11.3 第1课时实验1 长度的测量及测量工具的选用-【志鸿优化训练】2026-2027学年高中物理必修第三册(人教版)

1= 又q=ne 联立，解得n=亚」 e (2)根据I=neS 则导体A与导体B中自由电子定向移动的平均速率 之此-兰 (3)由电阻定律R=pS 可得尽-1 则导体B两端电压为 U UB RA十RB一RB 则有平-e各， d 解科p一合 3.实验：导体电阻率的测量 第1课时实验1长度的测量及测量工具的选用 【实验探究·提升】 要点一 1.【答案】(1)3.00(2)CD 【解析】(1)刻度尺最小分度为1mm,则读数 为3.00cm。 (2)刻度尺的精确度越高，测量时的相对误差越小， 但不可能避免偶然误差，A错误；因为热胀冷缩，尺子冬 天缩短，夏天变长，引起的误差是系统误差，B错误；通 过多次测量取平均值是减小偶然误差的常用方法，C正 确；刻度尺上刻度线不均匀造成的误差属于系统误差， D正确。故选CD。 2.【答案】972.0见解析 【解析】观察题图，注意金属丝的起点不在“0”处，所 以测得金属丝的长度为982.0mm-10.0mm= 972.0mm;由于一根金属丝的直径太小，用mm刻度尺 不易测量，故采用放大法测量：在铅笔上紧密排绕N匝 金属丝，用毫米刻度尺测出该N匝金属丝的长度D,由 此可以算出金属丝的平均直径为尺。 要点二 3.A该圆柱导体的直径是4.5mm十0.01mm× 19.6=4.696mm。故选A。 4.B游标卡尺的读数101mm+0.05×8mm= -3 101.40mm=10.140cm。故选B。 4.【答案】46.5 5.【答案】(1)2.0955.015(2)丙B 【解析】主尺精确到1°，游标卡尺的游标尺上有30个 【解析】(1)用螺旋测微器测其直径为2mm十 9.5×0.01mm=2.095mm;用游标卡尺测其长度为 等分刻度，精确到（分”，游标卡尺主尺读数为46”，则 50mm+3×0.05mm=50.15mm=5.015cm; 读数为46+动×15=46.5 (2)测量水杯的内径应使用游标卡尺的内测量爪， 即如图丙所示的B部分与水杯内壁接触。 第2课时实验2金属丝电阻率的测量 要点三 【实验探究·提升】 6.【答案】(1)4.078(4.076~4.080均可) 要点一 (2104.05（8)瑞 1.【答案】(1)2.15012.30(2)A1V1(3)丙 【解析】(1)螺旋测微器的精确度为0.01mm,螺旋 (4)dU 4IL (5)RvR R-R 测微器读数为4mm+7.8×0.01mm-4.078mm,故 【解析】(1)金属丝直径为D=2mm十15.0× 挡光片的宽度为d=4.078mm; 0.01mm=2.150mm;金属丝的长度为L=12mm+ (2)该游标卡尺的精确度为0.05mm,故游标卡尺 6×0.05mm=12.30mm; 读数为104mm十1×0.05mm=104.05mm,可得圆盘 (2)电源E电压为3.0V,故电压表应选V1,流过 的直径为D=104.05mm; 待测电阻的最大电流约为1=是=号A=0,6A,故 E」 (3)圆盘转动的线速度为。=号，则圆盘转动的角 电流表应选A1; 速度为w=”=”=2d r D tD (3)金属丝的电阻R阻值约为5，满足R< 2 √R·RA1,故电流表应采取外接法，故选丙图； 【随堂演练·达标】 U 1.A用刻度尺测量长度要估读到分度值的下一位，因 (4)根据欧姆定律有R,=了，根据电阻定律有R,= 该物体长度在12cm到13cm之间，刻度尺的最小分 度为1mm,故记录的结果的有效数字为4位。故 z天立寻口 π( 选A。 2） 2.【答案】10.001(10.000~10.002均可)10.155 (⑤)金属丝的测益值为R-号，考虑到电压表分流 【解析】由图甲所示螺旋测微器可知，固定刻度示数为 10mm,可动刻度示数为0.1×0.01mm=0.001mm; 造成的影响，金属丝的真实值为R,=U I一U,联立可得 螺旋测微器示数为10mm十0.001mm=10.001mm。 由图乙所示可知，主尺示数为10.1cm,游标尺示数为 RyR 11×0.05mm=0.55mm=0.055cm,游标卡尺示数为 R,=Rv-R° 10.1cm+0.055cm-10.155cm。 要点二 3.【答案】(1)0.05(2)3.030(3)4.700(4.698 2.