3.5 科学测量 ：长度的测量及测量工具—山东省济南外国语学校鲁科版（2019）高中物理必修三学案

第3章 恒定电流导学案005 第5节 科学测量;长度的测量及测量工具的选用 【学习目标】 1.掌握游标卡尺和螺旋测微器的原理和使用方法。 2.知道长度测量工具的选用基本原则 【学习重点】：游标卡尺和螺旋测微器的使用方法 【学习难点】：游标卡尺的读数法则。 【自主学习】 [基础知识梳理] 一、游标卡尺 1：结构及作用 2：原理 ⑴10分度的游标卡尺：游标上相邻两个刻度间的距离为0.9mm，比主尺上相邻两个刻度间距离小0.1mm。读数时先从主尺上读出厘米数和毫米数，然后用游标读出0.1毫米位的数值：游标的第几条刻线跟主尺上某一条刻线对齐，0.1毫米位就读几。其读数准确到0.1mm。 ⑵20分度的游标卡尺：游标上相邻两个刻度间的距离为0.95mm，比主尺上相邻两个刻度间距离小0.05mm。读数时先从主尺上读出厘米数和毫米数，然后用游标读出毫米以下的数值：游标的第几条刻线跟主尺上某一条刻线对齐，毫米以下的读数就是几乘0.05毫米。其读数准确到0.05mm。 ⑶50分度的游标卡尺：游标上相邻两个刻度间的距离为0.98mm，比主尺上相邻两个刻度间距离小0.02mm。这种卡尺的刻度是特殊的，游标上的刻度值，就是毫米以下的读数。这种卡尺的读数可以准确到0.02mm。如右图中被测圆柱体的直径为2.250cm。 3：读数 1、 确认游标格数,算出游标卡尺精确度： 2、从主尺读出游标尺零刻线前的毫米数； 3、看游标尺上第几条刻线跟主尺上某一条刻线对齐,毫米以下的读数就是,得游标尺示数L2； 4、测量结果： 5、注意单位和有效数字“0”　游标尺不需要估读。 4:注意事项 1、 不同分度的游标卡尺，应由精确度确定有效数字的位数。 2、 主尺读数应以毫米为单位来读，再按要求进行单位换算。 3、 不需估读，支持读数一定要读游标零刻度线左边最近的主尺刻度线的值。 二、螺旋测微器 1：结构 2：原理 螺旋测微器是依据螺旋放大的原理制成的，即螺杆在螺母中旋转一周，螺杆便沿着旋转轴线方向前进或后退一个螺距的距离。因此，沿轴线方向移动的微小距离，就能用圆周上的读数表示出来。螺旋测微器的精密螺纹的螺距是0.5mm，可动刻度有50 个等分刻度，可动刻度旋转一周，测微螺杆可前进或后退0.5mm，因此旋转每个小分度，相当于测微螺杆前进或后退这0.5/50=0.01mm。可见，可动刻度每一小分度表示0.01mm，所以以螺旋测微器可准确到0.01mm。由于还能再估读一位，可读到毫米的千分位，故又名千分尺。 3：读数 1、先读固定刻度。再读半刻度，若半刻度线已露出，记作 0.5mm；若半刻度线未露出，记作 0.0mm； 2、再读可动刻度（注意估读）。记作 n×0.01mm； 3、读数结果为：固定刻度+半刻度+可动刻度； 4：注意事项 1、 测量时，再测微螺杆快靠近被测物体时应停止使用旋钮，而改用微调旋钮。 2、 读数时，要注意固定刻度上表示半毫米的刻线是否已经露出。 3、 读数时，千分位有一位估读数字，不能随便丢掉。 4、 当小砧和测微螺旋杆并拢时，可动刻度的零点与固定刻度的零点不相重合，将出现零误差，应加以修正。 三、长度测量工具的选用： 1、根据测量所需要的精度来选择测量工具。 例如：一个机器零件的加工尺寸要求误差不大于0.02mm：游标卡尺 2、根据对被测对象估计值的大小选择量程合适的测量工具。 例如：测量一本书的长度：米尺 3、符合测量的经济性。 在保证测量精度的前提下，应全面考虑测量工具的成本、耐磨性、测量效率等因素，选择比较经济、测量效率较高的测量工具。 随着科学技术的发展，长度测量范围日益扩大，对测量工具的测量精度和效率的要求越来越高，测量工具也不断改进。例如，利用光束的某些特性设计和制造的激光测距仪，量程大、精度高、测量便捷。 [典 例 透 析] 例1.王亮同学用螺旋测微器测量一铜丝的直径，测微器的示数如图所示，该铜丝的直径为_____ mm．有一游标卡尺，主尺的最小分度是1mm，游标上有20个小的等分刻度．李华同学用它测量一工件的长度，游标卡尺的示数如图所示，该工件的长度为 _____mm． 例2. 读出下图中游标卡尺和螺旋测微器的读数游标卡尺的读数为_________mm.；螺旋测微器的读数为_________mm. 【课堂训练】 1. （1）在测定金属的电阻率实验中，用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图1所示，读数为__________________mm。 （2）在用单摆测定重力加速度实验中，用游标为20分度的卡尺测量摆球的直径，示数如图2所示，读数为__________________cm。 2、一同学在某次实验中测量一物体长度，正确的记录结果为8.750cm，则该同学所使用的测量工具可能为 （　　）