逍遥右脑 2017-03-20 13:12
摘要：一、各类仪器仪表使用方法简单呈现；二、各类仪器仪表测量的物理量；三、组合各类仪器仪表能测出哪些物理量；四、思维变换非常规的测量。
关键词：实验器材 使用测量 奇妙组合
获取物理学知识的基本方法是观察和实验，而实验是离不开测量工具的使用。纵观整个初中物理共有测量仪器仪表16类，各有作用和不同的使用方法，当然也有共同点和组合使用时的奇妙之处！
一、各类仪器一览
A．刻度尺
构造：有刻度的尺子。
使用方法：刻度尺是测量物体长度的工具，刻度尺的分度值一般为1mm。刻度尺测量长度是物理实验的基本技能，也是其他测量仪器正确读数的基础。
（1）正确使用刻度尺
①使用前：做到三看，即首先看刻度尺的零刻度是否磨损，如已磨损则应重选一个刻度值作为测量的起点。
其次看刻度尺的测量范围（即量程）。原则上测长度要求一次测量，如果测量范围小于实际长度，势必要移动刻度尺测量若干次，则会产生较大的误差。
最后应看刻度尺的最小刻度值。最小刻度代表的长度值不仅反映了刻度尺不同的准确程度，而且还涉及到测量结果的有效性。量程和最小刻度值应从实际测量要求出发兼顾选择。
②使用时：使用时应注意正确放置和正确观察。
正确放置的关键是做到：尺边对齐被测对象，必须放正重合，不能歪斜；尺的刻面必须紧贴被测对象，不能“悬空”。
正确观察的关键是视线在终端刻度线的正前方，视线与刻面垂直，看清大格及小格数。
（2）正确记录测量结果
一般情况下应估读到最小刻度值的下一位。如学生用三角尺最小刻度是mm，用它测量长2cm的长度，若正好对准在刻度线上时，正确记录应为2．00cm，其中2．0cm是尺面准确读出的数，由于无估读数，需在毫米的10分位上加“0”。
注意：记录测量结果时必须写上相应的单位。
（3）长度单位的换算
应掌握km、m、dm、cm、mm、μm六种单位间的换算。其中km→m→mm→μm每一级都是千进位；m→dm→cm→mm每一级都是十进位。换算的正确写法应该是：换算数字乘以进位比例带进位后的单位。
（4）正确认识误差
①误差产生的原因来自于测量仪器的准确程度、实验原理的局限性、环境与人为的客观因素等。因此，任何测量中的误差是不可避免的。只能努力设法减小误差，不可能消除误差。误差与错误不同，错误是由于方法不当、人为主观因素（读错、记错等）造成的，因此在实验中错误应该避免也能够避免。
②减小误差的途径：选用准确度较高的测量仪器，改进实验方法，熟练实验技能等。在一般实验中，减小误差的有效途径是取多次测量的平均值（这种方法对偶然误差的减小有效）。
B．钟表（停表，机械表，摆钟）
使用方法：使用时注意校零，复位即可！由于在小学就对此有比较深入的了解，在这里就不予详细述说。
C．天平（磅秤，电子台秤，杆秤）
构造：底座 横梁 标尺 刀口 游码 分度盘 指针 平衡螺母 砝码 镊子 铭牌
使用方法：天平放置要水平，游码位“0”再调平，天平平衡勿移动，两盘对调不可行。提取砝码用镊子，物左码右两盘分，移动游码看指针，指针指0示平衡。示数包含两项值，两值相加便完成。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进行化学反应。
2．不能加热，也不能盛装热溶液以免炸裂
3．量取液体时应在室温下进行。
4．读数时，视线应与液体凹面的最低点水平相切。
5．量取已知体积的液体，应选择比已知体积稍大的量筒，否则会造成误差过大。如量取15mL的液体，应选用容量为20mL的量筒，不能选用容量为50mL或100mL的量筒。
E．温度计体温表
使用方法：
1．使用温度计前要先估计被测物体的温度，选择适当的温度计，测量前要看清温度计的量程和分度值。这样才能正确读出所测量的温度，并且不会损坏温度计。
2．测量时，温度计的液体泡不能与容器器壁、容器底部接触，液体泡要完全浸没在被测液体中。
3．待温度计的液柱稳定后读数。
4．读数时眼睛要平视。
5．读数时，温度计不能离开被测物体读数。
6．体温表略有不同，即使用前要甩几下，要消毒，可以拿出读数。
F．电压表
使用方法：
（1）电压表要和被测的用电器并联。
（2）“+”、“－”接线柱的连接方法要正确。
（3）所用量程的最大测量值必须大于被测电路两端的电压。
（4）正确读取电压表的示数。
在读取电压表的示数时，要先确认电压表选用的是哪个量程，然后根据量程确认刻度盘上每个大格和每个小格表示的电压值，最后看清测量时表针停在哪个大格、哪个小格上，根据指针位置读出所指示的电压值。
G．电流表
使用方法：
1．电流表要串联在电路中。
2．正负接线柱的接法要正确：电流从正接线柱流入，从负接线柱流出。
3．被测电流不要超过电流表的量程。
4．绝对不允许不经过用电器而把电流表直接连到电源的两极上。
H．弹簧测力计（弹簧磅秤）
使用方法：
1．观察量程和分度值。
2．检查弹簧是否损坏并调零。
3．用力的方向要沿着弹簧的轴线。
