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下列有关实验方法和实验仪器的使用正确的是（）A．测量固体密度时，应当先测量物体的体积，再测量物体的质量B．零刻线磨损的刻度尺仍可以使用C．使用弹簧测力计时一定要注意所测量-物理

[db:作者] 2020-01-04 00:00:00 互联网

题文

下列有关实验方法和实验仪器的使用正确的是（　　）

A．测量固体密度时，应当先测量物体的体积，再测量物体的质量

B．零刻线磨损的刻度尺仍可以使用

C．使用弹簧测力计时一定要注意所测量的力与弹簧测力计垂直

D．利用温度计可以测量任何液体的温度

题型：单选题难度：偏易

答案

据专家权威分析，试题“下列有关实验方法和实验仪器的使用正确的是（）A．测量固体密度时，..”主要考查你对温度计，体温计的使用及其读数，固体密度的测量，长度的测量及刻度尺的使用，弹簧测力计的使用与读数等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

温度计，体温计的使用及其读数固体密度的测量长度的测量及刻度尺的使用弹簧测力计的使用与读数

考点名称：温度计，体温计的使用及其读数

实验室温度计的使用方法：
a.在使用温度计以前，先观察它的量程-能测量的温度范围，然后认清它的分度值
b.温度计的玻璃泡全部浸入被测的液体中，不要碰到容器底或容器壁
c.温度计的玻璃泡浸入被测液体后要稍等一会儿，待温度计的示数稳定后再读数
d.读数时玻璃泡要继续留在被测液体中，视线与温度计中液柱的上表面相平。

体温计的使用方法：
体温计用来测量人体温度。测体温时，玻璃泡内的水银随着温度的升高，发生膨胀，通过细管挤到直管；当体温计离开人体时，水银变冷收缩，细管内的水银断开，直管内的水银不能退回玻璃泡内，所以它表示的仍然是人体的温度。每次使用前，都要拿着体温计把水银甩下去。

体温计，实验室温度计，寒暑表的主要区别：

	实验室温度计	体温计	寒暑表
原理	液体的热胀冷缩	液体的热胀冷缩	液体的热胀冷缩
玻璃泡内液体	水银、煤油、酒精等	水银	煤油、酒精等
刻度范围	-20—110℃	35～42℃	-30—50℃
分度值	1℃	0．1℃	1℃
构造	玻璃泡上部是均匀细管	玻璃泡上部有一段细而弯的“缩口”	玻璃泡上部是均匀细管
使用方法	不能离开被测物体读数，不能甩	可以离开人体读数，使用前要甩几下	放在被测环境中直接读数，不能甩

体温计的使用与读数方法
1．明确体温计的量程和分度值。

2．体温计读数时，眼睛通过一条棱看过去，圆弧形的棱相当于一个放大镜，可以观察到放大了的较粗的水银柱，便于观察和读数：

3．用后未甩过的体温计，由于细小缩口的作用，缩口上方的水银柱不能退回玻璃泡。
例：2008年4月，常德市出现了首例“手足口”病例之后，引起了市政府的高度重视，要求各地学校每天对学生进行晨检、晚检、并报告检查情况，其中就用了体温计。图甲是一支常见体温计的示意图，它的量程是____℃，它的分度值为____℃。

由此可知体温计的测量结果比实验用温度计更精确，但因液柱太细难以读数，所以体温计具有特殊构造，其横截面如图乙所示，a为向外凸起的弧形玻璃面，要看清体温计中液柱的位置就应沿_____方向观察(“A”、“B”或“C”)，这是利用_______________。

解析：观察题图可知量程和分度值；体温计液柱太细难以读数，利用光学原理放大便于观察，联想放大镜的特征和工作原理，应选从A方向观察。
答案：35～42；0．1；A；凸透镜成正立放大的虚像(或放大镜原理)

不准确温度计的读数方法不准确温度汁的读数可用数学中的比例方法求解：
例：有一支刻度均匀，但实际测量不准确的温度计，把它放在冰水混合物中，示数是4℃；把它放在1 个标准大气压下的沸水中，示数是94℃。把它放在某液体中时，示数是22℃，则该液体的实际温度是____ 。当把该温度计放入实际温度为40℃的温水中时，温度计的示数为____。
解析：根据摄氏温度的规定，冰水混合物的温度是0℃，1个标准大气压下沸水的温度为100℃和已知条件画出的线段图如同所示，按比例计算如下：

