初中力学实验资料ppt课件 58页

物理实验设计与应用一、力学内容2016年1月2021/10/81\n实验一长度的测量实验二物体密度的测定实验四用单摆法测量重力加速度2021/10/82\n实验二.长度的测量1.了解测量长度量的基本工具和方法（1）游标卡尺（2）千分尺（螺旋测微计）（3）读数显微镜2021/10/83\n游标卡尺的结构图2-11深度尺2主尺3尺框4固定螺栓5外量爪6游标7内量爪2021/10/84\n外量爪内量爪深度尺数显式游标卡尺2021/10/85\n常用游标有十分、二十分、五十分三种规格十分游标：游标上有10个分格，其总长正好等于主尺的9个分格。主尺上一个分格是1mm，因此游标上10个分格的总长等于9mm．它一个分格长度是0.9mm，与主尺一格的宽度之差（游标分度值）为0.1mm。同理，二十分游标与主尺上19格对应，每一小格为0.05mm.五十分游标与主尺上49格对应，每一小格为0.02mm.十分游标0.2mm2021/10/8\n10分度游标卡尺20分度游标卡尺50分度游标卡尺\n0.6mm4mm4.6mm2021/10/8\n0.9mm1mm1.9mm2021/10/8\n考古挖掘出古代游标卡尺的雏形，在公元一世纪初的新莽（东汉）时期。现原物展出于江苏省扬州博物馆2021/10/810\n2.螺旋测微计（千分尺）\n千分尺的结构1.测砧2.测微螺杆3.固定套筒4.微分筒5.测力装置6.锁紧装置7.护板8.后盖图2-42021/10/812\n千分尺的读数原理读千分尺和读游标尺一样，也分三步：读整数读小数求和图2-53.5+0.182=3.6822021/10/813\n螺旋测微计的读数4.0+0.1834.5+0.1871.5+0.478\n螺旋测微计的放大原理是怎样的？螺丝和螺丝帽的形式1.圆周运动变成直线运动的过程2.将螺距展开成圆周长2021/10/815\n3.读数显微镜读数显微镜的结构和测量原理读数显微镜的使用方法图2-6\n图2-62.鼓轮读数1.主尺读数螺旋测微装置\n从显微镜中看到的玻璃标尺图象注意其中的斜十字准线和一平行双线定标的作用\n从显微镜中看到的印刷电路的图象用显微镜测出其中一端铜帛的尺寸具体测量与读数\n思考题如何利用细铁丝和测长工具来测量开口比较小的管子内部体积？请写出实验方案细铁丝2021/10/820\n思考题2.如何用细铁丝、测长工具和计时工具来测量直香燃烧的速度？请写出实验方案细铁丝2021/10/821\n思考题3.某一游标卡尺主尺上一格的宽度是1mm，游标尺上20个分格的总长等于主尺上19个分格，则该游标卡尺的游标分度值为（）A.0.10mmB.0.05mmC.0.02mmD.0.01mm4.用游标分度值为0.05mm的游标卡尺测量某一物体的长度，得到的正确的数据为（）A.56.8mmB.56.875mmC.56.88mmD.56.90mmBD2021/10/822\n思考题5.读数显微镜是用于精确测量微小长度的专用显微镜。它主要由两部分组成，一部分是用于观察的显微镜，另一部分是用于测量的（）A.毫米尺B.游标C.调焦手轮D.螺旋测微装置6.读数显微镜中用于精确测量微小长度的螺旋测微装置的主要组成部分包括（）A.标尺B.调焦手轮C.测微鼓轮D.读数准线DACD2021/10/823\n思考题7.用读数显微镜精确测量微小长度时，应当注意的有（）A.被测两点间连线必须和显微镜筒的移动方向平行B.被测两点间连线必须和显微镜筒的移动方向垂直C.测量时若超过了被测目标，应反方向转动测微鼓轮使十字叉丝对准目标D.测量时必须向同一方向转动测微鼓轮AD2021/10/824\n思考题8.螺旋测微计初读数如图1（a）所示，其值为mm，测量物体时，读数如图1（b）所示，其值为mm，则待测物体的长度为mm。图1（a）图1（b）-0.0111.9771.9882021/10/825\n实验二.物体的密度测定\n实验室常用的质量称量工具物理天平托盘天平\n天平测量物体时采用的几种方法1.复称法2.交换法（考虑不等臂）3.替代法4.减码法\n测量物体密度的一般方法1.用天平和量筒测固体的密度ρ=m/V2.用天平和量筒测液体的密度ρ=(m–m0)/V3.用天平和比重瓶测气体的密度ρ=(m1–m2)/V4.用流体静力称衡法测固体的密度ρ=m1ρ0/(m1–m2)5.如果将上述固体悬设在某待测液体中，设天平平衡时的砝码示值为M3，则可求待测液体的密度ρ´，它等于ρ´=(m1–m3)ρ0/(m1–m2)6.用比重瓶法测液体的密度比重瓶的容积V=(m3–m1)/ρ0待测液体的密度ρ=(m2–m1)ρ0/(m3–m1)7.同样可用比重瓶法测量微小颗粒固体的密度ρ=m1ρ0/(m1+m2–m3)\n用天平和量筒测量测量公式测量步骤调节天平的水平和零点（气泡在中央、指针在零点）称出待测固体的质量m；在量筒内灌入一定量的水，并读出液面的读数V1；将待测物体放入量筒内的水中，读出液面的读数V2；求出固体的体积V=V2-V1；代入公式计算出密度ρ。