4．所测的力不能超过弹簧测力计的量程。
I．U形压强计
使用方法：
1．使用前注意调节U形压强计的液面到平衡位置。
2．读数时视线相平。
3．证明液体中存在压强的实验时，要注意金属盒，橡皮膜的气密性。
J．电能表
使用注意事项：
单相电能表的主要技术参数中有一项是这样表述的：“电压范围为220V（±30％）：表示电压在220V×（1－30%）＝154V和220V×（1＋30%）＝286V之间，电表能够正常工作。”
这就是说如果使用电压小于154v，就不能正常测量了，如果使用电压在154V～286V之间，则可以正常测量。
在一般情况下的电能表使用时，都可以正常测量的，如果超出了电能表额定电压的使用范围，则用电器已经无法正常工作，也无需电能表来计量了。
K．测电笔
使用方法：一定要注意到使用时手要接触到笔尾金属体。
L．水平仪
M．汞气压计无液气压计
N．分贝仪
O．量角器
P．数显硬度计
上面这几种就不予细说。
现在我们来观察和发现这些器材的使用方法，进行一下合理的总结我们会发现：
仪器的使用方法总结起来说：可以归纳为六个字。
会“估”无论测量哪个物理量，首先我们自己要对这个被测量要有个初步的估测，也就是说最起码得知道一个范围，如测电流，我们如果知道个范围就可以减少试触的过程。而测温度，电压等更需要正确的估计。
会“选”在正确估的基础上，我们才好选择合适的器材，从而避免了一些不必要的步骤和损坏器材的可能，如测开水的温度，我们就不能选体温计。如测铅球的质量就不会选天平，而要选电子台秤。
会“放”选好了器材，之后就是要放置了，如天平，量筒，压强计就要放在水平桌面上；而如刻度尺就要沿被测物体的边缘放置。
会“测”放好之后自然就是测量了，而不同的仪器略有不同的测量方法和一些注意事项，如电流表要校零、串联，要注意正负接线柱；电压表要校零、并联，要注意正负接线柱；弹簧测力计要校零，弹簧的伸长方向要和被测力的方向在一条直线上。
会“读”正确的联接和测量之后就是读数，基本上所有的仪器在读数时都要注意一下视线要和刻度线相平，或者说和液面相平如量筒。
会“记”记录数据时一般要有估计值和准确值，当然一定要注意单位。
在学习了这些测量仪器的基础上，最重要的是这些仪器能有什么样的用途和一些奇妙的作用。
常规的应用：
选A．刻度尺我们可测出长度，面积，体积，高度，深度，振幅。
选B．钟表（停表，机械表，摆钟）我们可以测出时间，周期，频率。
选C．天平（磅秤，电子台秤，杆秤）可以测出固体，液体质量。
选D．量筒 量杯可以测出液体体积，固体体积。
选E．温度计体温表可以测出温度，吸热多少。
选F．电压表可以测出电源电压研究串并联电路的电压特点。
选G．电流表可以测出电流，研究出串并联电路的电流特点。
选H．弹簧测力计（弹簧磅秤）可以测出力的大小如重力，浮力，拉力。
选I．U形压强计、M．汞气压计 无液气压计可以测出液体的压强，气体的压强大气压的值。
选J．电能表可以测出使用了多少电能。
选K．测电笔可以测出哪个是零线，哪根是火线。
选L．水平仪可以测出平面是否水平，也可以测出墙是否竖直。
选N．分贝仪可以测出响度的大小。
选O．量角器可以测出角度的大小，研究光的反射定律，折射定律，力臂作图。
选P．数显硬度计可以测出硬度。
上述这些只是最基本的应用，而这些仪器仪表简单组合就可以测出很多的物理量：
如：
选A．刻度尺和B．钟表我们可以测出速度，声速。
选C．天平（磅秤，电子台秤，杆秤）和D．量筒 量杯我们可以测出密度。
选C．天平（磅秤，电子台秤，杆秤）可以测出比热容。
选F．电压表和G．电流表我们可以研究欧姆定律，测出电功率，发热功率，伏安法测电阻。
选A．刻度尺和选C．天平（磅秤，电子台秤，杆秤）和H．弹簧测力计（弹簧磅秤）可以测出固体压强，研究重力和质量的关系，测出机械效率，研究出提高机械效率的方法
选B．钟表（停表，机械表，摆钟）和选J．电能表可以测出电功率。
可以看出组合时可以测出更多的物理量，如果我们进行深入的思考我们还会发现，有很多的仪器仪表可以有很不寻常的用途如：
如我们可以只用天平不用量筒也可以测出密度具体方法为：
1．天平测小石头的密度：
步骤为：
（1）天平测出小石头的质量记为ｍ；
（2）找到一个可以直立于水中的试管，测出质量为；
（3）在一大容器中倒入适量的水，再把小石头放入一可以直立于水中的试管中，当其漂浮时记下其位置，并作一记号；
（4）取出石头，再把试管放入大容器中，并在试管中倒入适量的水，使其再次漂浮时恰好在记号处；
（5）再测出试管和其中水的总质量记为；
（6）则可计算出。
2．天平可以测出牛奶的密度：
步骤为：
（1）取一合适的无刻度的容器，测出其质量记为ｍ；
（2）倒满水测出其质量，记为；
（3）水倒出，擦净倒满牛奶，测出质量记为
（4）可计算出。
上述只是这些实验器材的一些小小妙用，起到抛砖引玉的作用，如果我们勤于动脑，变换思维，我们就能发现更多的奇思妙想。让我们思考吧！