11.3.1 实验：长度的测量及测量工具的选用 课件 -2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

第十一章 电路及其应用 长度的测量及测量工具的选用 Physics 掌握电流表、电压表的读数方法 掌握游标卡尺和螺旋测微器的读数方法 02 01 重点 重难点 在初中我们学习过长度的测量，用的是什么工具呢？ 毫米刻度尺的精度是多少？ 导线、头发丝、小钢球的直径，有没有更好和精度更高的工具测量呢？ 1mm 情境导入 01 游标卡尺的测量原理及使用 认识游标卡尺 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。 0 5 10 0 1 外测量爪 深度尺 游标尺 紧固螺钉 内测量爪 主尺 核心知识 2.用途 外测量爪： 测量厚度和外径 内测量爪： 测量内径 深度尺： 测量深度 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。 核心知识 0 5 10 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 3.游标卡尺的原理 (1)原理：是利用主尺的最小分度(1 mm)与游标尺的最小分度差值制成。 (2)精度确：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数量的小等分刻度少1 mm。 游标卡尺的原理 核心知识 0 5 10 0 1 主尺每格长度为 . 10分度游标卡尺 1mm cm 常见规格 游标尺刻度为10格，总长 . 游标尺每格长度为 . 主尺与游标尺每格相差 . 9 mm 0.9mm 0.1mm 精确度是0.1mm 核心知识 0 10 20 0 1 2 3 19mm 20分度游标卡尺 游标尺刻度为20格，总长 . 游标尺每格长度 . 两尺每格之差 . 精确度是多少？ = 0.95mm 1mm-0.95mm=0.05mm 0.05mm 核心知识 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 50分度游标卡尺 游标尺每格长度 . 两尺每格之差 . 精确度是多少？ 49mm 游标尺刻度为50格，总长 . = 0.98mm 1mm-0.98mm=0.02mm 0.02mm 核心知识 读数= + = . 游标“0”刻度前整毫米值 0 10 标尺 主尺 cm 3 2 读数 = 主尺读数 + 游标尺读数 对齐刻度（不估读）×精确度 21mm 5×0.1mm 21.5mm 4.读数方法 核心知识 (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。 读数为______cm 0.40 4mm + × 0.1mm = 4.0 mm 0 0 1 2 3 尾数陷阱 0 10 单位陷阱 = 0.40 cm 注意 1.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。  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。 例题 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。  17.3 23.35 10.38 例题 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。 螺旋测微器的测量原理及使用 02 认识螺旋测微器 1.结构：测砧A和固定刻度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。 微调旋扭 固定刻度 粗调旋扭 可动刻度 锁紧装置 尺架 测砧 测微螺杆 核心知识 螺旋测微器的测量原理和读数方法 0 5 5 10 可动刻度 半毫米刻度0.5mm 固定刻度每个刻度1mm 2.测量原理 50等分，对应测微螺杆前进或者后退0.5mm，每等份为0.01mm 再估读一位到0.001mm, 又叫千分尺 核心知识 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 没有露出来记作0.0mm；已露出记作0.5mm (4)最终读数结果为： 对应的数值为：12.5×0.01mm=0.125mm 固定刻度+ 半刻度+ 可动刻度 2mm + 0.0mm + 12.5×0.01mm=2.125mm (3)再读可动刻度(注意估读一位)：记作n×0.01mm 核心知识 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。 旋钮 微调旋钮 核心知识 (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三位数字。 