第2章 4 实验1 长度的测量、电表的读数-【优化探究】2025-2026学年新教材高中物理必修第三册同步导学案配套PPT课件（教科版）

4　实验:测量金属的电阻率 实验1　长度的测量、电表的读数 第二章　电路及其应用 [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)。 课堂检测 素养达标 内容索引 基础实验要求 一、游标卡尺的测量原理 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.用途:测量厚度、长度、深度、内径、外径。 3.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。常见的游标尺上小等分刻度有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 二、螺旋测微器的测量原理 1.构造:如图所示,B为固定刻度,E为可动刻度。 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,即粗调旋钮D每旋转一周,F前进或后退　　 mm,而可动刻度E上的刻度为50等份,每转动一小格,F前进或后退　 　 mm,即螺旋测微器的精确度为 　　 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。  0.5 0.01 0.01 题型1　游标卡尺的读数 1.读数规则:读数=主尺读数+游标尺读数=主尺读数+n×精度。 2.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,即可锁定螺钉,读取数据。 实验创新研析 (2)游标卡尺是比较精密的测量工具,要轻拿轻放,不得碰撞或跌落地上。 (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。 [典例1]　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;示数如图乙表示,该钢笔帽的内径为　　　　mm。  A 11.25 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。 [典例2]　(2024·广西桂林检测)读出下列游标卡尺读数。 (1) 读数　　　　mm。 (1)游标卡尺的主尺读数为11 mm,游标尺上第3个刻度和主尺上某一刻度对齐,所以游标尺读数为3×0.1 mm=0.3 mm,所以最终读数为 11 mm+0.3 mm=11.3 mm。 11.3 (2) 读数　　　　cm。  (2)游标卡尺的主尺读数为10 mm,游标尺上第24个刻度和主尺上某一刻度对齐,所以游标尺读数为24×0.02 mm=0.48 mm,所以最终读数为 10 mm+0.48 mm=10.48 mm=1.048 cm。 1.048 方法总结 1.游标卡尺的读数=主尺读数+游标尺读数(不估读)。 2.游标卡尺的读数方法:“三看” (1)一看:精确度。 (2)二看:游标尺上的0刻度线位置,区分零刻度与游标尺最前端(如图所示)。 (3)三看:游标尺的哪条(第N条)刻度线与主尺上的刻度线对齐。 题型2　螺旋测微器的读数 1.测量时被测物体长度的半毫米数由固定刻度读出,不足半毫米部分由可动刻度读出。测量值(mm)=固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)+可动刻度数(估读一位)×0.01(mm)。 2.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,用左手持尺架,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)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。 [典例3]　用螺旋测微器测量合金丝的直径。为防止读数时测微螺杆发生转动,读数前应先旋紧如图所示的部件　　　　(选填“A”“B”“C”或“D”)。从图中的示数可读出合金丝的直径为　　　　mm。  B 0.410 读数前应先旋紧B,使读数固定不变;螺旋测微器的固定刻度为0 mm,可动刻度为41.0×0.01 mm=0.410 mm,所以最终读数为0 mm+0.410 mm =0.410 mm。 [典例4]　 某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度。该螺旋测微器校零时的示数如图a所示,测量金属板厚度时的示数如图b所示。图a所示读数为　　 　　mm,图b所示读数为 　 　　　mm,所测金属板的厚度为 　 　　　mm。  0.010(0.009或0.011也对) 6.870(6.869或6.871也对) 6.860(第二空中数据减第一空中数据的差值均可) 题型3　电压表、电流表的读数 1.对于电压表和电流表的读数问题,首先要弄清电表量程,即指针指到最大刻度时对应的电压或电流,然后根据表盘总的刻度数确定精确度,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。 