基本仪器的认识与使用
基本仪器的认识和使用
学院学院指导老师马昌法
班级物理082班
姓名
学号
时间1
成绩
基本仪器的认识和使用
实验目的
一、
一、实验目的
1、熟悉中学常用仪器的使用，熟练仪器的操作步骤要领
2、参与实验操作过程，领会物理实验的设计思想，获得实验体验。
3、明确实验原理，掌握操作步骤和要领，初步感知实验设计过程
4、探讨结合实验额教学方法，提高教学技能。
5、在常规仪器中发现新知，进行改良创新
6、学会与他人合作实验，提高体意识与合作能力
实验器材
二、实验器材
二、
1、长度测量仪器：游标卡尺、螺旋测微计
2、质量测量仪器：托盘测力计、托盘天平、物理天平、电子天平、电流天平
3、时间测量仪器：秒表、电磁打点计时器、电火花打点计时器
4、力的测量仪器：弹簧秤
5、压强测量仪器：无液气压计、金属压强计
6、演示自由落体：机械泵、钱毛管
7、静电感应仪器：起点机、感应圈、验电器（验证光电效应）
8、电学量测量：万用表、电容计
9、信号产生与显示：示波器、信号发生器
实验过程
三、
三、实验过程
3.1长度测量仪器
3.1.1游标卡尺
3.1.1.1游标卡尺的工作原理
游标卡尺是工业上常用的测量长度的仪
器，它由尺身及能在尺身上滑动的游标组成。
若从背面看，游标是一个整体。游标与尺身之
间有一弹（图中未能画出），利用弹
的弹力使游标与尺身靠紧。游标上部有一紧固
螺钉，可将游标固定在尺身上的任意位置。尺
身和游标都有量爪，利用内测量爪可以测量槽
的宽度和管的内径，利用外测量爪可以测量零
件的厚度和管的外径。深度尺与游标尺连在一
起，可以测槽和筒的深度。
尺身和游标尺上面都有刻度。以准确到0.1毫米的游标卡尺为例，尺身上的最小分度是1毫米，游标尺上有10个小的等分刻度，总长9毫米，每一分度为0.9毫米，比主尺上的最小分度相差0.1毫米。量爪并拢时尺身和游标的零刻度线对
齐，它们的第一条刻度线相差0.1毫米，第二条刻度线相差0.2毫米，……，第10条刻度线相差1毫米，即游标的第10条刻度线恰好与主尺的9毫米刻度线对齐。当量爪间所量物体的线度为0.1毫米时，游标尺向右应移动0.1毫米。这时它的第一条刻度线恰好与尺身的1毫米刻度线对齐。同样当游标的第五条刻度线跟尺身的5毫米刻度线对齐时，说明两量爪之间有0.5毫米的宽度，……，依此类推。在测量大于1毫米的长度时，整的毫米数要从游标“0”线与尺身相对的刻度线读出。
3.1.1.2游标卡尺的读数
托盘天平的使用方法
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－零误差判断游标上哪条刻度线与尺身刻度线对准，
可用下述方法：选定相邻的三条线，如左侧的线在尺身对应线之右，右侧的线在尺身对应线之左，中间那条线便可以认为是对准了。L=对准前刻度+游标上第n 条刻度线与尺身的刻度线对齐*（乘以）分度值如果需测量几次取平均值，不需每次都减去零误差，只要从最后结果减去零误差即可。
教学策略
3.1.1.3游标卡尺的
游标卡尺的教学策略
利用游标卡尺的模型进行实验演示，让同学们观察游标卡尺的基本构件和特点，进而提问：游标卡尺是通过什么原理来测量物体的长度的，怎样读数，它的测量精度是多少。
引导学生观察主尺和游标刻度的特点，进行分析讨论。
分组进行讨论总结，获得探索体验。小组总结。
教师总结，概括要点。
上面是老师主导的探究性学习模式，如果学生程度较弱，必要的时候可采用教师直接教授的办法。分以下四步走：
1）讲清游标测微原理及游标卡尺的测量原理，使学生知其所以然。
2）讲清游标卡尺的读数方法，使学生知道不同的游标卡尺读数方法完全相同。3）讲清游标卡尺不需估读的原因，使学生搞清测量数据的有效数字位数。
4）讲清各种游标卡尺的图示与实际的游标卡尺是一致的。
3.1.2螺旋测微计
3.1.2.1螺旋测微计的工作原理
螺旋测微器又称千分尺（micrometer）、
螺旋测微仪、分厘卡，是比游标卡尺更精密的
测量长度的工具，用它测长度可以准确到
0.01mm，测量范围为几个厘米。它的一部分加
工成螺距为0.5mm的螺纹，当它在固定套管B
的螺套中转动时，将前进或后退，活动套管C
和螺杆连成一体，其周边等分成50个分格。
