第3章 第5节 科学测量：长度的测量及测量工具的选用（word教参）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理必修第三册（鲁科版2019）

第5节　科学测量：长度的测量及测量工具的选用 (实验课—基于经典科学探究) 1．游标卡尺 测量原理：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的总长度少1 mm。常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10格的、20格的、50格的。 2．螺旋测微器 测量原理：可动刻度上的刻度为50等份，每旋转一周，测微螺杆前进或后退0.5 mm，可动刻度每转过一等份，测微螺杆前进或后退0.01 mm，则螺旋测微器的精确度为0.01 mm。 一、测量工具的使用　 1．用游标卡尺测量空心圆筒的外径、内径和深度：右手拿游标卡尺的主尺，大拇指移动游标尺，左手拿空心圆筒，当其与测量爪相贴时，即可锁定螺钉，读取数据，并记录数据。 2．检查螺旋测微器的零点：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。 3．用螺旋测微器测量大头针中央附近的直径：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。放入大头针，转动微调旋钮到夹住大头针，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，并记录数据。 二、数据处理　 1．用游标卡尺测量空心圆筒不同位置的内径、外径和深度三次，填入表格。 次数 1 2 3 平均值 R r d 2.用螺旋测微器测量大头针不同位置的直径三次，填入表格。 次数 1 2 3 平均值 D 三、注意事项　 1．使用刻度尺时应注意的两点 (1)正确放置的关键是尺边对齐被测对象，必须放正重合，不能歪斜；尺的有刻度的面必须紧贴被测对象，不能“悬空”。 (2)正确观察的关键是视线在终端刻度线的正前方，视线与刻度面垂直，看清大格数及小格数。 2．使用游标卡尺的注意事项 (1)游标卡尺都是根据刻度线对齐来读数的，所以都不再往下一位估读，有效数字的末位与游标卡尺的精度一致。 (2)使用游标卡尺时先松动固定游标尺的紧固螺钉，轻推游标尺。 (3)测量物上被测距离的连线必须平行于主尺。 (4)读数时，先将游标尺固定，取下被测物体再进行读数。 (5)不能用游标卡尺测量表面粗糙物体，测量物不可在测量爪间移动或压得太紧，以免磨损测量爪或损坏工件。 3．使用螺旋测微器的注意事项 (1)粗调旋钮旋转两周测微螺杆才前进1 mm。因此，在可动刻度上读数前，先要判断可动刻度的左边缘的位置，看它是在固定刻度0.5 mm刻度线的左侧还是右侧，两种情况下的读数是不一样的。 (2)螺旋测微器读数时必须估读到0.001 mm。 (3)当测砧和测微螺杆并拢时，可动刻度上的零刻度线与固定刻度上的中间线不对齐，将出现零点误差，应加以修正，即在最后测长度的读数上去掉零点误差的数值。 (4)测量完毕后，要使测砧和测微螺杆之间留有一定的空隙，以免受热膨胀时两接触面因挤压而损坏。 [关键点反思] 1．如图所示，为游标卡尺某次测量结果，该游标卡尺的精确度是多少？某同学的读数结果为0.96 cm，是否正确？ 提示：精确度为0.05 mm，读数结果不正确，应为0.960 cm。 2．螺旋测微器可动刻度旋转一周，测微螺杆移动的距离是多少？可动刻度一周刻有50个等分刻度，则每转动一个刻度，测微螺杆移动的距离又是多少？ 提示：0.5 mm　0.01 mm 考法(一)　实验基本操作 [例1]　某同学用螺旋测微器测量某合金丝的直径。 (1)对照实物图，以下操作正确的是(　 ) A．在把合金丝置于测砧与测微螺杆间之前，应先旋松“B”部件，再旋松“C”部件 B．在把合金丝置于测砧与测微螺杆间之前，应先旋松“B”部件，再旋松“D”部件 C．在把合金丝置于测砧与测微螺杆间之后，先旋紧“C”部件到一定程度，再旋紧“D”部件 D．在把合金丝置于测砧与测微螺杆间之后，先旋紧“D”部件到一定程度，再旋紧“C”部件 E．为了防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧“B”部件 (2)在测量过程中，此同学在合金丝的不同部位进行了多次测量取平均值的目的是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 [解析]　(1)实物图中“B”部件能起到固定测微螺杆的作用，所以在使用螺旋测微器前，要先松开“B”部件，再旋松粗调旋钮“C”部件，故A正确，B错误；在把合金丝置于测砧与测微螺杆间之后，先旋紧粗调旋钮“C”