解得t₁=20℃

解得t₂=40℃

考点名称：固体密度的测量

测量密度的原理：
原理：由密度公式可知，要测量某种物质的密度，需要测量由这种物质构成的物体的质量的体积。

测量方法：
1. 形状规则的固体：质量可用天平测量，体积可直接用刻度尺测长、宽、高等，并利用体积公式算出，如正方体的体积V=a³，圆柱体的体积V=πr²h，长方体的体积V=abc，根据求得密度。

2. 形状不规则的固体（不溶于水）：
（1）体积可用“排水法”间接测出
（2）质量可用天平测量
①先在量筒中倒入适量水，读出水的体积V₁(水的多少以刚好淹没固体为宜。水过多，放入固体后液面会超过量程；水过少，不能淹没固体)
②将固体用细线拴住慢慢放人量筒内水中，并使其全部淹没，此时读出水与固体的总体积V₂
③由V=V₂-V₁，得出固体体积。
最后根据求得密度。
Ⅰ方法一：天平量筒法
例：有一块形状不规则的石块，欲测量它的密度，所需哪些器材并写出实验步骤，并表示出测量的结果。
分析：用天平和量筒测定密度大于水的物质的密度，可用排水法测体积。
实验原理：
实验器材：天平（砝码）、量筒、烧杯、滴管、线、水、石块
实验步骤：
（1）用调节好的天平，测出石块的质量m；
（2）在量筒中倒入适量的水，测出水的体积V₁；
（3）将石块用细线拴好，放在盛有水的量筒中，（排水法）测出总体积V₂；
实验结论：ρ==。
Ⅱ方法二：助沉法
例：有一块形状不规则的蜡块，欲测量它的密度，所需哪些器材并写出实验步骤，并表示出测量的结果。
分析：用天平和量筒测定密度小于水的物质的密度，可用助沉法测体积。
实验原理：
实验器材：天平（砝码）、量筒、烧杯、滴管、线、水、蜡块、铁块。
实验步骤：
（1）用调节好的天平，测出蜡块的质量m；
（2）在量筒中倒入适量的水，如图甲将蜡块和铁块用细线拴好，先将测铁块没入水中，测出水和石块的体积V₁
（3）再将蜡块浸没在水中，如图乙。（助沉法）测出水、石块、蜡块的体积总体积V₂；
实验结论：
注意：物质的密度比水小，放在量筒的水中漂浮，不能直接用量筒测出体积。例题中采用的方法是助沉法中的沉锤法，还可以用针压法，即用一根很细的针，将物体压入量筒的水中，忽略细针在水中占据的体积，则可用排水法直接测出物体的体积了。
Ⅲ方法三：等浮力法
例：小明家买的某品牌的牛奶喝着感觉比较稀，因此他想试着用学过的知识测量一个这种牛奶的密度。他先上网查询了牛奶的密度应该为1.03g/cm³，然后他找来一根粗细均匀的细木棒，在木棒的表面均匀地涂上一层蜡，并在木棒的一端绕上一段金属丝（体积不计），做成了一枝“密度计”，小明又找来一个足够深的盛水容器和一把刻度尺，请你帮助小明利用这些器材设计一个测量牛奶密度的方案。要求写出主要的测量步骤并推导出计算牛奶密度的公式（有足量的水和牛奶）。
实验原理：漂浮条件、阿基米德原理。
实验器材：刻度尺、粗细均匀的细木棒、一段金属丝、烧杯、水、牛奶。
实验步骤：
（1）将一段金属丝绕在木棒的一端，制成“密度计”，用刻度尺测出其长度L；
（2）将“密度计”放入盛有水的烧杯中，使其漂浮在水中，用刻度尺测出“密度计”露出水面的高度h_水；
（3）将“密度计”放入盛有牛奶的烧杯中，使其漂浮在牛奶中，用刻度尺测出“密度计”露出牛奶液面的高度h_牛。
实验结论：因为“密度计”在水中和在牛奶中，均处于漂浮状态。因此“密度计”在水中和在牛奶中受到的浮力都等于“密度计”的重力。“密度计”的重力不变，所以两次浮力相等。即F_牛＝F_水，根据阿基米德原理可得：
ρ_牛gV_牛排＝ρ_水gV_水排ρ_牛gSh_牛排＝ρ_水gSh_水排∵h_牛排＝L－h_牛h_水排＝L－h_水∴ρ_牛（L－h_牛）＝ρ_水（L－h_水）
牛奶的密度：
注意：从给定的器材看，即无量筒，也无天平，此时解题的着眼点就不能局限于利用质量、体积测密度。应该展开丰富的联想，而给出“密度计”，是和浮力有关的，就要联想到利用浮力测液体的密度。这种利用两次浮力相等来测密度，我们简称为“等浮力法”。

