1、物理基本實(shí)驗(yàn)儀器的使用與讀數(shù)一、誤差：測量值與真實(shí)值的差異叫做誤差。系統(tǒng)誤差：多次測量同一實(shí)驗(yàn)時(shí)，誤差總是同樣地偏大或偏小。偶然誤差：總是有時(shí)偏大，又是偏小，并且偏大和偏小的機(jī)會(huì)相同。減小偶然誤差的方法：進(jìn)行多次測量，求出幾次測量的平均值（比某一次測得的數(shù)值更接近真實(shí)值）二、有效數(shù)字：帶有一位不可靠數(shù)字的近似數(shù)字。1、 是指近似數(shù)字而言；2、 只能帶一位不可靠數(shù)字，不是位數(shù)越多越好；3、 凡是用測量儀器直接測量的結(jié)果，讀數(shù)一般要求在讀出儀器最小刻度所在位的數(shù)值（可靠數(shù)字）后，再向下估讀一位（不可靠數(shù)字）。這里不受有效數(shù)字位數(shù)的限制，間接測量的有效數(shù)字運(yùn)算不作要求，運(yùn)算結(jié)果一般可用23位有效數(shù)字

2、表示。4、 有效數(shù)字的位數(shù)： 3.9，3.90，3.900分別是二位、三位、四位有效數(shù)字，最末一位為不可靠的； 0.39，0.039，0.0039都是兩位有效數(shù)字寫成科學(xué)記數(shù)法為：3.9×101，3.9×102，3.9×103，若3600km，如果全部是有效數(shù)字，就不用科學(xué)記數(shù)法，要寫成科學(xué)記數(shù)法則也應(yīng)為3.600×103km。5、 有效數(shù)字的運(yùn)算：若題中物理量采取的是幾位有效數(shù)字，則結(jié)果也應(yīng)該是幾位有效數(shù)字三、測量儀器使用常規(guī)1、 量程： 使用電流表、電壓表時(shí)，選用量程過大的儀器，采集的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)過小，會(huì)造成相對(duì)誤差較大，應(yīng)選擇使測量值位于電表量程的1/

3、3以上的電表； 使用多用電表測電阻時(shí)，應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)臋n位，使歐姆表的示數(shù)在電表的中值附近。2、 精度：使用前了解儀器的精度，即看清儀器的最小分度值。其中螺旋測微器和秒表的最小分度是一定的；但游標(biāo)卡尺上游標(biāo)尺、天平游碼標(biāo)尺、彈簧秤和溫度計(jì)刻線的最小分度，都因具體的儀器情況不同而有所差異；電流表、電壓表和多用電表則會(huì)因所選擇的檔位不同而造成最小分度值有所不同。3、 使用注意事項(xiàng)： 天平在進(jìn)行測量前應(yīng)先調(diào)平衡。 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源要求為46V的交流電源。 多用電表的歐姆檔每次換檔后要重新調(diào)零，被測電阻要與電路斷開，使用完畢要將選擇開關(guān)轉(zhuǎn)至交流電壓最高檔或“OFF”檔。 滑動(dòng)變阻器、電阻箱和定值電阻使用

4、過程中要考慮其允許的最大電流。滑動(dòng)變阻器采用限流接法時(shí)，滑動(dòng)觸片開始應(yīng)位于變阻器阻值最大的位置；滑動(dòng)變阻器采用分壓接法時(shí)，滑動(dòng)觸片開始應(yīng)位于分壓為零的位置。 電阻箱開始應(yīng)處于阻值最大狀態(tài)，調(diào)整電阻箱的阻值時(shí)，不能由大到小發(fā)生突變，以免因?yàn)樽柚颠^小而燒壞電阻箱。四、測量儀器的讀數(shù)方法1、 需要估讀的儀器：（關(guān)鍵是確定好最小分度）刻度尺、螺旋測微器、電表、天平、彈簧秤。2、 不需要估讀的儀器：游標(biāo)卡尺、水銀氣壓計(jì)、機(jī)械秒表、電阻箱、歐姆表（刻度不均勻，可不估讀或按半刻度估讀。）3、 在實(shí)際操作中，究竟估讀到哪一位數(shù)字，應(yīng)由測量儀器的精度（即最小分度值）和實(shí)驗(yàn)誤差要求兩個(gè)因素共同決定。4、 根據(jù)儀器

