曹业辉
(贵州省镇宁民族中学,561200)
零误差即系统误差.螺旋测微器的零误差是因它的两砧并拢时,可动刻度的零刻度线和固定刻度的零点不重合而引起的.如果可动刻度的零刻度线在固定刻度的横线上方,零误差为正,在测量后的读数中应加上这个零误差 .
图1
图2
如图1-(a)的零误差为“+5×0.01mm ”.用它测一矩形小零件的长度的刻度如图1-(b ),读数为8.470m m ,则被测物的实际长度是8.470+0.050=8.520m m.如果可动刻度的零刻度线在固定刻度横线的下方,则零误差为负,在测量后的读数中应减去这个零误差.如图2-(a )的零误差为“-5×0.01毫米”,用它测一矩形小零件的宽度,刻度如图2-(b ),读数为
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6.590m m,则被测物实际宽度是6.590-0.050= 6.
540mm.
图3
对于螺旋测微器的零误差,有一个很有趣的问题.如图3-(a ),可动刻度的零刻度线在固
定刻度横线的上方,按常规方法,零误差为+0.020m m;同时也可以认为可动刻度的零刻度线在固定刻度横线的下方,零误差为-0.480m m.现在我们用此螺旋测微器测量某钢球的半径,得刻度如图3-(b)所示,则钢球半径应是多少?由图3-(b)读出数据为 3.990mm.方法(一):考虑零误差为+0.020mm.则
钢球半径为3.990+0.020
2
= 2.005mm.
方法(二):考虑零误差为-0.480mm,则钢球半径为3.990-0.4802
= 1.755mm .两种方
法得出不同结果.
上述两种方法,哪种方法对?我们暂且不回答此问题,而采用另一种新的方法来求钢球半径的正确数据.对于图3-(a)的零误差,当以
跟固定刻度的横线重合的这条可动刻度线为
·
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东方文化卡使用范围
图4
新的可动刻度的零刻度线0′时,如图4-(a)所示(它跟图3-(a )相同),则该螺旋测微器即已消除了零误差.再看图4-(b ),示数为3.510mm.故被测钢球的半径为3.510
2
=1.755mm.百贝宁
可见前面的方法(二)正确,方法(一)错了.而且,方法(一)错的原因较复杂.先肯定图3-(b )没问题,即由
图读出3.990mm 的数据没错.用螺旋测微器实际演示此例时,固定刻度尺上3mm 后的半刻度线确定已露出,但根据螺旋测微器的测量原理:旋钮每转动一周,测微螺杆前进(或后退)一个螺距0.500mm 的距离,可动刻度50等分周长,结合以0′点为可动刻度的新的零刻度线的办法看,此时固定刻度尺上3mm 后的半刻度线应视为未出现,因为从3m m 处起,测微螺杆还未旋转足一周,也就是说,用方法(一)时,图3-(b )示数应为
3.490m m,故钢球半径为3.490+0.020
东风烈2=
1.755m m.
由此看来,有零误差的螺旋测微器的正确读数较难掌握.问题并不是难在零误差取正还是取负,而是难在要按所取的零误差,判断固定刻度尺的半刻度线(或整数刻度线)在所分析的问题中是否已露出.解决这一问题的关键是使学生理解螺旋测微器的测量原理.另外,也可向学生介绍以上“取新的可动刻度的零刻度线”以消除零误差的简便方法,且此方法对游标卡尺及各种有零误差的测量仪器、仪表均适用.
等效及其在解高考题中的应用
裴家量
(西北工业大学附中,710072)
匀强电场与重力场有两个极为相似的特性:
电场强度:大小为E =F /q =U /d ,方向与正电荷受力方向一致.
重力场强度:g =G /m 方向竖直向下.第二,电场力和重力做功均与路径无关,而与起、止位置在力方向的距离有关,即
W 电=Fd =qEd ,
W 重=Gh =mgh .
因此,在研究带电体在重力场和匀强电场中运动时,可以将两者的叠加场等效为一个新的重力场,并称之为“等效重力场”.等效重力场的重力加速度大小为
g ′
=q E +m g
m
手术指征.g ′
的方向与qE 和m g 的合力方向一致.利用等效重力场,不仅可以使复杂的叠加场简化为单一场,而且还可以利用熟悉的重力·
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