Ⅳ弹簧测力计法（也可称双提法）
例：张小清同学捡到一块不知名的金属块，将它放到水中可以沉没，现在，小清同学想测出它的密度，但身边只有一支弹簧秤、一个烧杯及足量的水，请你帮她想一想，替她设计一个测量金属块密度的实验过程，写出实验步骤
分析与解：
这是一道典型的利用浮力知识测密度的试题。阿基米德原理的重要应用就是已知浮力求体积。它的基本思路就是用弹簧测力计测出浮力，利用水的密度已知，求得物体的体积，即可计算出物体的密度值。
实验原理：阿基米德原理
实验器材：一支弹簧秤、一个烧杯及足量的水、金属块、线。
实验步骤：
（1）用细线系住金属块，在烧杯中倒入适量的水；
（2）用弹簧测力计测出金属块受到的重力G；
（3）用弹簧测力计测出金属块浸没在水中受到的拉力F。
实验结论：
注意：利用弹簧测力计提着金属块测一次重力；再提着金属块测一次金属块在水中时弹簧测力计的拉力。因此简称为双提法。这一实验使用的仪器少，操作简单，是常用的测量物体密度的方法。

考点名称：长度的测量及刻度尺的使用

认识刻度尺：
要做到“三看”(如图)：

(1)看刻度尺的零刻线是否磨损。如已磨损应从其他清晰划线量起
(2)看刻度尺的量程(测量范围)。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，这样会产生较大的误差。
(3)看刻度尺的分度值。分度值反映了刻度尺的准确程度和测量结果的有效性。量程和分度值应从实际测量的要求出发进行选择。
刻度尺使用方法：
(1)会“选”，指刻度尺的选择，不同的刻度尺其精确程度不同，也就是分度值不同。测量对象不同，所需的精确程度也不同。例如：在安装门窗玻璃时进行的测量准确程度要求较高，要选用分度值为1mm的刻度尺，而测量教室的长和宽时，准确程度要求不高，长度较大，选用分度值是lcm且量程较大的卷尺较合适。

(2)会“放”。如图所示．尺要沿着所测的物体，不利用磨损的零刻线。所谓沿着，一是指放正不歪斜；二是指要尽可能地贴近被测长度。零刻线磨损的应以其他某一刻线为零点，读数时要注意减去“零点”前的数字：

(3)会“看”。如图所示，读数时，视线要与尺面垂直，不要斜视。

(4)会“读”。精确的测量需要估渎，指在读数时，除准确读出分度值的数字(准确值)外，还要估读到分度值的下一位(估计值)。如25．38cm中， 25．3cm是准确值，0．08cm是估计值，虽然估读的并不准确，但它对我们还是有用的，它表示该物体的长度在 25．3～25．4cm之间而更接近于25．4cm。

(5)会 “记”。记录测量结果时，除了正确无误地记下所读出的数字外，还要标明单位，只写了数字未标明单位的记录是没有意义的。
选用合适刻度尺和正确记录数据的方法：
     长度测量的精确程度是由刻度尺的分度值决定的。所以，根据所要达到的精确度，要选择分度值和量程都合适的直尺、皮卷尺等刻度尺，如：测量课本的长度，用分度值为1mm、量程为30cm的塑料直尺即可。用精确度很高的刻度尺去测量一个精确度要求不是很高的物体，如用游标卡尺或螺旋测微器去测量课桌的长度，增加了测量的麻烦，也是不可取的。测量时要尽量选择量程大于所测物体长度的刻度尺，这样可避免多次测量的累加，提高测量精确度。

     正确读数和记录数据是做好测量的关键。读数时，应弄清各大小刻度值的意义(即标有数字的主刻度的单位及分度值的单位)。如图所示，每一大格为1cm，每一小格为1mm。读数时，还要注意被测物体的始端是否与刻度尺的零刻线对齐，若没有对齐，要将所读数值减去这一刻度的刻度值。