5、的最小分度可以分別采用1/2、1/5、1/10的估讀方法，一般：最小分度是2的（包括0.2、0.02等）：采用1/2估讀，即讀到最小刻度所在的這一位。如安培表00.6A檔；最小分度是5的（包括0.5、0.05等）：采用1/5估讀，即讀到最小刻度所在的這一位。如安培表015V檔；最小分度是10的（包括0.1、0.01等）：采用1/10估讀，即讀到最小刻度后再往下估讀一位（估讀的這位是不可靠數(shù)字，但是是有效數(shù)字不可缺少的一部分）。如刻度尺、螺旋測微器、安培表03A檔、電壓表03V檔等。當(dāng)測量精度要求不高或儀器精度不夠高時(shí)，也可采用1/2估讀。五、具體實(shí)驗(yàn)儀器（一） 刻度尺實(shí)驗(yàn)室常用的刻度尺是木直尺

6、、鐵卷尺和鋼板尺，量程不等；最小分度值一般為1mm，可精確到毫米量級(jí)，讀數(shù)到1/10毫米。測量： 將刻度尺側(cè)立，盡量使刻度尺的刻度緊貼被測物體（避免視差）； 如果尺的端面磨損，應(yīng)以尺上的某一刻度線為測量的起點(diǎn)，以減小誤差； 如果要求較高的精度，需進(jìn)行多次測量時(shí)，應(yīng)考慮刻度尺的不均勻性，可用刻度尺的不同部位進(jìn)行測量后，再取平均值。Eg：A的長度是3.9cm3.9×10-2m，B的長度是34.0mm3.40×10-2m。（二） 游標(biāo)卡尺1、 測量游標(biāo)卡尺可以測量物體的長度或工件的內(nèi)外直徑。測量長度和外徑時(shí)，將物體卡在卡腳之間；測內(nèi)徑時(shí)，使用內(nèi)卡腳。不用時(shí)，應(yīng)將卡腳閉合，游標(biāo)的零

7、線這時(shí)與主尺零線是對(duì)齊的。 測量前，先將游標(biāo)卡尺的卡腳靠攏，檢查主尺零刻線與游標(biāo)尺的零線是否重合。注意是否有零點(diǎn)差。 測量時(shí)，若用外卡腳，應(yīng)使外卡腳間距略大于被測物尺寸，使用內(nèi)卡腳，應(yīng)使內(nèi)卡腳間距略小于被測物尺寸，然后緩慢使卡腳與被測面貼合。 讀數(shù)時(shí)應(yīng)使視線與卡尺垂直，避免產(chǎn)生視差。2、 讀數(shù)（與水銀氣壓計(jì)相似）A. 10分度的游標(biāo)卡尺，游標(biāo)上相鄰兩個(gè)刻度間距離為0.9mm，比主尺間相鄰兩個(gè)刻度間距離小0.1mm（精度）。讀數(shù)時(shí)先從主尺上讀出厘米數(shù)和毫米數(shù)，然后用游標(biāo)讀出0.1毫米的數(shù)值：游標(biāo)的第幾條刻度線跟主尺上某一條刻度線對(duì)齊，0.1毫米位就讀第幾（不能讀某）。其讀數(shù)準(zhǔn)確到0.1mm。B.

