11.3（实验1） 长度的测量及测量工具的选用（课件）【上好课】2024-2025学年高二物理同步精品课堂（人教版2019必修第三册）

第十一章：第3节（1） 长度的测量及测量工具的选用 高中物理必修第三册 制作：陈庆威 目录 CONTENT 高中物理必修第三册 游标卡尺 螺旋测微器 工具的选择 新课引入 00. 高中物理选择性必修第一册 由 知 要测量导体的电阻率，我们必须要测量导体的长度和直径。初中时我们常用的测量长度的工具是刻度尺。针对这个实验刻度尺是否依然是最合适的测量工具呢？有没有更好和精度更高的测量工具呢？ 长度 直径 游标卡尺 第一部分 游标卡尺的构造 01. 高中物理必修第三册 0 10 20 0 2 3 20分度 10分度 特征：游标尺上有10、20、50个等分度 50分度 游标卡尺的功能 02. 高中物理必修第三册 测深度 测外径 测内径 游标卡尺的使用方法 03. 高中物理必修第三册 1.将量爪并拢，查看游标和主尺身的零刻度线是否对齐，如果对齐就可以进行测量。 2.测量时，右手拿住尺身，大拇指移动游标， 左手拿待测外径（或内径）的物体，使待测物位 于外测量爪之间，当与量爪紧紧相贴时，拧紧紧固螺钉。 用量爪卡紧物体时，用力不能太大； 卡尺测量不宜在工件上随意滑动，防止量爪面磨损。 使用后要擦干净，将两尺零线对齐，放入卡尺专用盒内，存放在干燥处。 1、10分度游标卡尺 高中物理必修第三册 主尺 游标尺 0 1 0 10 cm 刻度：主尺上的最小分度是1毫米，游标上有10个等分度，总长为主尺上的9毫米，则游标上每一个分度为0.9毫米，主尺上一个刻度与游标上的一个刻度相差0.1 mm 。 10毫米 9毫米 1毫米 0.9毫米 精度：0.1mm 10分度游标卡尺的测量原理 01. 10分度游标卡尺的测量原理 02. 高中物理必修第三册 主尺 游标尺 1 0 10 cm 当被测量的物体长度为零时，游标上的哪一根刻度线与主尺上刻度线相重合呢？ 0 10分度游标卡尺的测量原理 03. 高中物理必修第三册 主尺 游标尺 0 1 0 10 cm 当被测量的物体厚度为0.1mm时，主尺上的哪一根刻度线与游标上刻度线相重合呢？ 游标向右移动0.1mm 10分度游标卡尺的测量原理 04. 高中物理必修第三册 主尺 游标尺 0 1 0 10 cm 只有第一条刻度线与主尺上的1毫米刻度线重合，其余的刻度线都与主尺上的刻度线不重合。表示被测量的物体厚度为0.1mm。 10分度游标卡尺的读数方法一 05. 高中物理必修第三册 测量值= 主尺整毫米数 + N× 0.1mm(精度) 主尺 0 1 2 3 4 0 主尺读数：4mm 游标尺读数： 3 ×0.1 mm =0.3mm 测量值=4mm + 3×0.1mm=4.3mm 10 游标尺 N指游标上第几根线与主尺对齐 加法法则 读数练习1 06. 高中物理必修第三册 0 1 2 3 4 测量值：11 mm + 6×0.1mm=11.6mm 0 10 高中物理必修第三册 测量值= 主尺被对齐的整毫米数 – N× 0.9mm 主尺 0 1 2 3 4 0 N根线与主尺整毫米数：7mm 游标尺读数： 3×0.9 mm =2.7mm 测量值=7mm – 3×0.9mm=4.3mm 10 游标尺 N指游标上第几根线与主尺对齐 减法法则 10分度游标卡尺的读数方法二 07. 高中物理必修第三册 测量值：26 mm - 6×0.9mm=20.6mm 0 1 2 3 4 0 10 测量值：20 mm + 6×0.1mm=20.6mm 减法 加法 读数练习2 08. 拓展学习 09. 高中物理必修第三册 主尺 游标尺 0 1 0 10 cm 游标向右移动27.7mm 当被测量的物体厚度为27.7mm(2.77cm)时，主尺上的哪一根刻度线与游标上刻度线相重合呢？ 高中物理必修第三册 主尺 cm 0 10 游标尺 27mm 只有第7条刻度线与主尺上的刻度线重合，其余的刻度线都与主尺上的刻度线不重合。 拓展学习 10. 