衔接点15 相关实验仪器及知识-2020年【衔接教材·暑假作业】初高中衔接物理（原卷版）

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衔接点 15 相关实验仪器及知识

一、误差

1、误差：测量值与真实值的差异称为误差。误差存在于一切测量之中，而且贯穿测量过程的始终。

2、系统误差与偶然误差：从误差来源看，误差根据其性质分为系统误差和偶然误差。

（1）系统误差：系统误差主要是由于实验原理不够完备、实验仪器精度不够或实验方法粗略而产生

的。系统误差的基本特点是：实验结果对真实值偏差总是具有相同的倾向性，即总是偏大或偏小。减小系

统误差的方法有：改善实验原理、提高实验仪器的测量精度、设计更精巧的实验方法。

（2）偶然误差：偶然误差是由于各种偶然因素对实验者和实验仪器的影响而产生的。偶然误差的特

点是：有时偏大，有时偏小，且偏大和偏小的机会相等。减小偶然误差的方法有：多次实验取平均值。通

常将足够多次数的测量结果的平均值取为该待测量的真实值。

3、绝对误差与相对误差：从分析数据看，误差分为绝对误差和相对误差。

（1）绝对误差：绝对误差是测量值与真实值之差。即绝对误差

Δx=|测量值−真实值|

，它反映测量值

偏离真实值的大小。

（2）相对误差：相对误差等于绝对误差

Δx

与真实值

之比。常用百分数表示：

η=Δx

×100 %

。

相对误差反映了实验结果的精确程度。

（3）对于两个测量值的评估，必须考虑其相对误差。绝对误差大者，其相对误差不一定大。

二、测量仪器

1．游标卡尺

（1）游标卡尺的结构

游标卡尺的构造如图 1所示，它的做测量爪固定在主尺上并与住尺垂直，右测量爪与左测量爪平行，

固定在游标尺上，可以随同游标尺一起沿主尺移动。

知识点梳理

图1

（2）游标卡尺的测量原理

主尺上的最小分度与游标尺上的最小分度不一样长，有一个差值，差值不同，尺的精确度就不同。

常用的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有 10 个的、20 个的、50 个的。主尺上的每一小等分刻度都是 1

mm，而游标尺上的每一个小等分刻度比 1 mm 要小一些。

（3）游标卡尺的读书方法

游标尺精度

（mm）

测量结果（游标尺上第 n个格与主尺上的刻度线对

齐时/mm）

刻度格

数

刻度总长

度

每一格与 1毫

米差

10 9 0.1 0.1 主尺上读的毫米数+0.1n

20 19 0.05 0.05 主尺上读的毫米数+0.05n

50 49 0.02 0.02 主尺上读的毫米数+0.02n

2．螺旋测微器

（1）构造：如图 2所示是常用的螺旋测微器，它的小砧 A和固定刻度 B固定在框架 C上，旋钮 D、微

调旋钮 D'、可动刻度 E与测微螺杆 F连在一起，通过精密螺纹套在 B上。

图2

（2）原理：精密螺纹的螺距是 0.5 mm，即每旋转一周，F前进或后退 0.5 mm，把这一周分成 50 等分，

每一等分对应固定刻度上的 0.01 mm，即可动刻度每转过一等分，F前进或后退 0.01 mm，因此，从可动刻

度旋转了多少等分就知道长度变化了多少个 0.01 mm，用它测量长度，可以精确到 0.01 mm，还可以估读

到0.001 mm（即毫米的千分位），因此螺旋测微器又称为千分尺，它是把前后方向的微小变化和圆周上的

旋转变化对应起来，放大了这种变化。

（3）读数变化：先从固定刻度 B上读出半毫米整数倍的部分，不足半毫米的部分由可动刻度读出，

即可动刻度上的第几条刻度线与固定刻度上的轴向线重合，从而读出可动刻度示数（注意估读）。学，科

网

3．电流表和电压表

学生实验中用的直流电流表的量程为 0~0.6A、0~3A。直流电压表的量程为 0~3V、0~15V，读数时，

首先要看清每大格及每小格所表示的数值。

（1）最小分度是“1”的仪表，测量误差出现在下一位，下一位按十分之一估读。

（2）最小分度是“2”或“5”的仪表，测量误差出现在同一位上，同一位分别按二分之一或五分之一估

读。

1．小文根据如图所示的情况，把它们的示数、测量结果分别记录在了每个图的下面。其中记录正确的是

A．B．

C．D．

2．一同学在某次实验中测量一物体长度，记录结果为 1.247cm，则该同学所使用的测量工具

A．可能为最小刻度为毫米的刻尺

B．可能为20 分度的游标卡尺

C．一定不是 50 分度的游标卡尺

D．可能为螺旋测微器

3．对于误差下面说法不正确的是

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