第五节 学生实验：长度的测量（同步课件）-【中职专用】2024-2025学年高中物理同步精品课堂（高教版2023·机械建筑类）

第五节 学生实验：长度的测量 主题一 SZ-LWH 1 目 录 CONTENTS 1. 了解游标卡尺的结构和测量原理，了解误差和有效数字等概念。 2. 能正确使用游标卡尺进行长度的测量，能正确使用有效数字表示测量值。 3. 能正确处理测量数据，并进行简单的误差分析。 4. 能通过实验，进一步体会规范操作、认真观察的实验态度以及一丝不苟、精益求精的工匠精神。 SZ-LWH 2 01 游标卡尺的构造 SZ-LWH 3 直尺、游标卡尺、金属圆柱体（或一小段钢管）等。 游标卡尺是一种测量长度的精密工具，除长度外还可以用来测量深度、内径和外径。常用游标卡尺的精度有0.1 mm、0.05 mm和0.02 mm等（前两种游标尺的刻度线分别为10条和20条）。下面以精度为0.02 mm的游标卡尺为例介绍它的构造和使用方法。 仪器与材料 原理与方法 一、游标卡尺的构造 SZ-LWH 一、游标卡尺的构造 SZ-LWH 02 游标卡尺的分类 SZ-LWH 6 1 0 5 10 0 0.1mm cm 5 10 15 2 0 5 15 10 0 20 0.05mm 5 0 5 0 20 1 2 3 4 10 30 40 0.02mm 游标卡尺一般分为10分度、20分度和50分度三种，10分度的游标卡尺可精确到0.1mm , 20分度的游标卡尺可精确到0.05mm , 而50分度的游标卡尺则可以精确到0.02mm。 二、游标卡尺的分类 SZ-LWH 03 游标卡尺的设计原理 SZ-LWH 8 三、游标卡尺的设计原理 游标卡尺的 测量原理分析（以十分度为例） 主尺 游标 0 1 0 10 cm 10mm 9mm 1mm 0.9mm 0.1mm 游标向右移动0.1mm SZ-LWH 三、游标卡尺的设计原理 主尺 游标 0 1 0 10 cm 0.1mm 游标向右再移动0.5mm SZ-LWH 三、游标卡尺的设计原理 主尺 游标 0 1 0 10 cm 0.6mm SZ-LWH 三、游标卡尺的设计原理 主尺 游标 0 1 0 10 cm 0.6mm SZ-LWH 三、游标卡尺的设计原理 SZ-LWH 三、游标卡尺的设计原理 (3)三种常见的游标卡尺 　 游标尺(mm) 精度 (mm) 测量结果(游标尺上第N格与 主尺上的刻度线对齐)(mm) 刻度 格数 刻度 总长度 每小格与 1 mm差 10 9 0.1 0.1 主尺上读的毫米数＋0.1N 20 19 0.05 0.05 主尺上读的毫米数＋0.05N 50 49 0.02 0.02 主尺上读的毫米数＋0.02N SZ-LWH 三、游标卡尺的设计原理 例1、如图甲所示的三把游标卡尺,它们的游标尺从上至下分别为9 mm长10等分、19 mm长20等分、49 mm长50等分,它们的读数依次为　　　　　mm、　　　　　mm、　　　　　mm。  SZ-LWH 三、游标卡尺的设计原理 17.7　23.85　3.14　 解析 最上面图读数:整毫米是17,不足1毫米数是7×0.1 mm=0.7 mm,最后结果是17 mm+0.7 mm=17.7 mm。 中间图读数:整毫米是23,不足1毫米数是17×0.05 mm=0.85 mm,最后结果是23 mm+0.85 mm=23.85 mm。 最下面图读数:整毫米是3,不足1毫米数是7×0.02 mm=0.14 mm,最后结果是3 mm+0.14 mm=3.14 mm。 SZ-LWH 三、游标卡尺的设计原理 例2、某同学利用游标卡尺测量一圆柱体工件的直径,测量结果如图所示。该工件的直径为　　　　　cm。  SZ-LWH 三、游标卡尺的设计原理 答案 1.220　 解析 游标卡尺读数=主尺读数+游标尺读数:12 mm+4×0.05 mm=12.20 mm=1.220 cm。 SZ-LWH 04 误差和有效数字 SZ-LWH 19 四、误差和有效数字 一、误差 　　1．误差的定义：测量值与真实值的差异叫做误差． 　　2．误差的公理：一切测量(实验)结果都具有误差．误差不可避免，但可减小． 　　3．误差的分类：按来源可分为系统误差和偶然误差两大类．系统误差一般来源于实验原理的不完善、实验方法的不周密以及实验仪器的不精确，偶然误差则来源于实验者本身及一些偶然因素． SZ-LWH 四、误差和有效数字 二、有效数字 　　1.定义:带有一位不可靠数字的近似数字,叫做有效数字． 　　2.有效数字位数的确定 　　(1)从左往右数，从第一个不为零的数字起，数到右边最末一位估读数字为止，包括末位为零的数字都是有效数字．如1.006 m、21.60 m 均为四位有效数字。 　　(2)有效数字的位数与小数点的位置无关，如21.65 cm、0.2165 m 均为四位有效数字。 　　(3)乘方不算有效数字，如3.6×103 kg是两位有效数字．5400 m与5.4×103 m所表示的有效数字位数是不同的，前者为四位有效数字，而后者为两位有效数字。　　 SZ-LWH 四、误差和有效数字 注意：作为有效数字的“0”，无论是在数字的中间，还是在数字的末尾，均不能随意省略．例如：1.0 cm和1.00 cm的意义是不同的，1.0 cm为两位有效数字，1.00 cm为三位有效数字；两者的误差也不同，前者cm为准确位，mm为估读位，后者mm为准确位，mm的十分位为估读位，因此其准确度也不同． SZ-LWH 四、课堂练习 1.用游标卡尺测一根金属管的内径和外径时,卡尺上的游标位置分别如图1(a)、(b)所示。这根金属管内径读数是　　　　　cm,外径读数是　　　　　cm,管壁的厚度是　　　　　cm。  答案 2.37　3.03　0.33 SZ-LWH 2.有一种新式游标卡尺,它的刻度与传统的游标卡尺明显不同。新式游标卡尺的刻线看起来很“稀疏”,使得读数显得清晰明了,便于使用者正确读取数据。通常游标卡尺的刻度有10分度、20分度、50分度三种规格;新式游标卡尺也有相应的三种,但刻度却是:19 mm等分成10份,39 mm等分成20份,99 mm等分成50份,以“39 mm等分成20份”的新式游标卡尺为例,如图所示。 (1)它的准确度是　　　　　mm;  (2)用它测量某物体的厚度,示数如图所示,正确的读数是　　　　　cm。  答案 (1)0.05　(2)3.130 四、课堂练习 SZ-LWH 谢谢各位的聆听！ SZ-LWH 25 星之所在 初音未来 Other 132264.0 $$