例如: ①0~3 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,读到小数点后面两位。 ②对于0~15 V量程的电压表,精度是0.5 V,在读数时只要求读到小数点后面一位,即读到0.1 V。 ③对于0~0.6 A量程的电流表,精度是0.02 A,在读数时只要求读到小数点后面两位,这时要求“半格估读”,即读到最小刻度的一半0.01 A。 [典例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。 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　　 　　  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　　　　  0.40 A 0.50 A 0.22 A 0.52 A 课堂检测 素养达标 1.(2024·福建福州期末)(1)完成读数:　　　　　cm。  (1)游标卡尺的读数为14 mm+9×0.05 mm=14.45 mm=1.445 cm。 1.445 (2)完成读数:　　　　　mm。  (2)螺旋测微器的读数为6.5 mm+36.2×0.01 mm=6.862 mm。 6.862 2.某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ。部分步骤如下: (1)用20分度的游标卡尺测量其长度如图甲所示,由图甲可知其长度为 　　　　mm。  (1)由题图甲可知,游标卡尺主尺示数为50 mm,游标尺示数为 3×0.05 mm=0.15 mm,游标卡尺示数为50 mm+0.15 mm=50.15 mm。 50.15 (2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示,由图乙可知其直径为 　　　　mm。   (2)由题图乙可知,螺旋测微器固定刻度示数为4.5 mm,可动刻度示数为20.0×0.01 mm=0.200 mm,螺旋测微器示数为4.5 mm+0.200 mm= 4.700 mm。 4.700 3.(2024·河南南阳检测)用游标卡尺测一工件外径的读数如图(1)所示,读数为　　　cm;用螺旋测微器测一圆形工件的直径读数如图(2)所示,读数为　　　mm。  1.040 4.600 游标卡尺的主尺读数为1 cm,游标尺上第8个刻度和主尺上某一刻度对齐,所以游标卡尺最终读数为10 mm+0.05×8 mm=10.40 mm=1.040 cm。 螺旋测微器的固定刻度为4.5 mm,可动刻度为0.100 mm,螺旋测微器的读数为4.5 mm+0.100 mm=4.600 mm。 4.如图为电流表和电压表的刻度盘。 (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。  0.02 0.44 0.1 2.20 (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。  0.1 1.70 0.5 8.5 5.(2024·陕西咸阳统考)用50分度游标卡尺测量笔芯的两端点间的距离和用螺旋测微器测量直径分别如图所示,则笔芯的长度L0=　 　mm, d=　 　　mm。  41.16 1.200 50分度游标卡尺的精确值为0.02 mm,由图可知笔芯的长度为L0=4.1 cm +8×0.02 mm=41.16 mm。 螺旋测微器的精确值为0.01 mm,由图可知笔芯的直径为d=1 mm +20.0×0.01 mm=1.200 mm。 6.(2024·甘肃白银检测)张明同学在测定某种合金丝的电阻率时: (1)用螺旋测微器测得其直径为　　　 　mm(如图甲所示)。  (1)直径为3 mm+20.3×0.01 mm=3.203 mm。 3.203 (2)用20分度的游标卡尺测其长度为　　　　mm(如图乙所示)。  (2)用20分度的游标卡尺测其长度为50 mm+3×0.05 mm=50.15 mm。 50.15 (3)用多用电表的电阻“×10”挡,按正确的操作步骤粗测合金丝的电阻,表盘示数如图丙所示,则该电阻的阻值约为　　　Ω。  (3)待测电阻为12.0×10 Ω=120 Ω。 120 7.(2024·河南郑州检测)读出游标卡尺和螺旋测微器的读数。 (1)游标卡尺示数　　　 　cm。  (1)游标卡尺的最小刻度为0.005 cm,示数为1 cm+16×0.005 cm= 1.080 cm。 1.080 (2)螺旋测微器的示数　　 　　cm。  (2)螺旋测微器的最小刻度为0.001 cm,固定刻度读数为0.5 cm,可动刻度读数为36.5×0.001 cm=0.036 5 cm,螺旋测微器的示数为0.5 cm+ 0.036 5 cm=0.536 5 cm。 0.536 5(0.536 4~0.536 7均可) (3)如图为量程为0.6 A的电流表,其示数是　　　　。  (3)电流表的最小刻度为0.02 A,示数为0.4 A+4×0.02 A=0.48 A。 0.48 A $$