(fā)兼顧選擇。

②使用時(shí):使用時(shí)應(yīng)注意正確放置和正確觀察。

正確放置的關(guān)鍵是做到:尺邊對齊被測對象,必須放正重合,不能歪斜;尺的刻面必須緊貼被測對象,不能“懸空”。

正確觀察的關(guān)鍵是視線在終端刻度線的正前方,視線與刻面垂直,看清大格及小格數(shù)。

(2)正確記錄測量結(jié)果

一般情況下應(yīng)估讀到最小刻度值的下一位。如學(xué)生用三角尺最小刻度是mm,用它測量長2cm的長度,若正好對準(zhǔn)在刻度線上時(shí),正確記錄應(yīng)為2.00cm,其中2.0cm是尺面準(zhǔn)確讀出的數(shù),由于無估讀數(shù),需在毫米的10分位上加“0”。

注意:記錄測量結(jié)果時(shí)必須寫上相應(yīng)的單位。

(3)長度單位的換算

應(yīng)掌握km、m、dm、cm、mm、μm六種單位間的換算。其中km→m→mm→μm每一級都是千進(jìn)位;m→dm→cm→mm每一級都是十進(jìn)位。換算的正確寫法應(yīng)該是:換算數(shù)字乘以進(jìn)位比例帶進(jìn)位后的單位。

(4)正確認(rèn)識(shí)誤差

①誤差產(chǎn)生的原因來自于測量儀器的準(zhǔn)確程度、實(shí)驗(yàn)原理的局限性、環(huán)境與人為的客觀因素等。因此,任何測量中的誤差是不可避免的。只能努力設(shè)法減小誤差,不可能消除誤差。誤差與錯(cuò)誤不同,錯(cuò)誤是由于方法不當(dāng)、人為主觀因素(讀錯(cuò)、記錯(cuò)等)造成的,因此在實(shí)驗(yàn)中錯(cuò)誤應(yīng)該避免也能夠避免。

②減小誤差的途徑:選用準(zhǔn)確度較高的測量儀器,改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法,熟練實(shí)驗(yàn)技能等。在一般實(shí)驗(yàn)中,減小誤差的有效途徑是取多次測量的平均值(這種方法對偶然誤差的減小有效)。

B.鐘表(停表,機(jī)械表,擺鐘)

使用方法:使用時(shí)注意校零,復(fù)位即可!由于在小學(xué)就對此有比較深入的了解,在這里就不予詳細(xì)述說。

C.天平(磅秤,電子臺(tái)秤,桿秤)

構(gòu)造:底座 橫梁 標(biāo)尺 刀口 游碼 分度盤 指針 平衡螺母 砝碼 鑷子 銘牌

使用方法:天平放置要水平,游碼位“0”再調(diào)平,天平平衡勿移動(dòng),兩盤對調(diào)不可行。提取砝碼用鑷子,物左碼右兩盤分,移動(dòng)游碼看指針,指針指0示平衡。示數(shù)包含兩項(xiàng)值,兩值相加便完成。天平的使用就在于此。

D.量筒 量杯

使用方法:

1.不能用量筒配制溶液或進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。

2.不能加熱,也不能盛裝熱溶液以免炸裂

3.量取液體時(shí)應(yīng)在室溫下進(jìn)行。

4.讀數(shù)時(shí),視線應(yīng)與液體凹面的最低點(diǎn)水平相切。

5.量取已知體積的液體,應(yīng)選擇比已知體積稍大的量筒,否則會(huì)造成誤差過大。如量取15mL的液體,應(yīng)選用容量為20mL的量筒,不能選用容量為50mL或100mL的量筒。

E.溫度計(jì)體溫表

使用方法:

1.使用溫度計(jì)前要先估計(jì)被測物體的溫度,選擇適當(dāng)?shù)臏囟扔?jì),測量前要看清溫度計(jì)的量程和分度值。這樣才能正確讀出所測量的溫度,并且不會(huì)損壞溫度計(jì)。

2.測量時(shí),溫度計(jì)的液體泡不能與容器器壁、容器底部接觸,液體泡要完全浸沒在被測液體中。

3.待溫度計(jì)的液柱穩(wěn)定后讀數(shù)。

4.讀數(shù)時(shí)眼睛要平視。

5.讀數(shù)時(shí),溫度計(jì)不能離開被測物體讀數(shù)。

6.體溫表略有不同,即使用前要甩幾下,要消毒,可以拿出讀數(shù)。

F.電壓表

使用方法:

