第十一章 第3节 实验：导体电阻率的测量-【正禾一本通】2023-2024学年新教材高二物理必修3同步课堂高效讲义教师用书（人教版）

第3节 实验：导体电阻率的测量 实验一　长度的测量及其测量工具的选用 一、实验目的 1．了解游标卡尺和螺旋测微器的结构，知道它们各部分的用途和使用方法。 2．掌握游标卡尺和螺旋测微器测量原理和读数方法。 二、实验器材与原理 1．游标卡尺的测量原理 (1)构造：主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪)、游标卡尺上还有一个深度尺。(如图所示) (2)用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径。 (3)原理：利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成。 不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1 mm。常见的游标尺上小等分刻度有10个、20个、50个的，其规格见下表： 刻度格数(分度) 刻度总长度 1 mm与每小格的差值 精确度(可精确到) 10 9 mm 0.1 mm 0.1 mm 20 19 mm 0.05 mm 0.05 mm 50 49 mm 0.02 mm 0.02 mm 2.螺旋测微器的测量原理 (1)构造：如图所示，B为固定刻度，E为可动刻度。 (2)原理：测微螺杆F与固定刻度B之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm，即旋钮D每旋转一周，F前进或后退0.5 mm，而可动刻度E上的刻度为50等份，每转动一小格，F前进或后退0.01 mm，即螺旋测微器的精确度为0.01 mm。读数时估读到毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺。 三、游标卡尺与螺旋测微器的读数 1．游标卡尺的读数 (1)读数方法 测量值(mm)＝主尺上的整毫米刻度(游标尺零刻度线之前的整数部分)＋游标尺对应格子数n×精确度(精确度＝)。 (2)说明：①n表示从游标尺上读出与主尺上某一刻度线对齐的游标的格数。 ②主尺上的整毫米刻度为游标尺零刻度线之前的整数部分，而不是游标尺左棱之前的整数部分。 ③游标卡尺读数时不需估读。 ④为保证读数的准确性，游标卡尺一般先按照单位为毫米去读数，最后再根据需要将单位化成厘米或米。 2．螺旋测微器的读数 (1)测量时被测物体长度的半毫米数由固定刻度读出，不足半毫米部分由可动刻度读出。 (2)测量值(mm)＝固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)＋可动刻度数(估读一位)×0.01(mm)。 (3)螺旋测微器的使用及注意事项 ①在使用螺旋测微器之前，首先应检查零点。 ②测量时，用左手拿尺架，右手转动粗调旋钮，在测微螺杆快靠近被测物体时应停止使用粗调旋钮，而改用微调旋钮，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。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。 ③在读数时，要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻线是否已经露出。 考点一 | 教材原型实验 [例1] (1)某同学用游标卡尺分别测量金属圆管的内、外壁直径，游标卡尺的示数分别如图(a)和图(b)所示。由图可读出，圆管内壁的直径为________cm，圆管外壁的直径为________cm；由此可计算出金属圆管横截面的面积。 (2)某同学用如图甲所示的螺旋测微器测小球的直径时，他应先转动________到F靠近小球，再转动________到F夹住小球，直至听到棘轮发出声音为止，拨动________使F固定后读数(均填仪器部件字母符号)。正确操作后，螺旋测微器的示数如图乙所示，则小球的直径是________mm。 解析：(1)图a中游标卡尺的主尺读数为22 mm，游标尺上第3个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为3×0.1 mm＝0.3 mm，所以最终读数为22 mm＋0.3 mm＝22.3 mm＝2.23 cm；图b中游标卡尺的主尺读数为29 mm，游标尺上第9个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为9×0.1 mm＝0.9 mm，所以最终读数为29 mm＋0.9 mm＝29.9 mm＝2.99 cm。 (2)用螺旋测微器测小球直径时，先转动粗调旋钮D使测微螺杆F靠近被测小球，再转动微调旋钮H使测微螺杆F夹住小球，直到棘轮发出声音为止，拨动止动旋钮G使F固定后读数，读数为6.5 mm＋20.0×0.01 mm＝6.700 mm。 答案：(1)2.23　2.99　(2)D　H　G　6.700 [名师点拨]　游标卡尺和螺旋测微器读数 (1)游标卡尺的读数＝主尺读数＋游标尺读数。 (2)游标卡尺的读数方法：“三看” ①一看：精确度。 ②二看：游标尺上的0刻度线位置，区分零刻度与标尺最前端(如图所示)。 ③三看：游标尺的哪条(第N条)刻度线与主尺上的刻度线对齐。 (3)螺旋测微器读数＝固定刻度部分读数(mm)＋可动刻度部分读数×精确度(mm)。注意估读以及半刻度线是否已露出。 考点二 | 创新方案设计 [例2] 新式游标卡尺的刻线看起来很“稀疏”，使得读