第十一章 3 实验1 长度的测量及测量工具的选用-（配套课件）2023-2024学年高一新教材物理必修第二册 【步步高】学习笔记（人教版）浙江

DISHIYIZHANG 第十一章 实验1　长度的测量及测量工具的选用 学习目标 1.掌握游标卡尺和螺旋测微器的读数方法(重难点)。 2.掌握电流表、电压表的读数方法(重点)。 2 内容索引 一、游标卡尺的测量原理及使用 二、螺旋测微器的测量原理及使用 课时对点练 三、电压表、电流表的读数 3 一 游标卡尺的测 量原理及使用 4 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.各部件的用途 (1)内测量爪：用来测量槽的宽度和小圆管的内径。 (2)外测量爪：用来测量零件的厚度和小圆管的外径。 (3)深度尺：固定在游标尺上，用来测量槽、孔和筒的深度。 (4)紧固螺钉：读数时，为了防止游标尺移动，旋紧紧固螺钉可使游标尺固定在主尺上。 3.游标卡尺的原理 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，常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10个的、20个的、50个的。 其规格见下表： 刻度格数(分度) 刻度总长度 每小格与主尺最小刻度(1 mm)的差值 精确度(可精确到) 10 9 mm 0.1 mm mm 20 19 mm 0.05 mm mm 50 49 mm 0.02 mm mm 0.1 0.05 0.02 4.读数方法：先读主尺上的刻度，当游标尺上第N条刻度线与主尺上某一刻度线对齐时，则： 注意： (1)游标卡尺是根据刻度线对齐来读数的，所以不需要估读。但读数要注意最小精确度所在的位数，如果读数最后一位是零，该零不能去掉。读数时一般以毫米为单位，再进行单位换算。 (2)读数时，要注意游标尺第几条刻度线(不含零刻度线)与主尺对齐。 　如图所示的游标卡尺，游标尺为50分度，读数为________ mm。 例1 见解析 整毫米数是3 mm，不足1毫米数是10×0.02 mm＝0.20 mm，最后结果是3 mm＋0.20 mm＝3.20 mm。 　如图甲为一游标卡尺的结构示意图，当测量一钢笔帽的内径时，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。 例2 A 11.25 只有用A的两边缘才能测出钢笔帽的内径；由题图乙可知，钢笔帽的内径d＝11 mm＋0.05×5 mm＝11.25 mm。 　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。 针对训练1 17.3 23.35 10.38 题图甲读数：整毫米数是17 mm，游标尺读数是3×0.1 mm＝0.3 mm，最后读数是17 mm＋0.3 mm＝17.3 mm；题图乙读数：整毫米数是 23 mm，游标尺读数是7×0.05 mm＝0.35 mm，最后读数是23 mm＋0.35 mm＝23.35 mm；题图丙读数：整毫米数是10 mm，游标尺读数是19×0.02 mm＝0.38 mm，最后读数是10 mm＋0.38 mm＝10.38 mm。 二 螺旋测微器的测量原理及使用 13 1.结构：如图所示，测砧A和 B固定在尺架C上，可动刻度E、旋钮D、微调旋钮D′、测微螺杆F是连在一起的，通过精密螺纹套在B上。 固定刻度 2.测量原理 螺旋测微器是依据螺旋放大的原理制成的。 (1)固定刻度B上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上分为50等份，每转动一小格，F前进或后退距离为 ＝0.01 mm，即螺旋测微器的精确度为0.01 mm。读数时再估读一位，则估读到毫米的千分位，因此，螺旋测微器又叫千分尺。 (2)可动刻度在固定刻度上旋转一周，可动刻度便沿着固定刻度方向前进或后退一个螺距的距离。因此，沿轴线方向移动的微小距离，就能用圆周上的读数表示出来，如图所示。 3.读数方法 (1)先读固定刻度：毫米的整数部分。 (2)再读半毫米刻度，若半毫米刻度线已露出，记作 mm；若半毫米刻度线未露出，记作0.0 mm。 (3)再读可动刻度(注意估读一位)记作n×0.01 mm。 (4)最终读数结果为：固定刻度＋半刻度＋可动刻度。 如图中固定刻度为2 mm，半毫米刻度线未露出，可动 刻度读数为12.5(其中“12”是准确格数，“0.5”是估 读的格数)，故被测长度是2 mm＋0＋0.01×12.5 mm ＝2.125 mm。 0.5 4.注意事项： (1)测量时，在测微螺杆快靠近被测物体时应停止使用旋钮，改用微调旋钮，避免产生过大的压力，既可使测量结果精确，又能保护螺旋测微器。 (2)读数时准确到0.01 mm，要估读到0.001 mm，测量结果若用毫米作单位，则小数点后面必须保留 位数字。 三 　(2022·宁波市高二期末)某同学用如图甲所示的螺旋测微器测量小球的直径时，他应先使F靠近小球，再转动______(填仪器部件字母符号)使F夹住小球，直至听到“喀喀”声音为止，拨动______(填仪器部件字母符号)使F固定后读数。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。 例3 H G 5.700 用螺旋测微器测小球直径时，先使F靠近小球，再转动H使F夹住小球，直至听到“喀喀”声音为止，拨动G使F固定后读数。 小球的直径5.5 mm＋20.0×0.01 mm＝5.700 mm 　读出下面螺旋测微器测量的读数 针对训练2 甲_______ mm，乙_______ mm，丙_______ mm。 