固体密度的测量（铜块、铝块）\n流体静力学测量公式m1---空气中的质量；m2---浸没在水中测出的质量；推导：浸没在水中时有：m2g+ρ0vg=m1g∴m1gρ0vgm2gm1gT1\n比重瓶法测量铅粒的密度测量公式m1---铅粒在空气中的质量m2---水+比重瓶的总质量m3---水+比重瓶+铅粒的总质量排出水的质量：m1+m2-m3水的体积=铅粒的体积则铅粒的密度:\n物体密度的测定2021/10/833\n排水法流体静力称衡法阿基米德原理2021/10/834\n如果用的是托盘天平或电子天平？如何转换法思维？2021/10/835\n公式有效？如果含义是什么？2021/10/836\n在液面处做一标记，同时测出结果：2021/10/837\n再反置悬挂螺丝，将标记与液面相切，测出结果：2021/10/838\n金属棒如果金属棒的质量天平的量程，怎么转换法思维？2021/10/839\n按不同支点位置，称出等结果，再按力矩长度的比例关系来计算出总质量。金属棒2021/10/840\n如果金属棒是：非均匀的外形那又怎么办？非均匀的密度或思考2021/10/841\n称量的物体质量超出天平量程称量的物体采用分担的方式重的一端测出的结果轻的一端测出的结果整体测出的结果？2021/10/842\n如果被测的物体是不能排水的，怎么测出体积？譬如：石蜡、多孔泡沫塑料、海绵等聚乙烯蜡石蜡泡沫塑料海绵转换法思维吸水法思考2021/10/843\n对于不变形的吸水材料可采用吸水饱和法求得体积2021/10/844\n思考题1.测一固态物体的密度时，先用天平测得其在空气中的质量为26.73克，再将该物体浸没在水中，此时天平的读数为23.72克，已知水的密度为1.00g/cm3，则该物体的密度为（）A.8.88g/cm3B.3.01g/cm3C.23.72g/cm3D.26.73g/cm32.用流体静力称衡法测固体的密度时，必须测量的物理量是（）A.固体的体积B.固体的质量C.烧杯的溶积D.液体的质量AB2021/10/845\n思考题3.用天平测得：空比重瓶的质量为26.15g，比重瓶内加入小固体后的总质量为35.51g，比重瓶加入小固体再加满水后的总质量为84.61g，比重瓶仅盛满水后的质量为76.45g，已知水的密度为1.00g/cm3，则由此可知，该小固体的体积为（）A.9.36cm3B.8.16cm3C.1.20cm3D.1.15cm3C2021/10/846\n思考题4.用比重瓶法测量酒精的密度，测得空比重瓶的质量为m1，比重瓶盛满酒精后的质量为m2，比重瓶盛满水后的质量为m3，已知水的密度为0，则酒精的密度为（）A.B.C.D.D2021/10/847\n思考题5.用静力学称衡法测某固体密度的实验中，当称量它浸入流体中的质量时，若被测物紧靠盛液杯或与杯底接触，实验结果将（）A.偏大B.不变C.偏小D.随时间变化C2021/10/848\n实验四.用单摆法测量重力加速度L单摆实验上海地区g0=979.4cm/s2\n涉及到时间测量和摆长测量的问题测量时间的方法测量摆长的方法秒表光电门计时霍尔传感器计时镜尺直尺游标卡尺分析重力加速度、摆长、摆动周期之间的关系\n计时分析：1.实验用的机械秒表每小格为0.2秒；2.人的反应时间是0.15—0.4秒，考虑0.2秒；3.取摆长为1.00米，则单摆周期约为2.0秒；4.若仅测量一次周期来考虑，将引入计时误差约10%；5.考虑T2<0.5%至少要测量30次周期；6.考虑T2<0.5%的依据是什么？7.从单摆的运动特性来考虑，即：\n研究单摆的运动特性若要求T2的误差小于0.5%，需考虑以下各项中最大极限设有0.1%的误差，还要考虑相互间的关系，则：考虑空气阻力的因素考虑摆球大小的因素考虑摆线质量的因素考虑摆球摆角的因素\n思考：测出重力加速度的结果，如有0.1%的误差，你认为怎样？思路：（上海地区=9.794米/秒2）-9.784米/秒2+9.804米/秒2纬度800以上北极地区=9.832米/秒2纬度00赤道地区=9.780米/秒2纬度450海平面=9.80665米/秒2纬度约310附近约70在南沙群岛附近约420在沈阳和长春间对此结果你满意吗？\n实验器材2021/10/854\n实验器材2021/10/855\n思考题1.测单摆周期，第一次取摆长为1.00m，测得单摆周期为2.007s，第二次测试时改变了摆长，测得单摆周期为2.408s，则第二次测试时的摆长约为（）A.1.10mB.1.20mC.1.40mD.1.44m2.决定单摆周期大小的因素有（）A.小球的质量B.摆线的长度C.重力加速度D.摆动的幅度BCD2021/10/856\n3.验证的正确性，在摆幅很小时测得不同摆长Li对应的周期Ti，作T2～L图，下列结果验证了单摆周期公式的是（）A.T2～L图是一条斜率为的直线B.T2～L是一条过原点的任一直线C.T2～L图是一条截距为零，斜率为的直线D.以上三种情况均可以思考题C2021/10/857\n思考题1.在一巨型建筑物的顶端，有一根细绳下垂于地面，人若拉着绳子作左右荡漾，在已知重力加速度的条件下，问能否测出该建筑物的高度？2.如果测出人作左右荡漾后的摆动周期为28秒，问该建筑物的高度约为多少？