0 1 2 半刻度：0.5mm 可动刻度：10.0×0.01mm 10 15 5 2mm + 0.5mm +0.100= 2.600 mm 固定刻度：2mm 核心知识 3.螺旋测微器为精密仪器，用螺旋测微器测量合金丝的直径时，为防止螺旋测微器损伤，当测砧和测微螺杆快接触合金丝时应改为旋转图甲所示的部件　　(选填“A”“B”“C”或“D”)，将会听到“喀喀”响声，表示已经夹紧，为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前还应先旋紧如图甲所示的部件　　(选填“A”“B”“C”或“D”)。从图乙中的示数可读出合金丝的直径为　　　 mm。  D B 3.700 例题 当测砧和测微螺杆快接触合金丝时，应改为旋转微调旋钮，即D部件；为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前还应先旋紧锁紧装置，即B部件，螺旋测微器可以读到毫米千分位，合金丝的直径为d=3.5 mm+0.200 mm =3.700 mm。 4.读出下面螺旋测微器测量的读数。 甲　　　mm，乙　　　mm，丙　　　mm。  3.550 3.205 0.800 例题 03 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。 按十分之一估读，分别估读到0.1、0.01、0.001 (2)最小刻度为“2”的电表（包括0.2、0.02） 按二分之一估读，分别估读到1、0.1、0.01 (3)最小刻度为“5”的电表（包括0.5、0.05） 按五分之一估读，分别估读到1、0.1、0.01 (1)最小刻度为“1”的电表（包括0.1、0.01） 2.读数原则： 核心知识 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，读到小数点后面两位。 核心知识 (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。 核心知识 (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。 核心知识 5. (2023·绵阳市高二期中)关于电流表和电压表的读数： (1)如图甲所示是学生实验用的有两个量程的电流表刻度盘，当用“-”和“0.6”两接线柱时，能测量的最大电流是　　A，对应刻度盘上的每一小格代表　　A，图甲所示示数为　　A；当使用电流表的“-”和“3”两接柱时，对应刻度盘上的每一小格代表　　A，图甲所示示数为____A。 0.6 0.02 0.34 0.1 1.70 例题 电流表和电压表的接线柱上的数字表示其量程。由题图甲知，当使用电流表的刻度盘上的“-”和“0.6”两接线柱时，能测量的最大电流是0.6 A，对应刻度盘上的每一小格代表0.02 A，电流表示数为17×0.02 A=0.34 A；当使用电流表的“-”和“3”两接线柱时，对应刻度盘上的每一小格代表0.1 A，电流表示数为17.0×0.1 A=1.70 A。 (2)图乙为学生实验用的有两个量程的电压表刻度盘，当使用较小量程时，测量电压的最大值不得超过　 V，对应刻度盘上的每一小格表示____V，图乙所示示数为　　V；若使用的是较大量程时，则对应刻度盘上的每一小格表示　　V，图乙所示示数为　　V。  3 0.1 2.20 0.5 11.0 例题 由题图乙知，电压表的较小量程为3 V，所以测量电压的最大值不得超过3 V，对应刻度盘上的每一小格表示0.1 V，电压表示数为22.0×0.1 V= 2.20 V；若使用的是较大量程时，则对应刻度盘上的每一小格表示0.5 V，电压表示数为22×0.5 V=11.0 V。 6.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　　　　　　　 读数________ 0.90 V 1.90 A 例题 (2)量程为0~15 V的电压表读数。 读数　　　　　　　 　读数________ (3)量程为0~0.6 A的电流表读数。 10.0 V 10.5 V 0.40 A 0.50 A 读数　　　　　　　 　读数________ 例题 测量工具 精确度提高 测量值=主尺整毫米数+游标N线× 精确度 螺旋测微器读数 测量值=固定刻度+半刻度+可动刻度 毫米刻度尺 10分度的游标卡尺 20分度的游标卡尺 50分度的游标卡尺 螺旋测微器（千分尺） 测量工具 0.01mm 精度 1mm 0.1mm 0.05mm 0.02mm 电流(压)表读数 最小刻度为“1”(包括0.1、0.01)分别估读到1、0.1、0.01 最小刻度为“2”(包括0.2、0.02)分别估读到1、0.1、0.01 最小刻度为“5”(包括0.5、0.05)分别估读到1、0.1、0.01 游标卡尺读数 课堂小结 本 课 结 束 Keep Thinking! $$