(1)電壓表要和被測的用電器并聯(lián)。

(2)“+”、“-”接線柱的連接方法要正確。

(3)所用量程的最大測量值必須大于被測電路兩端的電壓。

(4)正確讀取電壓表的示數(shù)。

在讀取電壓表的示數(shù)時(shí),要先確認(rèn)電壓表選用的是哪個(gè)量程,然后根據(jù)量程確認(rèn)刻度盤上每個(gè)大格和每個(gè)小格表示的電壓值,最后看清測量時(shí)表針停在哪個(gè)大格、哪個(gè)小格上,根據(jù)指針位置讀出所指示的電壓值。

G.電流表

使用方法:

1.電流表要串聯(lián)在電路中。

2.正負(fù)接線柱的接法要正確:電流從正接線柱流入,從負(fù)接線柱流出。

3.被測電流不要超過電流表的量程。

4.絕對不允許不經(jīng)過用電器而把電流表直接連到電源的兩極上。

H.彈簧測力計(jì)(彈簧磅秤)

使用方法:

1.觀察量程和分度值。

2.檢查彈簧是否損壞并調(diào)零。

3.用力的方向要沿著彈簧的軸線。

4.所測的力不能超過彈簧測力計(jì)的量程。

I.U形壓強(qiáng)計(jì)

使用方法:

1.使用前注意調(diào)節(jié)U形壓強(qiáng)計(jì)的液面到平衡位置。

2.讀數(shù)時(shí)視線相平。

3.證明液體中存在壓強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)時(shí),要注意金屬盒,橡皮膜的氣密性。

J.電能表

使用注意事項(xiàng):

單相電能表的主要技術(shù)參數(shù)中有一項(xiàng)是這樣表述的:“電壓范圍為220V(±30%):表示電壓在220V×(1-30%)=154V和220V×(1+30%)=286V之間,電表能夠正常工作。”

這就是說如果使用電壓小于154v,就不能正常測量了,如果使用電壓在154V~286V之間,則可以正常測量。

在一般情況下的電能表使用時(shí),都可以正常測量的,如果超出了電能表額定電壓的使用范圍,則用電器已經(jīng)無法正常工作,也無需電能表來計(jì)量了。

K.測電筆

使用方法:一定要注意到使用時(shí)手要接觸到筆尾金屬體。

L.水平儀

M.汞氣壓計(jì)無液氣壓計(jì)

N.分貝儀

O.量角器

P.?dāng)?shù)顯硬度計(jì)

上面這幾種就不予細(xì)說。

現(xiàn)在我們來觀察和發(fā)現(xiàn)這些器材的使用方法,進(jìn)行一下合理的總結(jié)我們會(huì)發(fā)現(xiàn):

儀器的使用方法總結(jié)起來說:可以歸納為六個(gè)字。

會(huì)“估”無論測量哪個(gè)物理量,首先我們自己要對這個(gè)被測量要有個(gè)初步的估測,也就是說最起碼得知道一個(gè)范圍,如測電流,我們?nèi)绻纻(gè)范圍就可以減少試觸的過程。而測溫度,電壓等更需要正確的估計(jì)。

會(huì)“選”在正確估的基礎(chǔ)上,我們才好選擇合適的器材,從而避免了一些不必要的步驟和損壞器材的可能,如測開水的溫度,我們就不能選體溫計(jì)。如測鉛球的質(zhì)量就不會(huì)選天平,而要選電子臺(tái)秤。

會(huì)“放”選好了器材,之后就是要放置了,如天平,量筒,壓強(qiáng)計(jì)就要放在水平桌面上;而如刻度尺就要沿被測物體的邊緣放置。

會(huì)“測”放好之后自然就是測量了,而不同的儀器略有不同的測量方法和一些注意事項(xiàng),如電流表要校零、串聯(lián),要注意正負(fù)接線柱;電壓表要校零、并聯(lián),要注意正負(fù)接線柱;彈簧測力計(jì)要校零,彈簧的伸長方向要和被測力的方向在一條直線上。

