第11章 第3节 第1课时 长度的测量及测量工具的使用（Word教参）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理必修第三册（人教版2019）

第3节　实验：导体电阻率的测量 第1课时　长度的测量及测量工具的使用 科学思维 科学态度与责任 1.理解游标卡尺的原理，学会使用游标卡尺测量长度。 2．理解螺旋测微器的原理，学会使用螺旋测微器测量长度。 　　通过使用游标卡尺或螺旋测微器测量长度，进一步形成自觉遵守实验操作规程和谨慎操作的习惯。 [对应学生用书P74] 1．(注意事项)游标卡尺的使用及注意事项 (1)用游标卡尺测量零件时，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，即可锁定紧固螺钉，读取数据。 (2)游标卡尺是比较精密的测量工具，要轻拿轻放，不得碰撞或跌落地下。 (3)用游标卡尺测量零件时，不允许过分地施加压力，所用压力应使两个测量爪刚好接触零件表面。 (4)游标卡尺读数时不需要估读。 2．(注意事项)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)读数时准确到0.01 mm，要估读到0.001 mm，测量结果若用毫米做单位，则小数点后面必须保留三位。 (4)读数时，要注意固定刻度上半毫米刻度线是否露出。 一、游标卡尺 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．原理：利用主尺的单位刻度与游标尺的单位刻度之间固定的微量差值来提高测量精度。 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格数有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 3.用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径。 4．读数：若用x表示由主尺上读出的整毫米数，K表示从游标尺上读出与主尺上某一刻度线对齐的游标尺的格数，则记录结果表示为(x＋K×精确度) mm。 二、螺旋测微器 1．构造：如图所示，它的测砧A和固定刻度B固定在尺架C上，可动刻度E、旋钮D和微调旋钮D′是与测微螺杆F连在一起的，并通过精密螺纹套在B上。 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上有50个等分刻度，可动刻度每旋转一格，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。 3．读数方法：L＝固定刻度示数＋可动刻度示数(估读一位)×0.01 mm。 [对应学生用书P75] 探究点一___游标卡尺的原理及读数 【例1】 如图甲所示的是一个游标卡尺的结构示意图。当测量一个钢笔帽的内径时，应该用游标卡尺的__________(选填“A”“B”或“C”)进行测量；示数如图乙所示，该钢笔帽的内径为__________mm。 答案：A　11.25 解析：由游标卡尺的结构原理可知，测内径应该用游标卡尺的内测量爪，故选填A；游标卡尺的主尺读数为11 mm，游标尺的读数为5×0.05 mm＝0.25 mm，故钢笔帽的内径为11.25 mm。 [练1] 如图甲、乙、丙所示的三把游标卡尺，它们的读数依次为________mm、__________mm、________mm。 　 答案：17.2　23.25　10.38 解析：题图甲读数：整毫米数是17 mm，不足1毫米数是2×0.1 mm＝0.2 mm，最后读数是17 mm＋0.2 mm＝17.2 mm；题图乙读数：整毫米数是23 mm，不足1毫米数是5×0.05 mm＝0.25 mm，最后读数是23 mm＋0.25 mm＝23.25 mm；题图丙读数：整毫米数是10 mm，不足1毫米数是19×0.02 mm＝0.38 mm，最后读数是10 mm＋0.38 mm＝10.38 mm。 [练2] 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甲和乙所示。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。 　 答案：2.23　2.99 解析：题图甲中游标卡尺的主尺读数为22 mm，游标尺读数为3×0.1 mm＝0.3 mm，所以最终读数为22 mm＋0.3 mm＝22.3 mm＝2.