高中物理必修第三册 主尺 cm 3 10 游标尺 0 27 L= 27mm + 0.7mm 7×0.1 =27.7mm 拓展学习 11. 2、20分度游标卡尺 20分度游标卡尺的测量原理 01. 高中物理必修第三册 主尺 游标尺 0 1 0 10 cm 刻度：主尺上的最小分度是1毫米，游标上有20个等分度，总长为主尺上的19毫米，则游标上每一个分度为0.95毫米，主尺上一个刻度与游标上的一个刻度相差0.05mm。 20毫米 19毫米 2 20 精度：0.05mm 20分度游标卡尺的测量原理 02. 高中物理必修第三册 主尺 cm 3 10 游标尺 0 26 L= 26mm + 0.25mm 5×0.05 =26.25mm 4 20 测量值= 主尺整毫米数 + N× 0.05mm（精度） 读数练习3 03. 高中物理必修第三册 主尺 cm 11 10 游标尺 0 105 L= 105mm + 0.00 0×0.05 =105.00mm 12 20 规律总结 04. 高中物理必修第三册 主尺 1 游标尺 0 2 cm 10 20 L= + × = 两刻度对齐 5mm 17 0.05mm 5.85 mm N 一看精度;二看游标尺上的0刻度线位置，区分零刻度与标尺最前端;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、50分度游标卡尺 问题与思考 01. 高中物理必修第三册 50分度的游标卡尺的原理和读数跟10分度、20分度的一样吗？ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 50分度 50分度游标卡尺的读数方法 02. 高中物理必修第三册 50mm 主尺 0 1 2 3 4 5 1 游标尺 0 2 3 4 5 6 7 8 0 9 刻度： 主尺上的最小分度是1毫米，游标上有50个等分度，总长为主尺上的49毫米，则游标上每一个分度为0.98毫米，主尺上一个刻度与游标上的一个刻度相差0.02mm。 cm 49mm 精度：0.02mm 50分度游标卡尺的读数方法 03. 高中物理必修第三册 主尺 2 游标尺 0 105 L= 105mm + 0.00 0×0.02 =105.00mm 4 11 12 1 3 测量值= 主尺整毫米数 + N× 0.02mm（精度） N指游标上第几根线与主尺对齐 三种游标卡尺的比较 04. 高中物理必修第三册 游标卡尺分类 主尺最小刻度（mm） 游标尺刻度总长(mm) 游标最小分度(mm) 精确度(mm) 10分度 1 9 0.9 0.1 20分度 1 19 0.95 0.05 50分度 1 49 0.98 0.02 游标卡尺的读数 05. 高中物理必修第三册 首先看游标尺总刻度确定精确度； 接着看游标尺零线，从主尺上读出整毫米数； 再看游标尺（不计0刻度线）与主尺对齐线读出小数； 最后确定测量结果。 注意：游标卡尺都是根据刻线对齐来读数的，所以都不再往下一位估读。 高中物理必修第三册 游标卡尺的主尺最小分度为————— ； 图1尺的精度是—————mm，读数是 mm; 图2中的精度是—————mm，读数是 mm. 图1 图2 1mm 0.1 40.8 0.05 10.45 读数练习4 06. 高中物理必修第三册 99.60mm 100.20mm 读数练习5 07. 螺旋测微器 第二部分 螺旋测微器的解构与功能 01. 高中物理必修第三册 螺旋测微器（又叫千分尺）是比游标卡尺更精密的测量长度的工具，用它测长度可以准确到0.01mm，测量范围为几个厘米。 螺旋测微器的原理 02. 高中物理必修第三册 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，所以可动刻度每一小格表示0.01mm。 螺旋测微器的读数方法 03. 高中物理必修第三册 1.先读固定刻度： 找到固定刻度右边第一根主尺线（注意半刻度线有没有露出来）：读得4.5mm 如果半刻度线没有露出来那就是4.0mm 0 5 5 10 2.