8、 20分度的游標(biāo)卡尺，游標(biāo)上相鄰兩個(gè)刻度間距離為0.95mm，比主尺間相鄰兩個(gè)刻度間距離小0.05mm（精度）。讀數(shù)時(shí)先從主尺上讀出厘米數(shù)和毫米數(shù)，然后用游標(biāo)讀出0.1毫米的數(shù)值：游標(biāo)的第幾條刻度線跟主尺上某一條刻度線對(duì)齊，0.1毫米位就是幾乘0.05毫米。其讀數(shù)準(zhǔn)確到0.05mm。C. 50分度的游標(biāo)卡尺，游標(biāo)上相鄰兩個(gè)刻度間距離為0.98m，比主尺間相鄰兩個(gè)刻度間距離小0.02m（精度）。這種卡尺的刻度是特殊的，游標(biāo)上的刻度值就是毫米以下的讀數(shù)，這種卡尺的讀數(shù)可以準(zhǔn)確到0.02mm。D. L測主尺的整毫米數(shù)（格數(shù)×精度） 從游標(biāo)零線讀出主尺上的整的毫米數(shù)，記為L主 根據(jù)游標(biāo)與主尺

9、對(duì)齊的刻線讀出不足1毫米的小數(shù)，記為l。兩者之和為測量值L測。L測L主L L的讀數(shù)方法：一般來說，游標(biāo)是將主尺的（n1）個(gè)分格分成n等分，稱為n分游標(biāo)。如主尺的分格為x，則游標(biāo)的1分格寬為，兩者的差叫游標(biāo)的精度。測量時(shí)，如果是游標(biāo)的第K條線與主尺的某一刻度線對(duì)齊，則所對(duì)應(yīng)的LKx。所以使用游標(biāo)卡尺時(shí)，首先要明確游標(biāo)精度。3、 注意事項(xiàng) 游標(biāo)卡尺是根據(jù)刻度線對(duì)齊來讀數(shù)的，所以不再往下一位估讀； 讀數(shù)時(shí)與主尺對(duì)其的游標(biāo)尺刻度線條數(shù)不含零刻度線； 主尺的讀數(shù)應(yīng)從游標(biāo)尺的零刻度線處讀，不能從游標(biāo)尺的末端讀。2 3 4 cm0 5 10 主尺上所標(biāo)的數(shù)值為厘米數(shù)，不要誤作毫米數(shù)。4、 Eg：如圖，一個(gè)游

10、標(biāo)為10分度卡尺，主尺的分格是1mm，則游標(biāo)的1分格的寬度為mm0.9mm，兩者的差值是x0.1mm，該尺叫精度為0.1mm的游標(biāo)卡尺。測量時(shí)，首先從游標(biāo)零線讀出主尺上的整的毫米數(shù)為20mm，然后根據(jù)游標(biāo)與主尺對(duì)齊的刻線讀出不足1毫米的小數(shù)，游標(biāo)的第8條線與主尺的某一刻度線對(duì)齊，則所對(duì)應(yīng)的L8×0.1mm0.8mm，所以，L測L主L（200.8）mm20.8mm（三） 螺旋測微器固定刻度的最小刻度為0.5mm（中線上側(cè)）；螺距（可動(dòng)刻度每旋轉(zhuǎn)一圈前進(jìn)或后退的距離）位0.5mm；可動(dòng)刻度的一周上平均可有50條刻線，所以相鄰兩條刻線間代表（最小刻度、精度）0.01mm。1、 讀數(shù)固定刻度

11、上讀取整、半毫米以上的長度，然后找出可動(dòng)刻度上的第幾條刻度線與固定刻度上的水平橫線重合，讀出半毫米以下的刻度并估讀一位（千分位上，既保留三位小數(shù)）。把兩部分讀數(shù)相加，得到測量值。即：固定刻度示數(shù)（格數(shù)×精度）估讀值2、 注意事項(xiàng)使用時(shí)，測微螺桿快要接近被測物體時(shí)，要停止使用主旋鈕，改用微調(diào)旋鈕。3、 Eg：(8.116±0.02) mm（四） 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一種特殊的計(jì)時(shí)儀器，電源用50Hz的交流電，所以打出相鄰兩個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔是0.02s（五） 天平使用前首先要調(diào)節(jié)底座水平和橫梁水平（在調(diào)節(jié)橫梁水平前，必須把游碼移到左端零刻度處，即將游碼的左端與零刻線對(duì)齊）。1、 讀數(shù)測量讀