會(huì)“讀”正確的聯(lián)接和測量之后就是讀數(shù),基本上所有的儀器在讀數(shù)時(shí)都要注意一下視線要和刻度線相平,或者說和液面相平如量筒。

會(huì)“記”記錄數(shù)據(jù)時(shí)一般要有估計(jì)值和準(zhǔn)確值,當(dāng)然一定要注意單位。

在學(xué)習(xí)了這些測量儀器的基礎(chǔ)上,最重要的是這些儀器能有什么樣的用途和一些奇妙的作用。

常規(guī)的應(yīng)用:

選A.刻度尺我們可測出長度,面積,體積,高度,深度,振幅。

選B.鐘表(停表,機(jī)械表,擺鐘)我們可以測出時(shí)間,周期,頻率。

選C.天平(磅秤,電子臺(tái)秤,桿秤)可以測出固體,液體質(zhì)量。

選D.量筒 量杯可以測出液體體積,固體體積。

選E.溫度計(jì)體溫表可以測出溫度,吸熱多少。

選F.電壓表可以測出電源電壓研究串并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)。

選G.電流表可以測出電流,研究出串并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)。

選H.彈簧測力計(jì)(彈簧磅秤)可以測出力的大小如重力,浮力,拉力。

選I.U形壓強(qiáng)計(jì)、M.汞氣壓計(jì) 無液氣壓計(jì)可以測出液體的壓強(qiáng),氣體的壓強(qiáng)大氣壓的值。

選J.電能表可以測出使用了多少電能。

選K.測電筆可以測出哪個(gè)是零線,哪根是火線。

選L.水平儀可以測出平面是否水平,也可以測出墻是否豎直。

選N.分貝儀可以測出響度的大小。

選O.量角器可以測出角度的大小,研究光的反射定律,折射定律,力臂作圖。

選P.?dāng)?shù)顯硬度計(jì)可以測出硬度。

上述這些只是最基本的應(yīng)用,而這些儀器儀表簡單組合就可以測出很多的物理量:

如:

選A.刻度尺和B.鐘表我們可以測出速度,聲速。

選C.天平(磅秤,電子臺(tái)秤,桿秤)和D.量筒 量杯我們可以測出密度。

選C.天平(磅秤,電子臺(tái)秤,桿秤)可以測出比熱容。

選F.電壓表和G.電流表我們可以研究歐姆定律,測出電功率,發(fā)熱功率,伏安法測電阻。

選A.刻度尺和選C.天平(磅秤,電子臺(tái)秤,桿秤)和H.彈簧測力計(jì)(彈簧磅秤)可以測出固體壓強(qiáng),研究重力和質(zhì)量的關(guān)系,測出機(jī)械效率,研究出提高機(jī)械效率的方法

選B.鐘表(停表,機(jī)械表,擺鐘)和選J.電能表可以測出電功率。

可以看出組合時(shí)可以測出更多的物理量,如果我們進(jìn)行深入的思考我們還會(huì)發(fā)現(xiàn),有很多的儀器儀表可以有很不尋常的用途如:

如我們可以只用天平不用量筒也可以測出密度具體方法為:

1.天平測小石頭的密度:

步驟為:

(1)天平測出小石頭的質(zhì)量記為m;

(2)找到一個(gè)可以直立于水中的試管,測出質(zhì)量為;

(3)在一大容器中倒入適量的水,再把小石頭放入一可以直立于水中的試管中,當(dāng)其漂浮時(shí)記下其位置,并作一記號(hào);

(4)取出石頭,再把試管放入大容器中,并在試管中倒入適量的水,使其再次漂浮時(shí)恰好在記號(hào)處;

(5)再測出試管和其中水的總質(zhì)量記為;

(6)則可計(jì)算出。

2.天平可以測出牛奶的密度:

步驟為:

(1)取一合適的無刻度的容器,測出其質(zhì)量記為m;

(2)倒?jié)M水測出其質(zhì)量,記為;

(3)水倒出,擦凈倒?jié)M牛奶,測出質(zhì)量記為

(4)可計(jì)算出。

上述只是這些實(shí)驗(yàn)器材的一些小小妙用,起到拋磚引玉的作用,如果我們勤于動(dòng)腦,變換思維,我們就能發(fā)現(xiàn)更多的奇思妙想。讓我們思考吧!


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