再读可动刻度: 找到轴线与可动刻度对齐的地方，读数从下面起且要往后估读一位。 读得9.2 对应的数值为：9.2×0.01mm=0.092mm 3.把固定刻度读数与可动刻度读数相加： 4.5mm+0.092mm=4.592mm 高中物理必修第三册 读数公式 测量值(mm)＝固定刻度数(mm)＋可动刻度数(估读一位)×0.01(mm) 0 5 5 10 可动刻度 半毫米刻度 固定刻度 注意：必须估读 螺旋测微器的读数方法 04. 读数练习1 05. 高中物理必修第三册 0 1 2 固定刻度：2 是否超过半刻度？ 可动刻度：46.0 45 0 40 读数L= 固定刻度 L= 2.5mm + 0.460mm = 2.960 mm + 半刻度 + 可动刻度 是 高中物理必修第三册 0 1 固定刻度：1 是否超过半刻度？ 可动刻度25.0 25 30 20 L= 1.5mm + 0.250mm = 1.750 mm 是 读数练习2 06. 高中物理必修第三册 0 1 2 固定刻度：2 是否超过半刻度？ 可动刻度：34.4 35 40 30 L= 2 mm+ 0.344mm = 2.344 mm 否 读数练习3 07. 高中物理必修第三册 0 固定刻度：0 是否超过半刻度？区分不清 可动刻度：0.6 说明已经超过半刻度线 0 5 45 L= 0.5mm + 0.006mm = 0.506mm 读数练习4 08. 高中物理必修第三册 0 固定刻度：0 是否超过半刻度？区分不清 可动刻度：49.6 说明没有超过半刻度线 0 50 45 L= 0 mm + 0.496 mm = 0.496 mm 读数练习5 09. 螺旋测微器的使用 10. 高中物理必修第三册 使用前应先检查零点，方法是通过调节旋钮，使螺杆F和测砧A接触，此时可动刻度上的零刻线应当和固定套筒上的基准线（长横线）对正; 2.左手持曲架，右手转动大旋钮使测杆F与测砧A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，听到“喀喀”声时停止。 数据记录与处理 11. 高中物理必修第三册 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。 4.读数时，千分位要一位估读数字，即使固定刻度的零点正好与可动刻度的某一刻度线对齐，千分位上也应读取为“0”。 5.用毕放回盒中，存放中测杆和测砧不要接触，长期不用，要涂油防锈。 高中物理必修第三册 8.5mm+0.203mm=8.703 mm 4.0mm+0.088mm=4.088 mm 读数练习1 12. 高中物理必修第三册 5.545mm 8.462mm 读数练习2 13. 问题与思考 15. 高中物理必修第三册 通过上面的学习可以知道，除刻度尺以外，我们又学了两种新的测量工具——游标卡尺和螺旋测微器。那么在具体的使用中我们该如何的选择呢？ 工具的选择与使用 第三部分 刻度尺 01. 高中物理必修第三册 当对测量精度要求不高，且物体的尺寸比较大的时候，一般用刻度尺测量就能达到要求。比如可以用刻度尺测物体和导体的长度。 刻度尺 02. 高中物理必修第三册 当我们需要测导体的直径时，我们可以用下图的方法完成。 但如果我们用螺旋测微器来测导体的直径，就更方便、更精确。再比如测量一张A4纸的厚度，测量头发丝的直径等。 螺旋测微器 03. 高中物理必修第三册 数据记录与处理 04. 高中物理必修第三册 我们还可以用螺旋测微器来测细钢管和钢珠的外径。但如果用螺旋测微器来测细钢管或螺帽等的内径和深度时就遇到了困难，这时我们就要选择游标卡尺。 数据记录与处理 05. 高中物理必修第三册 数据记录与处理 06. 高中物理必修第三册 数据记录与处理 07. 高中物理必修第三册 THANKS cqw (c) - cqw (c) - Lavf58.29.100 Lavf58.29.100 Lavf58.29.100 Lavf58.29.100 $$