11.3.1 实验 长度的测量及电流表、电压表读数 课件 -2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

11.3实验：导体电阻率的测量 实验（1）：长度的测量及电流表、电压表读数 完成一个小目标，需要一个大智慧！ 授课教师： 1.知道测量长度的工具有哪些，并知道如何读数 2.了解游标卡尺和螺旋测微器的测量原理 3.学会电流表、电压表读数 学习目标 2 复习回顾 提问一 ：在初中我们学习过长度的测量，用的是什么工具呢？ 提问二、毫米刻度尺的精度是多少？怎样使用它来测量长度？ mm 怎样测量？ 3 问题：能用毫米刻度尺测量一根金属丝的直径吗？ 问题：如果要测量一张纸的厚度或者一根头发丝的直径呢？ 也可以用累积法，都比较麻烦，于是我们设计出了新的测量工具，游标卡尺和螺旋测微器，它们可以更加精确的测量较短的长度。 直接测量误差很大，可采用累积的方法：即取一段新的电阻丝，在圆柱形物体上紧密缠绕，测出总宽度再除以圈数，这样可以提高电阻丝直径的测量精度。 由 知 要测量导体的电阻率，我们必须要测量导体的长度和直径。则需要测量工具是？ 长度 直径 新课导入 任务一.游标卡尺的使用和读数 1【构造】主尺、游标尺、内、外测量爪、紧固螺钉、深度尺． 外测量爪 紧固螺钉 内测量爪 游标尺 深度尺 主尺 用途：提供基本的长度测量刻度，是读数的主要基准。 用途：通过游标刻度与主尺刻度的差值确定小数部分读数。 用途：固定游标位置 测深度 测外径 测内径 2.功能用途 (1)内测量爪：测量内径 (2)外测量爪：测量厚度和外径 (3)深 度 尺：测量深度 游标卡尺的使用（测外径） 8 游标卡尺的使用（测内径） 9 游标卡尺的使用（测深度） 10 3.游标卡尺种类 0 5 10 0 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 10 20 0 1 2 3 10分度 20分度 50分度 不管游标尺上有多少个刻度，游标尺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 游标卡尺的使用 4.使用方法 （1）将量爪并拢，查看游标 和主尺身的零刻度线是否对 齐，如果对齐就可以进行测量。 （2）测量时，右手拿住尺身，大拇指移动游标，左手拿待测外径（或内径）的物体，使待测物位于外测量爪之间，当量爪紧紧相贴待测物体时，拧紧紧固螺钉。 0 5 10 0 1 13 5.游标卡尺原理 0 5 10 0 1 cm (1)未测量时：主尺和游标尺的零刻度线对齐，游标尺10格对齐主尺9mm处，主尺和游标尺的内外测量爪相贴，游标尺的深度尺未露出。 (2)测量时：主尺和游标尺的内外测量爪分离，游标尺的深度尺露出。待测物体尺度多大，游标尺右移多长，主尺未动，主尺和游标尺的零刻度线之间的距离即为待测物体尺度。 0 5 10 0 1 cm 0 5 10 0 1cm 10分度游标卡尺的精度是1/10=0.1 mm 看上图思考下列问题： 1.主尺上的分度值是多少? 2.游标尺上10个刻度的总长是多少毫米？ 游标尺上每个小格是多长？ 3.此游标卡尺的精度是多少？ 1 mm 9 mm 0.9 mm 1－0.9 = 0.1 mm 观察思考 主尺 游标尺 0 1 0 10 cm 10毫米 9毫米 1毫米 0.9毫米 （3）游标卡尺最小分度值和精确度 ΔL=1mm-9mm=0.1mm ①主尺最小分度值1mm ②游标尺10格9mm,最小分度值为：9mm/10=0.9mm ③游标卡尺（10分尺）精确度为 1mm-0.9mm=0.1mm=(1/10)mm 16 0 1 2 cm 0 5 10 0.1 mm 5.4 mm l = (5+4×0.1) mm = 5.4 mm （4）游标卡尺（10分度尺） 读数1 ①待测物体长度L与游标尺和主尺零刻度线之间的距离L’相等. ②L’=L1+L2 L1=n1×1mm=6×1mm L2=L3-L4=n2×(1-0.9)mm=n2×0.1mm L’=L1+L2=整毫米数+n×精确=6mm+8×0.1mm=6.8mm 0 1 cm 0 5 10 L L’ L1 L2 L3 L4 10分度游标卡尺读数规则 测量值= 主尺整毫米数 + N× 0.1mm 主尺 0 1 2 3 4 0 N指游标上第几根线与主尺对齐 主尺读数：4mm 游标尺读数：3 ×0.1mm =0.3mm =4.3mm + 读数练习 测量值：20 mm + 6×0.1mm=20.6mm 0 1 2 3 4 0 10 20 mm 6×0.1mm + =20.6mm （4）游标卡尺（10分度尺） 读数2 L’=L1-L2=n1×1mm-n2×0.9mm =14×1mm-8×0.9mm=6.8mm 0 1 cm 0 5 10 L’ L1 L2 L‘还可以怎样表示？ 