3.5科学测量：长度的测量及测量工具的选用-2022-2023学年高二物理同步备课系列（鲁科版2019必修第三册）

鲁科2019 第5节 科学测量：长度的测量及测量工具的选用 高中物理必修三 第3章 制作：沈雄斌 授课：东山二中高二物理组 常用长度测量工具 测量 直径 厚度 精确度不够，不能直接测量。 游标卡尺 螺旋测微器 测量精度？ 游标卡尺的测量原理及使用 一 结构 功能 可测量长度、内外径、深度的工具 测量深度 测量内径 测量长度和外径 种类 主尺 １ ０ ０ １０ 游标尺 ２ ｃｍ 主尺 １ ０ ０ 10 游标尺 ２ ｃｍ 20 主尺 １ ０ ０ １０ 游标尺 ２ ｃｍ ２０ ３ ４ ５ ３０ ４０ ５０ 十分度尺 二十分度尺 五十分度尺 原理 游标卡尺主尺的最小刻度为1mm,如果是十分度尺，游标尺上刻度长度为9mm。游标尺上共有10个等分，每个刻度为0.9mm，比主尺小0.1mm。当测量爪并拢时，主尺和游标尺的零刻度线对齐，游标尺的第10条刻度线恰好与主尺的9mm刻度线对齐，如图3－32所示。用十分度尺测量可精确到0.1mm。 同理：二十分度尺是将游标尺上的19mm等分为20份。精度为0.05mm（1/20）。五十分度尺是将游标尺上的49mm等分为50份。精度为0.02mm（1/50）。 读数 对游标卡尺读数时，首先以游标尺零刻度线为准在主尺上读取毫米整数， 1、读主尺 然后看游标尺上第几条刻度线与主尺的刻度线对齐，若没有正好对齐的线，则取最接近对齐的线进行读数。 2、读游标 7mm 第6条线对齐 6ⅹ0.1mm 3、计算式 若用 l 表示物体的长度，n 表示游标尺零刻度线前整毫米数，k 表示与主尺对齐的游标尺刻度数，m 为游标卡尺的精度，则 l = n + km。 7 mm + 6×0.1 mm = 7.6 mm 左图读数： 读数 主尺： 14mm 游标： 第32条 精度： 0.02mm n k m 读数： 14mm+32ⅹ0.02mm=14.64mm 实例演练 使用注意事项 1、测量时，右手拿主尺，大拇指移动游标尺，左手拿待测物体，当其与测量爪相贴时，即可锁定螺钉，读取数据（图 3-34）。 2、游标卡尺是比较精密的测量工具，使用时要轻拿轻放，移动游标尺不能用力过猛，两测量爪与待测物的接触不宜过紧。 3、读数时，应通过螺钉将游标尺锁定于主尺。 螺旋测微器的测量原理及使用 二 结构 功能 比游标卡尺更精密的长度测量工具 原理 测微螺杆每旋转一周，使沿着旋转方向前进或后退一个螺旋的距离。 螺旋测微器的刻度由固定刻度和可动刻度两部分构成。固定刻度的中间线两侧分别有毫米刻度和半毫米刻度。可动刻度部分每旋转一周，测微螺杆前进或后退 0.5 mm，而可动刻度分为 50 等分，每旋转一个可动刻度，测微螺杆前进或后退 mm = 0.01 mm，所以,用螺旋测微器测量长度可精确到 0.01 mm。 因此，沿轴线方向移动的微小距离，就能通过圆周上的读数表示出来。 “千分尺” 读数 先读固定刻度的毫米刻度，再读半毫米刻度。若半毫米刻度线已露出，记作 0.5 mm ；若半毫米刻度线未露出，则记作 0.0 mm。 1、读固定刻度 再读可动刻度（注意估读） 2、读可动刻度 可动刻度：2.0 3、计算式 若用 l 表示物体的长度，n 表示固定刻度，k 表示可动刻度数，m 为度，则 l = n + km。 5 mm + 2.0×0.01 mm 5.020 mm 左图读数： 5mm 读数 固定刻度： 8.5mm 可动刻度： 2.3 精度： 0.01mm n k m 读数： 8.5mm+2.3ⅹ0.01mm=8.523mm 实例演练 使用注意事项 1、在使用螺旋测微器之前，首先应检查零点。 用左手拿尺架，右手缓缓转动微调旋钮，使测微螺杆和测砧接触，至棘轮发出声音为止，此时可动刻度上的零刻度线应当和固定刻度上的中间线对齐，否则就有零点误差。 2、接着，仍是左手拿尺架，右手转动粗调旋钮，使测微螺杆与测砧间距稍大于被测物。放入被测物，转动微调旋钮到夹住被测物，直至棘轮发出声音，随即拨动止动旋钮使测微螺杆固定，然后读数。 3、测量时，在测微螺杆快靠近被测物体时应改用微调旋钮，这样既能使测量结果精确，又可避免产生过大的压力使螺旋测微器受损。 长度测量工具的选用 三 通常情况下，测量不同的长度所用的测量工具是不同的。那么，应当如何选择测量工具呢？ 测量工具都有一定的量程、测量精度和测量条件。 米尺的精度： 1 mm 可测量小于 1 m 的普通物体的长度 游标卡尺的精度:常见的有 0.1 mm、0.05 mm 和 0.02 mm 一般可测量小于 150 mm 的物体的内径、外径、深度或长度 螺旋测微器的精度: 0.01 mm 一般可测量小于 50 mm 的物体的相关尺寸 长度测量工具的选用 三