3.550 3.206 0.900 三 电压表、电流表的读数 22 1.对于电压表和电流表的读数问题，首先要弄清电表量程，即指针指到 时对应的电压或电流，然后根据表盘总的刻度数确定 ，按照指针的实际位置进行读数即可。 2.读数原则： (1)最小刻度是1、0.1、0.01，按十分之一估读，可分别估读到0.1、0.01、0.001； (2)最小刻度是2、0.2、0.02，按二分之一估读，可分别估读到1、0.1、0.01； (3)最小刻度是5、0.5、0.05，按五分之一估读，可分别估读到1、0.1、0.01。 最大刻度 精确度 23 例如： (1)0～3 V的电压表和0～3 A的电流表的读数方法相同，此量程下的精确度分别是0.1 V和0.1 A，看清楚指针的实际位置，读到小数点后面 。 (2)对于0～15 V量程的电压表，精确度是0.5 V，在读数时只要求读到小数点后面 ，即读到0.1 V。 (3)对于0～0.6 A量程的电流表，精确度是0.02 A，在读数时只要求读到小数点后面 ，这时要求“半格估读”，即读到最小刻度的一半0.01 A。 一位 两位 两位 24 　如图为电流表和电压表的刻度盘。 例4 (1)图甲使用0.6 A量程时，对应刻度盘上每一小格代表______ A，图中表针的示数是_______ A；当使用3 A量程时，对应刻度盘上每一小格代表____ A，图中表针示数为______ A。 (2)图乙使用较小量程时，每小格表示____ V，图中表针的示数为____ V；若使用的是较大量程，则这时表盘刻度每小格表示_____ V，图中表针示数为____ V。 0.02 0.44 0.1 2.20 0.1 1.70 0.5 8.5 　请完成下列各表的读数，把答案填在图下的横线上。 (1)量程为0～3 V和0～3 A的电表。 针对训练3 读数________　　　　　读数________ 0.90 V 1.90 A (2)量程为0～15 V的电压表读数。 读数________　　　　　读数________ 读数________________ 10.0 V 10.5 V 10.2 V(或10.3 V) (3)量程为0～0.6 A的电流表读数。 读数________　　　　　读数________ 读数________　　　　　读数________ 0.40 A 0.50 A 0.22 A 0.52 A 四 课时对点练 1.(2022·丽水市高二阶段练习)某同学用螺旋测微器测金属丝直径时，测得结果如图所示，则该金属丝的直径为________ mm。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 2.936 根据螺旋测微器读数规则，可得该金属丝的直径为d＝2.5 mm＋43.6×0.01 mm＝2.936 mm。 2.(2023·浙江省杭州第二中学阶段练习)如图甲所示为用游标卡尺测量某仪器深度图，测量时应用游标卡尺的_____(填“A”“B”或“C”)部位测量，读数为______ cm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 C 1.135 测量时应用游标卡尺的C部位测量； 游标卡尺的精确度为0.05 mm，主尺读数为1.1 cm，游标尺第七条刻线与主尺对齐，所以读数为11 mm＋0.05×7 mm＝11.35 mm＝1.135 cm。 3.(2022·绍兴市高二期中)小明用螺旋测微器测量一根导体棒的直径，刻度如图甲所示，读数为________ mm；用游标为20分度的游标卡尺测量某个圆筒的深度，部分刻度如图乙所示，读数为________ cm。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 4.224 5.020 螺旋测微器的读数为4 mm＋22.4×0.01 mm＝4.224 mm； 游标卡尺的读数为50 mm＋4×0.05 mm＝50.20 mm＝5.020 cm。 4.电流表量程一般有两种：0～0.6 A和0～3 A；电压表量程一般有两种：0～3 V和0～15 V。如图所示： (1)接0～3 V量程时读数为_____ V。 (2)接0～15 V量程时读数为____ V。 (3)接0～3 A量程时读数为_____ A。 (4)接0～0.6 A量程时读数为_____ A。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1.90 9.5 0.85 0.17 5.(1)某同学用游标卡尺测金属丝直径时，测得结果如图甲所示，则该金属丝的直径为d＝______ mm。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 3.85 游标卡尺的主尺读数为3 mm，游标尺上第17个刻度与主尺某一刻度对齐，故该金属丝的直径为d＝3 mm＋17×0.05 mm＝3.85 mm。 (2)用量程为3 V的电压表和量程为0.6 A 的电流表测金属丝的电压和电流时读 数如图乙所示，则电压表的读数为U＝ _____ V，电流表的读数为I＝______ A。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 2.60 电压表的每小格读数为0.1 V，所以估读到0.01 V，故电压表的读数为U＝2.60 V 电流表每小格读数为0.02 A，所以估读到0.01 A，故电流表的读数为I＝0.52 A。 0.52 6.