课堂实练：一把10分度尺游标卡尺测量物体尺寸时，前面示数由污损，只能看清后面的示数，请读出物体尺寸大小。 L=L2-L1=26.0mm-6×0.9mm=20.6mm L2 0 L1 0 L 0 1 2 3 4 0 10 6.测量步骤 （1）确认游标尺格数（确认精确度），放入待测物体。 （2）确认游标尺零刻度（不是游标尺边缘线）在主尺上的左相邻刻度， （3）确认游标尺第几条刻度线（不计零刻度）和主尺刻度对齐， （4）测量值=整毫米数+n×精确度=20mm+6×0.1mm=20.6mm 注：不需估读以mm为单位，小数点后面只有一位 （对齐的格数本身是估计的） × 0 10 20 0 1 2 3 20分度游标卡尺 观察20分度和50分度的游标卡尺的主尺刻度与游标刻度的区别，思考它们的精确度是多少？又如何来读数呢？ 精确度为0.05 ①主尺最小分度值1mm ②游标尺20格19mm,最小分度值为:9mm/20=0.95mm ③游标卡尺精确度为:1mm-0.95mm=0.05mm=(1/20)mm 0 10 20 0 1 2 3 20分度游标卡尺读数规则 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ①主尺最小分度值1mm ②游标尺50格49mm,最小分度值为:49mm/50=0.98mm ③游标卡尺精确度为:1mm-0.98mm=0.02mm=(1/50)mm 游标卡尺分类 主尺最小刻度（mm） 游标尺刻度总长(mm) 游标最小分度(mm) 精确度(mm) 10分度 20分度 50分度 1 1 1 9 19 49 0.9 0.95 0.98 0.1 0.05 0.02 50分度游标卡尺读数规则 测一根金属管的深度时，则这根金属管的深度是 cm； 1.055 1cm 2cm 3cm 0 10 20 主尺 游标尺 读数练习 10 mm 11×0.05mm + =10.55mm 27 版权所有—庞留根2007.08.10， 主尺 1 游标尺 0 2cm 10 20 L= + × = 5mm 17 0.05mm 5.85 mm 游标尺：N=17 主尺：5mm 两刻度对齐 读数练习 50分度游标卡尺的读数方法 主尺 2 游标尺 0 105 L= 105mm + 0.00 0×0.02 =105.00mm 4 11 12 1 3 测量值= 主尺整毫米数 + N× 0.02mm（精度） N指游标上第几根线与主尺对齐 读数练习 L= + × = 0.02mm 42.12 mm 42mm 6 读数练习 7.使用注意点 避免测量口磨损、变形 避免敲打、摔打 不作为其它工具 精确度受到什么限制 刻度线本身的线度 温度影响 8.学生实验：（两位同学一组进行）练习使用游标卡尺 一看：精确度 二看：游标尺上0刻度线位置，区分0刻度线与标尺最前端 三看：游标上第几条刻度线与主尺的某刻度线对齐 小结：游标卡尺读数技巧-三看 ●游标尺上0刻度线位置，区分0刻度线与标尺最前端； ●手中的游标卡尺精确度是多少？你是怎样了解到具体精确度的? 注意： 螺旋测微器（又叫千分尺）是精密的测量长度的工具，用它测长度可以准确到0.01mm，测量范围为几厘米。 任务二.螺旋测微器（千分尺） 1.结构 34 2.原理. (1)未测量时：可动刻度的零刻度线和不动刻度的中心轴线对齐，不动刻度的零刻度线即将露出。 (2)测量时：待测物体尺度有多大，可动刻度后退多少，不动刻度露出多长。 （3）螺旋测微器的精密螺纹的螺距是0.5mm，可动刻度有50个等分刻度，可动刻度旋转一周，测微螺杆可前进或后退0.5mm，所以转动可动刻度一小格前进或后退0.5mm/50=0.01mm。(0.01mm不是每小格的长度，而是使测微螺杆前进或后退的距离） 螺旋测微器（千分尺）的使用 ①调零：使用前应先检查零点，方法是缓缓转动微调旋钮，使测微螺杆和测砧接触，到微调旋钮发出声音为止，此时可动尺（活动套筒）上的零刻线应当和固定套筒上的基准线（长横线）对正，否则有零误差； ②测量：左手持U型框架，右手转动旋钮使测杆与测砧间距稍大于被测物，放入被测物，转动微调旋钮到夹住被测物，微调旋钮发出声音为止； ③读数：拨固定旋钮使测杆固定后读数。 3.使用方法. 38 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。 ③读数时，千分位要一位估读数字，即使固定刻度的零点正好与可动刻度的某一刻度线对齐，千分位上也应读取为“0”。 ④用毕放回盒中，存放中测杆和测砧不要接触，长期不用，要涂油防锈。 注意事项 测量值(mm)＝固定刻度数(mm) ＋ 可动刻度数×0.01(mm) 测量值(mm)=（5.5mm）+（4.5）×（0.01mm）=5.545mm 4.读数方法 注意：①整毫米、半毫米刻度线在中心轴线上方、下方看标数 ②螺旋测微器需要估读，用毫米做单位，小数点后有三位数（千分尺）。 (注意半毫米刻度线是否露出) (准确格数+估计格数) 螺旋测微器的读数方法： 0 1 2 固定刻度：2 是否超过半刻度？ 可动刻度：46.0 45 0 40 读数L= 固定刻度 L= 2 + 0.5 + 0.460 = 2.960 mm + 半刻度 + 可动刻度 是 螺旋测微器的读数练习： 0 1 固定刻度：1 是否超过半刻度？ 可动刻度25.0 25 30 20 读数L= 固定刻度 L= 1 + 0.5 + 0.250 = 1.750 mm + 半刻度 + 可动刻度 是 0 1 2 固定刻度：2 是否超过半刻度？ 可动刻度：34.4 35 40 30 读数L= 固定刻度 L= 2 + 0.0 + 0.344 =2.344 mm + 半刻度 + 可动刻度 否 螺旋测微器的读数练习： 可动刻度 长度 固定刻度 格数×0.01mm 固定尺 0 5 5 10 4.5mm 9.3×0.01 mm=0.093mm 注：需要估读，用毫米做单位，小数点后有三位数。 读数练习 44 8.500+0.202=8.702 mm 螺旋测微器的读数为 读数练习 5.实验探究：（两位同学一组进行）练习使用螺旋测微器 ●观察手头的螺旋测微器在固定刻度部分中，半毫米刻线在水平基线哪侧。 ●观察转动大旋钮一周，旋钮移动距离是半毫米。 注意： ●测量数值是以mm为单位的，正确的读数小数点后有几位数字？ 小结：螺旋测微器读数技巧-三看 一看主尺：分清楚固定刻度上的刻度排列顺序 二看可动刻度：观察可动刻度前方刻线对应位置 三看结果：读数包括测量数值和单位，读数时估读到毫米的千分位上。 螺旋测微器（千分尺）的使用、读数 1.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 0.02A×7+0.01A=0.15A 分度 读数原则 1分度 估读到下一位 2分度 估读到本位 5分度 估读到本位 任务三：电流表、电压表的读数 0 ~ 0.6 A： A 0 ~ 3 A： A 0.17 0.85 0 ~ 3 V： V 0 ~ 15 V： V 1.89 9.4 0.01 0.01 0.01 0.1 0 5 10 15 V 0 1 2 3 A 读数：0.70A 读数：10.7V 课堂小结：两尺两表读数 读数= 整的毫米数 （主尺） + 精度×n毫米 （游标） 一、游标卡尺 测量读数 = 固定刻度 + 半刻度 + 可动刻度（+估读位） 二、螺旋测微器 (1)十分估读： (2)五分估读： (3)二分估读： 三、电压表、电流表的读数方法 测量厚度、长度、深度、内径、外径 测量长度要求精度高情况 测量工具的选用 另一种10分度游标卡尺 游标尺将19 mm分成了10份 但主尺子和游标尺仍差0.1 mm 拓展 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 课堂练习 B 2.在“测定金属的电阻率”的实验中,除了电源和开关外,还要用到的测量仪器及工具的组合为(    ) A.天平、刻度尺、滑动变阻器、电压表、电流表 B.刻度尺、滑动变阻器、螺旋测微器、电压表、电流表 C.刻度尺、滑动变阻器、游标卡尺、电压表、电阻箱 D.刻度尺、滑动变阻器、电压表、毫安表 课堂练习 B 2.某同学在做“测量金属丝的电阻率”实验时，用螺旋测微器测量一金属丝的直径，某次读数如图所示，则读数为(    ) A.1.350mm B.1.850mm C.2.350mm D.2.850mm 课堂练习 B 读数练习 0 1 2 3 4 测量值：11 mm + 6×0.1mm=11.6mm 0 10 cm 测量值：26 mm - 6×0.9mm=20.6mm 0 1 2 3 4 0 10 测量值：20 mm + 6×0.1mm=20.6mm 减法 加法 读数练习 主尺 1 游标尺 0 2 cm 10 20 L= + × = 两刻度对齐 5mm 17 0.05mm 5.85 mm 读数练习 5.545mm 8.462mm 螺旋测微器的读数 读数练习 读数练习 THANKS 精益求精　　 永无止境 Lavf58.29.100 Lavf58.29.100 Lavf58.29.100 Lavf58.29.100 $$