12、數(shù)由右盤中的砝碼和游標(biāo)共同讀出，橫梁上的刻度最小單位是毫克（mg），最小刻度為0.02g（不是10分度，只讀到0.02g這一位）。2、 Eg：66.0g（六） 機(jī)械秒表機(jī)械秒表大圈內(nèi)的長針是秒針，每轉(zhuǎn)一周是30s，最小分度為0.1s（機(jī)械表采用的齒輪傳動(dòng)，指針不可能停留在兩小格之間；所以不能估讀出比0.1s更短的時(shí)間）；位于秒表上部中間的小圓圈里面的短針是分針，每轉(zhuǎn)一周是15min，最小分度是0.5min。當(dāng)分針在前0.5分內(nèi)時(shí)，秒針在030秒內(nèi)讀數(shù)；當(dāng)分針在后0.5分內(nèi)時(shí)，秒針在3060秒內(nèi)讀數(shù)。1、 讀數(shù)：t短針讀數(shù)（t1）長針讀數(shù)（t2）2、 Eg：1分39.80s秒（0是估讀出來的）。

13、（七） 電流表、電壓表同一個(gè)電流表、電壓表有不同的量程，電流表量程一般有兩種：0.10.6A，03A；電壓表量程一般有兩種：03V，015V。對(duì)應(yīng)不同的量程，每個(gè)小格所代表的電流、電壓值不相同。1、 讀數(shù)：圖1 電壓表、電流表若用03V、03A量程，其最小刻度（精確度）分別為0.1V、0.1A，為10分度儀表讀數(shù)，讀數(shù)在精確度后加一估讀數(shù)。Eg：電壓表讀數(shù)為1.88V，電流表讀數(shù)為0.83A。若指針恰好指在2上，則讀數(shù)為2.00V（或A）。 電壓表若用015V量程，最小刻度為0.5V，為2分度儀表讀數(shù)，讀數(shù)值小數(shù)點(diǎn)后只能有且必須有一位小數(shù)。若指針指在整刻度線上，如指在10上應(yīng)讀做10.0V；指

14、在緊靠10刻度線右側(cè)的刻度線上（即表盤上的第21條小刻度線）讀數(shù)為10.5V；若指在這兩條刻度線間的中間某個(gè)位置，則可根據(jù)指針靠近兩刻度線的程度，分別讀做10.1V，或10.2V，或10.3V，或10.4V；即使是指在正中央，也不能讀做10.25V，若這樣，則會(huì)出現(xiàn)兩位不準(zhǔn)確的數(shù)（小數(shù)點(diǎn)后的2和5），不符合讀數(shù)規(guī)則。 電流表若用00.6A量程，最小刻度為0.02A，為5分度儀表讀數(shù)，讀數(shù)規(guī)則與015V電壓表相似，讀數(shù)值小數(shù)點(diǎn)后只能有且必須有兩位小數(shù)。圖1 圖20123051015V00.20.40.60123A若指針指在第10條刻度線上，讀數(shù)為0.20A；指在第12條刻度線上，讀數(shù)為0.24A。2、 Eg：電壓表接03V量程時(shí)讀數(shù)為2.16V，接015V量程時(shí)讀數(shù)為10.5V。電流表接00.6A量程時(shí)讀數(shù)0.16A，接03A量程時(shí)讀數(shù)為0.79A。（八） 多用電表測量電阻 根據(jù)被測物理量將選擇開關(guān)旋到相應(yīng)的位置，選檔一般比被測電阻的