螺杆转动的整圈数由固定套管上间隔0.5mm的刻线去测量，不足一圈的部分由活动套管周边的刻线去测量。简单的说，它的原理是变径向的进动为圆周方向的转动。
3.1.2.2螺旋测微器使用
螺旋测微器的精密螺纹的螺距是0.5mm，可动刻度有50个等分刻度，可动刻度旋转一周，测微螺杆可前进或后退0.5mm，因此旋转每个小分度，相当于测微螺杆前进或推后0.5/50=0.01mm。可见，可动刻度每一小分度表示0.01mm，所以以螺旋测微器可准确到0.01mm。由于还能再估读一位，可读到毫米的千分位，故又名千分尺。
测量时，当小砧和测微螺杆并拢时，可动刻度的零点若恰好与固定刻度的零点重合，旋出测微螺杆，并使小砧和测微螺杆的面正好接触待测长度的两端，那么测微螺杆向右移动的距离就是所测的长度。这个距离的整毫米数由固定刻度上读出，小数部分则由可动刻度读出。
3.1.2.3螺旋测微器的注意事项
①测量时，在测微螺杆快靠近被测物体时应停止使用旋钮，而改用微调旋钮，避免产生过大的压力，既可使测量结果精确，又能保护螺旋测微器。
②在读数时，要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻线是否已经露出。
③读数时，千分位有一位估读数字，不能随便扔掉，即使固定刻度的零点正好与可动刻度的某一刻度线对齐，千分位上也应读取为“0”。
④当小砧和测微螺杆并拢时，可动刻度的零点与固定刻度的零点不相重合，将出现零误差，应加以修正，
即在最后测长度的读数上去掉零误差的数值。
3.1.2.4螺旋测微器的正确使用和保养
1.检查零位线是否准确；
2.测量时需把工件被测量面擦干净；
3.工件较大时应放在V型铁或平板上测量；
4.测量前将测量杆和砧座擦干净；
5.拧活动套筒时需用棘轮装置；
6.不要拧松后盖，以免造成零位线改变；
7.不要在固定套筒和活动套筒间加入普通机油；
8.用后擦净上油，放入专用盒内，置于干燥处。
3.1.2.5螺旋测微器的教学策略
1）在导课时每人发一枚螺丝钉，让同学们观察螺丝钉有什么特点。
2）请同学们总结螺丝钉结构的特点和设计原理。引导产生学生化直为圆的思想。3）拿出螺旋测微计的模型，并给学生两人一个仪器，观察其特点。
4）同学们总结其设计原理和意图。
5）老师引导：思想、精度、缺陷、其他测量工具等。
3.2质量测量仪器：
3.2.1托盘测力计
托盘测力计与我们常见的“握力计”原理相同。使用时，只要将重物在托盘上，读出指针刻度盘所指示的位置即可。
3.2.2托盘天平
3.2.2.1托盘天平的构造及原理
由托盘、横梁、平衡螺母、刻度尺、指针、刀口、底座、分度标尺、游码、砝码等组成。由支点(轴)在梁的中心支着天平梁而形成两个臂，每个臂上挂着或托着一个盘，其中一个盘（通常为右盘）里放着已知重量的物体（砝码），另一个盘（通常为左盘）里放待称重的物体，游码则在刻度尺上滑动。固定在梁上的指针在不摆动且指向正中刻度时或左右摆动幅度较小且相等时，砝码重量与游码位置示数之和就指示出待称重物体的重量。
使用方法
托盘天平的使用方法
3.2.2.2托盘天平的
1.要放置在水平的地方。游码要归零。
2.调节平衡螺母(天平两端的螺母)调节零点直至指针对准中央刻度线。
3.左托盘放称量物，右托盘放砝码。根据称量物的性状应放在玻璃器皿或洁净的纸上，事先应在同一天平上称得玻璃器皿或纸片的质量，然后称量待称物质。
4.添加砝码从估计称量物的最大值加起，逐步减小。托盘天平只能称准到0.1克。加减砝码并移动标尺上的游码，直至指针再次对准中央刻度线。
5.过冷过热的物体不可放在天平上称量。应先在干燥器内放置至室温后再称。
6.物体的质量=砝码的总质量+游码在标尺上所对的刻度值
7.取用砝码必须用镊子，取下的砝码应放在砝码盒中，称量完毕，应把游码移回零点。
8.称量干燥的固体药品时，应在两个托盘上各放一张相同质量的纸，然后把药品放在纸上称量。
9.易潮解的药品，必须放在玻璃器皿上（如：小烧杯、表面皿）里称量。
10.砝码若生锈，测量结果偏小；砝码若磨损，测量结果偏大。
托盘天平的注意事项：
3.2.2.3使用
使用托盘天平的注意事项
1.事先把游码移至0刻度线，并调节平衡螺母，使天平左右平衡。
2.右放砝码，左放物体。

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