2.4 第1课时 长度的测量及测量工具的选用（Word教参）-【优化指导】2024-2025学年高中物理必修第三册（教科版2019）

第4节　实验：测量金属的电阻率 第1课时　长度的测量及测量工具的选用 物理观念 科学探究 科学态度与责任 1.掌握游标卡尺的原理及读数方法，并会正确读数。 2．掌握螺旋测微器的原理及读数方法，并会正确读数。 3．掌握电流表、电压表的读数方法。 　　通过学习差示法、螺旋放大原理在游标卡尺、螺旋测微器中的应用，引导学生学以致用，开动脑筋，利用所学知识，设计测长度的精密仪器。 　　通过学习游标卡尺、螺旋测微器精巧的设计，激发学生的学习兴趣，增强学生刻苦学习的社会责任感。 探究点一___游标卡尺 图中是游标卡尺的主尺刻度和游标尺刻度，游标尺十个分格的总刻度是9 mm，(a)图中主尺和游标尺的零刻度线对齐，(b)图中游标尺的第五条刻度线与主尺的某一条刻度线对齐。 [问题设计] 游标尺向右移动了多少距离？ 提示：移动了0.5 mm。 1．结构：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线对齐的游标的格数，则记录结果表达为(x＋K×精度)mm。注意游标尺的读数不估读。 5．使用：当外(内)测量爪一侧的两个刃接触时，游标尺上的零刻度线与主尺上的零刻度线正好对齐。将被测物体夹(套)在这两个刃之间，把主尺读数和游标尺读数综合起来，就是被测物体的长度。 【例1】 读出下列游标卡尺读数。 读数：________mm。 答案：11.4 [练1] 读数：________ cm。 答案：1.060 探究点二___螺旋测微器 螺旋测微器可动刻度的螺距是0.5 mm，即两个相邻螺纹之间的距离，旋转一周可动刻度将前进或后退0.5 mm。 [问题设计] 将可动刻度的周长分成50等分，那么每移动一个等分，可动刻度前进或后移多少距离？ 提示：前进或后退0.01 mm。 1．结构图 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上的刻度为50等份，每转动一小格，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，因此，螺旋测微器又叫千分尺。 3．读数：测量时被测物体长度的整毫米数由固定刻度读出，小数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)。 4．使用：用螺旋测微器测量物体的微小尺寸时，先使F与A接触，E的左边缘与B的零刻度线对正；将被测物体夹在F与A之间(如图)，旋转D，当F快靠近物体时，停止使用D，改用D′，听到“喀喀”声时停止；然后读数。 5．注意事项 (1)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。 (2)读数时，要注意固定刻度上半毫米刻度线是否露出。 【例2】 用螺旋测微器测一小球直径时，示数如图(a)所示，小球的直径是________mm。用螺旋测微器测另一物体的长度时，示数如图(b)所示，物体的长度为________mm。 答案：8.980　10.295 探究点三___电压表和电流表的读数 1．首先要弄清电表量程。 2．确定精确度，即每个小格表示的值。 3．按照指针的实际位置进行读数。 4．(1)0～3 V量程的电压表和0～3 A量程的电流表读数方法相同，此量程下的精确度分别是0.1 V和0.1 A，读到0.1的下一位，即读到小数点后两位。 (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一位，这时要求最小刻度五分之一，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两位，这时要求“半格估读”，即读到最小刻度的一半0.01 A。 【例3】 正确读出图中各表的读数： (1)如图1，接0－3 V量程时读数为________V；接0－15 V量程时读数为________V。 (2)如图2，接0－0.6 A量程时读数为________A。 答案：(1)2.15　10.8　(2)0.16 1．一同学在某次实验中测量一物体长度，记录结果为11.75 mm，则该同学所使用的测量工具可能为(　　) A．10分度的游标卡尺 B．20分度的游标卡尺 C．50分度的游标卡尺 D．螺旋测微器 B　解析：游标卡尺不能估计，三种规格的尺精度分别是10分度0.1 mm，20分度0.05 mm，50分度0.02 mm，综上11.75 mm＝11 mm＋0.05 mm×15，应该是20分度。B正确。 2．某同学分别用毫米刻度尺、10分度游标卡尺、50分度游标卡尺、螺旋测微器测量同一个物体的宽度，分别得到如下数据，其中读数肯定错误的是(　　) A．20.0 mm B．19.9 mm C．20.05 mm D．1.999 mm D　解析：毫米刻度尺精确到1 mm估读到下一位，记录到0.1 mm，10分度游标卡尺精确到0.1 mm不估读，50分度游标卡尺精确到0.02 mm不估读，因此上面4个数字A、B项可能是毫米刻度尺也可能是10分度游标卡尺测量结果，C项是50分度游标卡尺测量结果，故错误的是D项。 3．如图所示，为某次测量时游标卡尺(局部)的示意图，该游标卡尺精度为0.02毫米，其读数为 L＝________cm。 答案：3.332 解析：游标卡尺是50分度，精度0.02 mm，读数是33 mm＋0.02 mm×16＝33.32 mm＝3.332 cm。 4．下图是用螺旋测微器测量三根金属棒直径的示意图，从左到右三根金属棒的直径依次为：________mm、________mm、________mm。 　　 答案：3.550　1.130　5.700 解析：螺旋测微器精度0.01 mm，估计到0.001 mm，上一图读数是3.5 mm＋50×0.01 mm＝3.550 mm。同理可知，另外两个读数分别为1.130 mm和5.700 mm。 [课时梯级训练(14)见P161] 学科网（北京）股份有限公司 $$