11.3 第1课时 长度的测量及测量工具的使用（课件PPT）-【优化指导】2024-2025学年高中物理必修第三册（人教版2019）

电路及其应用 第3节　实验：导体电阻率的测量 第1课时　长度的测量及测量工具的使用 第十一章 返回导航 物理 必修 第三册 （R）　 科学思维 科学态度与责任 1.理解游标卡尺的原理，学会使用游标卡尺测量物体长度。 2．理解螺旋测微器的原理，学会使用螺旋测微器测量物体长度。 　　通过使用游标卡尺或螺旋测微器测量物体长度，进一步形成自觉遵守实验操作规程和谨慎操作的习惯。 返回导航 物理 必修 第三册 （R）　 一、游标卡尺 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)。 必备知识 自主学习 问题交流 A级 B级 返回导航 物理 必修 第三册 （R）　 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来提高测量精度。 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格数有10个、20个、50个的，其规格见下表： 必备知识 自主学习 问题交流 A级 B级 返回导航 物理 必修 第三册 （R）　 必备知识 自主学习 问题交流 A级 B级 返回导航 物理 必修 第三册 （R）　 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度线对齐的游标尺的格数，则记录结果表示为(x＋K×精确度) mm。 必备知识 自主学习 问题交流 A级 B级 返回导航 物理 必修 第三册 （R）　 二、螺旋测微器 1．构造：如图所示，它的测砧A和固定刻度B固定在尺架C上，可动刻度E、旋钮D和微调旋钮D′是与测微螺杆F连在一起的，并通过精密螺纹套在B上。 必备知识 自主学习 问题交流 A级 B级 返回导航 物理 必修 第三册 （R）　 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上有50个等分刻度，可动刻度每旋转一格，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．读数方法：L＝固定刻度示数＋可动刻度示数(估读一位)×0.01 mm。 必备知识 自主学习 问题交流 A级 B级 返回导航 物理 必修 第三册 （R）　 ⁠ 必备知识 自主学习 问题交流 A级 B级 返回导航 物理 必修 第三册 （R）　 2．(注意事项)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，用左手拿尺架，右手转动旋钮D，在测微螺杆快靠近被测物体时应停止使用旋钮D，而改用微调旋钮D′，直至棘轮发出声音，随即拨动锁紧装置使测微螺杆固定，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)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。 (4)读数时，要注意固定刻度上半毫米刻度线是否露出。 必备知识 自主学习 问题交流 A级 B级 返回导航 物理 必修 第三册 （R）　 ⁠ 关键能力 互动探究 问题交流 A级 B级 返回导航 物理 必修 第三册 （R）　 解析 返回导航 物理 必修 第三册 （R）　 ⁠ 关键能力 互动探究 B 问题交流 A级 B级 返回导航 物理 必修 第三册 （R）　 解析 返回导航 物理 必修 第三册 （R）　 ⁠ 关键能力 互动探究 　 问题交流 A级 B级 返回导航 物理 必修 第三册 （R）　 解析 返回导航 物理 必修 第三册 （R）　 ⁠ 关键能力 互动探究 　 问题交流 A级 B级 返回导航 物理 必修 第三册 （R）　 解析 返回导航 物理 必修 第三册 （R）　 ⁠ 关键能力 互动探究 问题交流 A级 B级 返回导航 物理 必修 第三册 （R）　 ⁠ 关键能力 互动探究 问题交流 A级 B级 返回导航 物理 必修 第三册 （R）　 解析 返回导航 物理 必修 第三册 （R）　 ⁠ 关键能力 互动探究 问题交流 A级 B级 返回导航 物理 必修 第三册 （R）　 ⁠ 关键能力 互动探究 问题交流 A级 B级 返回导航 物理 必修 第三册 （R）　 ⁠ 关键能力 互动探究 问题交流 A级 B级 返回导航 物理 必修 第三册 （R）　 ⁠ 关键能力 互动探究 问题交流 A级 B级 返回导航 物理 必修 第三册 （R）　 ⁠ 关键能力 互动探究 问题交流 A级 B级 返回导航 物理 必修 第三册 （R）　 ⁠ 1．在用游标卡尺测量某金属小球的直径时，示数如图所示，读数为________cm。 答案：0.675 素养训练 学业评价 问题交流 A级 B级 返回导航 物理 必修 第三册 （R）　 解析 返回导航 物理 必修 第三册 （R）　 素养训练 学业评价 问题交流 A级 B级 返回导航 物理 必修 第三册 （R）　 解析 返回导航 物理 必修 第三册 （R）　 ⁠ 素养训练 学业评价 问题交流 A级 B级 返回导航 物理 必修 第三册 （R）　 解析 返回导航 物理 必修 第三册 （R）　 ⁠ 素养训练 学业评价 问题交流 A级 B级 返回导航 物理 必修 第三册 （R）　 解析 返回导航 物理 必修 第三册 （R）　 ⁠ 素养训练 学业评价 　 问题交流 A级 B级 返回导航 物理 必修 第三册 （R）　 解析 返回导航 物理 必修 第三册 （R）　 谢谢观看 返回导航 物理 必修 第三册 （R）　 刻度格数(分度) 刻度总长度 1 mm与每小格 的差值 精确度 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 1．(注意事项)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，即可锁定紧固螺钉，读取数据。 (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。 探究点一___游标卡尺的原理及读数 【例1】 如图甲所示的是一个游标卡尺的结构示意图。当测量一个钢笔帽的内径时，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。 答案：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，故选填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。 [练1] (2024·江苏南京期末)在“测量金属丝的电阻率”的实验中，用10分度游标卡尺测量金属丝的直径，如图所示。下列说法正确的是(　　) A．要用图中测量爪A夹紧金属丝 B．可旋紧图中B防止游标尺移位 C．只需在金属丝的某一位置测量一次 D．该游标卡尺测量可准确到0.05 mm 要用外测量爪夹紧金属丝，而不是用内测量爪A，A错误；可旋紧图中B防止游标尺移位，B正确；为减小误差，应在金属丝的不同位置测量多次直径，取平均值，C错误；10分度游标卡尺可准确到0.1 mm，D错误。 [练2] 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。 答案：17.2　23.25　10.38 题图甲读数：整毫米数是17 mm，游标尺的读数是2×0.1 mm＝0.2 mm，最后读数是17 mm＋0.2 mm＝17.2 mm；题图乙读数：整毫米数是23 mm，游标尺的读数是5×0.05 mm＝0.25 mm，最后读数是23 mm＋0.25 mm＝23.25 mm；题图丙读数：整毫米数是10 mm，游标尺的读数是19×0.02 mm＝0.38 mm，最后读数是10 mm＋0.38 mm＝10.38 mm。 探究点二___螺旋测微器的原理及读数 【例2】 某同学用如图甲所示的螺旋测微器测小球的直径时，他应先转动__________使F靠近小球，再转动__________使F夹住小球，直至听到棘轮发出声音为止，拨动__________使F固定后读数(均选填仪器部件字母符号)。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。 答案：D　H　G　6.700 用螺旋测微器测小球直径时，先转动旋钮D使测微螺杆F靠近被测小球，再转动微调旋钮H使测微螺杆F夹住小球，直到棘轮发出声音为止，拨动锁紧装置G使F固定后读数，读数为6.5 mm＋20.0×0.01 mm＝6.700 mm。 (1)螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需要估读。 (2)需要特别注意半毫米刻度线是否露出。 [练3] (2024·吉林白城期中)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，读数前应先旋紧如下图所示的部件 __________(填“A”“B”“C”或“D”)。 从图中的示数可读出合金丝的直径为________mm。 答案：B　0.410 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，读数前应先旋紧部件B；螺旋测微器的精确度为0.01 mm，由图可知合金丝的直径为0 mm＋41.0×0.01 mm＝0.410 mm。 探究点三___电压表、电流表的读数 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，即读到小数点后面两位。 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，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】 如图所示的是电流表和电压表的刻度盘。 (1)图甲使用0～0.6 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0～3 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。 答案：(1)0.02　0.44　0.1　2.20　(2)0.1　1.70　0.5　8.5 [练4] 如图甲、乙所示，电流表量程一般有两种：0～0.6 A和0～3 A；电压表量程一般也有两种：0～3 V和0～15 V。 (1)接电压表0～3 V量程时，读数为________V。 (2)接电压表0～15 V量程时，读数为________V。 (3)接电流表0～3 A量程时，读数为________A。 (4)接电流表0～0.6 A量程时，读数为________A。 答案：(1)1.90　(2)9.5　(3)0.85　(4)0.17 游标卡尺的精确度为0.05 mm，主尺读数为0.6 cm，游标尺上第15格刻度线与主尺刻度线对齐，所以游标尺读数为0.05×15 mm＝0.75 mm＝0.075 cm，所以最终读数为0.6 cm＋0.075 cm＝0.675 cm。 2．用螺旋测微器测某一圆柱体直径，示数如图所示，此示数为__________mm。 答案：4.078(4.077～4.079均可) 螺旋测微器的固定刻度读数为4 mm，可动刻度读数为7.8×0.01 mm＝0.078 mm，所以最终读数为4 mm＋0.078 mm＝4.078 mm。 3．(2024·河南郑州期末)(1)如图甲所示的电流表使用0～0.6 A量程时，图中表针示数是________ A。 (2)如图乙所示的电压表若使用的是较大量程，表针指示的是__________ V。 答案：(1)0.44　(2)7.0 (1)电流表使用0～0.6 A量程时，图中表针示数是0.44 A； (2)电压表若使用的是较大量程15 V，表针指示的是7.0 V。 4．(2024·河北石家庄检测)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甲所示，测量金属板厚度时的示数如图乙所示。图甲所示读数为________ mm，图乙所示读数为________ mm，所测金属板的厚度为________ mm。 答案：0.010　6.870　6.860 螺旋测微器的精确度为0.01 mm，由图甲可知读数为0 mm＋1.0×0.01 mm＝0.010 mm，由图乙可知读数为6.5 mm＋37.0×0.01 mm＝6.870 mm，则所测金属板的厚度为6.870 mm－0.010 mm＝6.860 mm。 5．某同学用50分度的游标卡尺测量一圆柱体工件的长度，如图甲所示，则工件的长度为________mm；用螺旋测微器测量工件的直径如图乙所示，则工件的直径为__________mm。 答案：21.72　4.300 游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和，所以题图甲中所测工件的长度为21 mm＋0.02×36 mm＝21.72 mm； 螺旋测微器的读数为固定刻度读数与可动刻度读数之和，所以题图乙中所测工件的直径为4 mm＋0.01×30.0 mm＝4.300 mm。 $$