减小测量误差的方法：
     测物体长度时，测量误差要尽量减小，减小误差的措施有两条：一是采用较准确的刻度尺，采用科学、准确的测量方法测量；二是多次测量求其平均值。在计算平均值时，应先计算列估读值的下一位，然后再对该数进行四舍五入，最后的记录结果一定要和每次测量的记录值的精确度相同。

判断刻度尺分度值的方法
1．对位法
     这种方法是根据测量值所带的单位，将测量值的每个数位与长度单位一一对应。其步骤是：①先看所给测量结果的“标称单位”；②再从小数点的前一位开始，由标称单位逐级缩小单位，并同时在各个数位上标出对应的单位，直到小数点后的倒数第二位为止；③最后看标出的最后一级的单位(即倒数第二位数字所对应的单位)是什么，此刻度尺的分度值就是什么。

2．移位法
     这种方法是将测量结果换算成小数点后只有一位数字的形式，此时换算所得的单位就是刻度尺的分度值。如测量值为40mm，移位后为4．0cm，则测量该值所用刻度尺的分度值就是1cm。

3．数位法
      这种方法是根据测量时记录测量结果所带的单位与刻度尺的分度值的关系，通过数小数位来确定刻度尺的分度值.如果测量值的单位是m，小数位只有1 位，测量时刻度尺的分度值就是1m；如小数位有两位，刻度尺的分度值就是1dm；如小数位有3位，刻度尺的分度值就是lcm；如小数位有4位，刻度尺的分度值就是1mm；如小数位有5位，刻度尺的分度值就是 0．1mm。上题中的记录值是以1m为单位，小数位有4 位，测量该值时所用刻度尺的分度值就是1mm。如果测量值是以dm、cm、mm为单位记录的，数位方法以此类推。在测量值无小数位的情况下，测量时刻度尺的分度值要比测量值所带的单位大一级。
机械运动知识梳理：

长度测量的特殊方法:
长度测量中常常遇到一些不好直接测量的问题。例如：怎样用刻度尺测量一张纸的厚度?细铜丝的直径?乒乓球的直径?圆锥的高?某段曲线的长度?这些就分别用到“累积”、“曲直互化”、“平移”、“公式法” 等特殊办法和技巧.

积累法	把若于个相同的微小量“累积”起来，变得可直接测量，将测出的总量除以累积的个数，便得到微小量，这种方法叫“累积法”。这种方法用于长度测量就是把多个相同的微小长度的物体叠放在一起，测出叠收后的总长度，用总长度除以叠放物体的个数，得到单个物体的微小长度例如，要测一张纸的厚度，我们可以先用毫米刻度尺测出课本正文(除去封面)的总厚度．利用页数确定纸的张数，用总厚度除以张数算出一张纸的平均厚度。再如，要测细铜丝的直径，可以把细铜丝在圆铅笔上紧密排绕若干圈，测出这线圈的总长度．用线圈的总长度除以线圈的圈数，便可得到铜丝的直径
曲直互化法	借助于一些辅助器材(例如不易拉长的软线、嘲规、硬币、滚轮)把不能直接测量的曲线变为直线，再用刻度尺测量，这就是“化曲为直法”。譬如：要测某段曲线长，可用不易被拉长的软线，先使它与待测曲线完全重合，并在始末端做上记号，然后把软线拉直，用划度尺测出始末端记号间的长度即为曲线的长度。例如地图上某段公路线的长度用已知周长的滚轮在较长的曲线上滚动，记下滚过的圈数，再用滚过的圈数乘以轮子的周长，就得到曲线的长度汽车、摩托车上的里程表。就是根据这一原理制作的还可将圆规两脚分开(分开的距离视曲线弯曲程度而定，越弯曲，间距就越小些)，再用圆规两脚连续分割曲线，记下分割的总段数，测出圆规两脚间的距离，此距离乘以两脚在曲线上连续画出的总段数这便是曲线的大约长度用自行车测一段马路的长时，可先测出车轮的周长，再推出自行车通过这段马路，并数出车轮转的圈数，则圈数乘以周长即得这段马路的长。这就是“化直为曲法”
平移法(等量替代法)	借助于一些简单的辅助器材(如三角板、直尺)把不可直接测量的长度“平移”到刻度尺上，从而可直接测出该长度，这种方法叫“平移”法。例如借助于三角板、直尺便可测出硬币、乒乓球的直径，圆锥体的高
公式法	测圆的周长时，可先测出圆的直径，再利用公式求出周长。像这样先测出相关量，再利用公式求出被测量量的方法叫“公式法”再如测长方体体积也用此法
化暗为明法	有些待测物体，不是明显地露在外面，而是隐含在物体的内部，刻度尺不能直接测量，如玻璃管的内径、工件的裂缝等，可以选择大小合适的钢针插入孔内，在管口处给钢针做上记号，然后再测钢针记号处的直径即可(常用千分尺测量)。如下图所示