(1)如图所示的两把游标卡尺，它们的游标尺从左至右分别为9 mm长10等分、19 mm长20等分，它们的读数依次为______ mm，_______ cm； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 47.7 5.385 10分度的游标卡尺精确度为0.1 mm,20分度的游标卡尺精确度为0.05 mm，其读数等于主尺读数与游标尺读数之和，所以读数依次为 x1＝47 mm＋7×0.1 mm＝47.7 mm x2＝53 mm＋17×0.05 mm＝53.85 mm＝5.385 cm (2)使用螺旋测微器测量两金属丝的直径，示数如图所示，图(a)、(b)金属丝的直径分别为_______ mm，________ cm。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 2.158 0.004 1 d1＝2 mm＋15.8×0.01 mm＝2.158 mm d2＝0＋4.1×0.01 mm＝0.041 mm＝0.004 1 cm。 7.(2022·台州市高二期中)(1)某学生用游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测某金属丝的长度，测得的结果如图甲所示，则该金属丝的长度L＝________ cm。紧接着用螺旋测微器测量该金属丝的直径时，测得的结果如图乙所示，则该金属丝的直径D＝________ mm。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 6.170 5.668 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 该金属丝的长度L＝61 mm＋14×0.05 mm＝61.70 mm＝6.170 cm 该金属丝的直径D＝5.5 mm＋16.8×0.01 mm＝5.668 mm (2)在一次测量中电压表(量程15 V)的示数如图丙所示，则电压表的示数为U＝______ V。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12.0 最小分度为0.5 V，电压表的示数为U＝12.0 V。 8.某同学用50分度游标卡尺测小球的直径，读数前应旋紧图甲中的部件______(选填“A”“B”或“C”)，游标卡尺读数部分放大图如图乙所示，读数为________ mm。将小球放入游标卡尺的凹槽内，具体操作如图丙所示，该操作会导致小球直径的测量值_____(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 A 11.28 小于 为防止读数时游标尺发生移动，读数前应先旋紧紧固螺钉A；游标卡尺的读数为11 mm＋14×0.02 mm＝11.28 mm；小球放入游标卡尺的凹槽内，测量的并不是小球的直径，测量结果小于真实值。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 9.读出如图所示的螺旋测微器和游标卡尺的示数，螺旋测微器的示数为________ mm，使用游标尺为10个小等分刻度的游标卡尺测量一物体的尺寸，得到图中的游标卡尺的读数，由于遮挡，只能看到游标尺的后半部分，图中游标卡尺的读数为______ cm。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12.800 3.45 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 螺旋测微器的示数为12.5 mm＋0.01 mm×30.0＝12.800 mm； 游标卡尺的读数为3.9 cm－5×0.9 mm＝3.45 cm。 10.(1)新式游标卡尺的刻度线看起来很“稀疏”，使读数显得清晰明了，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分度和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。如图甲就是一个“39 mm 等分成20份”的新式游标卡尺。用它测量某物体的厚度，示数如图甲所示，正确的读数是________ cm。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 3.030 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 游标卡尺是利用差值读数原理设计的，20分度游标卡尺，游标尺的总长度为39 mm，每小格为1.95 mm，比主尺最小刻度的2倍小0.05 mm，故精确度为0.05 mm；游标卡尺读数＝主尺读数＋游标尺读数＝30 mm ＋0.05 mm×6＝30.30 mm＝3.030 cm。 (2)如图乙所示的螺旋测微器，正确的读数是______________________ _____________________ cm。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0.548 5(0.548 3,0.548 4, 0.548 6,0.548 7都正确) 螺旋测微器固定刻度的示数为5 mm，可动刻度的示数为48.5×0.01 mm ＝0.485 mm， 故螺旋测微器的示数为5 mm＋0.485 mm＝5.485 mm＝0.548 5 cm。 BENKEJIESHU 本课结束 更多精彩内容请登录：www.xinjiaoyu.com 10分度：测量值＝主尺整毫米数＋N× mm 20分度：测量值＝主尺整毫米数＋N× mm 50分度：测量值＝主尺整毫米数＋N× mm mm $$