考点名称：弹簧测力计的使用与读数

弹簧测力计的使用：
①首先看清它的量程，也就是它的测量范围，加存弹簧测力计上的力不允许超过它的量程：
②认清它的分度值，以便读数时快速准确；
③观察指针是否在零位置，若没有，需要校零；
④使用之前，最好轻轻拉几次它的挂钩，可以避免弹簧被壳子卡住；
⑤使用时，拉力方向应与弹簧轴线方向一致，确保测量准确

读数：
弹簧测力计的读数比较简单，要先搞清楚弹簧测力计的量程和分度值，然后再根据指针所指的位置（一定要看指针末端所指的位置）读出所测量力的大小。
弹簧测力计的具体使用方法：

使用前：　
1.拉动弹簧：反复拉动弹簧（用力过度可能会损坏弹簧），防止其卡住，摩擦，碰撞。
2.了解量程：知道测量力的最大范围（量程）是多少。
3.明确分度值：了解弹簧测力计的刻度。知道每一大格，最小一格表示多少牛（N）。
4.校零：检查指针是否对齐零刻度线，若没有对齐，需要调节至对齐。

使用中：
1.不能超量程使用。（天平，量筒，量杯等都不能超量程使用，但刻度尺除外）（补充说明：因为超量程使用可能会损坏弹簧测力计，并且造成塑性形变，导致误差。而且超量程使用了，会导致测不出准确的力，比如一个6N的力，你用一个量程为5N的弹簧测力计测，指针指向5N，但是实际上是6N，就产生了误差。）
2.同方向：测力时，要让弹簧测力计内的弹簧轴线方向跟所测力的方向在一条直线上，且弹簧不能靠在刻度盘上。
3.视线要与刻度盘垂直。

使用后：
调节弹簧测力计，让指针对齐零刻度线。

提醒：
1. 如果指针在零刻度线以上或者以下，这时候没有把指针调节至0，就会产生误差。在零刻度线以上，测出来的力比实际的力小，反之在零刻度线以下，测出来的力比实际的力大。
2. 如果弹簧测力计侧放，会使测量数值偏小
实验法研究弹簧伸长量与所受拉力的关系：
1．常用测力计的原理与使用：测量力大小的工具称为测力计，实验室用的测力计就是弹簧测力计。弹簧测力计的工作原理是在弹性限度内，弹簧的伸长量跟所受托力成正比，即，注意伸长量的含义，弹簧原来的长度通常用l₀表示，受力后弹簧长为l，而△l =l-l₀，称为伸长量△l或伸长了△l，也用x表示。
2．弹簧测力计的测量范围：在每个弹簧测力计上都标有最大刻度值，这个最大刻度值即为此弹簧测力计的测量范围，超过了此范围，弹簧测力计就可能被损坏了。
例:某同学在研究轻质弹簧的长度随拉力变化的关系时，进行了如图所示的实验。已知每个钩码重为0．5N，刻度尺的分度值是1mm。

(1)请将观察到的数据填入实验记录表中；

(2)根据实验数据，在图所示的坐标系内作出弹簧长度，L随拉力F变化的关系图像；

(3)此实验中弹簧长度L与拉力的关系是________
解析：（1）数据如表

（2）得到拉力与弹簧的长度关系：

（3）在弹性限度内，弹簧的伸长量和所受拉力成正比。
量程与弹性限度：
弹簧的伸长与拉力成正比的规律是有一定的限度的，即加在弹簧上的力不能太大，拉力大到一定值以后，即超出弹簧的弹性限度后，弹簧的伸长就不再与拉力成正比，甚至无法恢复原状。弹簧测力计的量程就是弹簧测力计允许测量的力的最大值。

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十二星座