【答案】(1)C(2)见解析(3)2.11~2.13（范 4.700均可) 围内均可)0.16UD 4IL 【解析】(1)新式游标卡尺的测量原理和传统的游标卡 【解析】(1)实验中为了获得较大范围的电压调节， 尺相同，新式游标卡尺其游标尺上20个分度只有 39mm,比主尺上的40个分度短1mm,它的测量精 则滑动变阻器采用分压式接法，为了减少实验误差，分 确度是0.05mm。 析可知Rz《√RARv,则应采用电流表的外接法。故 (2)用它测得物体厚度为30mm十6×0.05mm= 选C。 30.30mm=3.030cm。 (2)滑动变阻器分压式接法，则接线时“一上两下”， (3)游标卡尺读数为4.5mm+20.0×0.01mm 电流表外接法，则电压表与待测电阻并联，实物图连接 =4.700mm. 如图所示。 3 (3)电压表量程0~3V,其精度为0.1V,读数时采 用十分之一读法，需要估读一位，根据图示可读的电压 表的示数为2.12V;电流表量程0~0.6A,其精度为 0.02A,读数时采用二分之一读法，根据图示可读的电 压表的示数为0.16A:根据电阻定律R=P号可得0 空，其中S=x() 9,面由欧姆定律有R-=号， 联立可得p= πUD2 41L。 要点三 3【答案)1)7 (2)1.000(3)1.96×10-5 【解析1(1)电流表示数1=1，时，笔芯的电流等 于电阻箱的电流，电阻箱的阻值等于待测笔芯的电 阻值； (2)该笔芯的直径为d=1.0mm十0.01mm×0.0 =1.000mm; (3)根据电阻定律R,=5,面积公式S= 4πd, 根据题意Rz=R1,解得p=1.96×10-52·m。 【随堂演练·达标】 1.【答案】(1)0.680(2)图见解析C (3)图见解析(4)3.5×106(5)偏小 【解析】(1)图中螺旋测微器的读数d=0.5mm十 18.0×0.01mm=0.680mm; (2)要求待测电阻两端的电压从零开始调节，则滑动 变阻器需要采用分压式接法。由第(3)问的测量数据 可知电压的测量范围0.90~2.4V,电流的测量范围 0.18~0.49A,为了测量准确，电表指针最好超过满 偏量程的三分之一，故电压表选V1,电流表应选择 A1,即选C。电路图如图所示； 303.实验：导体 第1课时 实验1长度 实验基础·梳理 一、刻度尺 1.仪器构造 在木板、塑料或金属上每隔1mm等间隔地 刻一条线，如图所示。 TTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTcm 0 2 2.设计原理 常用的刻度尺的最小分度一般为1mm,使 用时估读到毫米的下一位。 3.读数 (1)刻度尺应与被测物体平行； (2)读数时要估读到分度值的下一位。 4.注意事项 (1)正确放置刻度尺：尺边对齐被测对象，必 须放正重合，不能歪斜；尺上有刻度的面必须 紧贴被测对象，不能“悬空”； (2)正确读数：视线在终端刻度线的正前方， 视线与刻度面垂直，看清大格数及小格数。 二、游标卡尺 E尺身 D内测量爪 ✉F紧固螺钉A主尺 婴 B游标尺 C外测量爪 1.原理 游标卡尺是利用主尺的单位刻度(1mm)与 游标尺的单位刻度之间固定的微量差值来提 高测量精度的。 2.测量精度 分度 相邻两个刻度的距离 精确程度（可准确到） 10 0.9mm 0.1mm 20 0.95mm 0.05mm 30 0.98mm 0.02mm O第十一章电路及其应用 电阻率的测量 的测量及测量工具的选用 3.读数 (1)先读主尺上刻度，即读游标尺零刻度线之 前的整毫米数。 (2)再读游标尺上刻度，游标尺零刻度线之后 哪条刻度线与主尺刻度线重合，再乘以游标 卡尺的精确度。如下图所示，主尺应该读 23mm。该游标卡尺为10分度的游标卡尺， 标尺上的第七条刻度线与主尺上的刻度线对 齐，其读数为0.7mm;结合主尺及游标尺的 读数得到被测长度为23.7mm。 主尺 cm 游标尺10 4.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。 5.注意事项 (1)游标卡尺都是根据刻度线对齐来读数的 所以都不需要往下一位估读，有效数字的位 与游标卡尺的精度对齐； (2)测量物不可在钳口间移动或压得太紧以 免磨损钳口或损坏工件； (3)使用游标卡尺前先松动固定游标的紧固 螺钉，轻推游标尺； (4)测量物上被测距离的连线必须平行于 主尺； (5)读数时先将游标尺固定，取下被测物体再 进行读数； (6)不能用游标卡尺测表面粗糙物体，也不允 许被测物体在测爪间滑动，防止摩擦。 89· 物理必修第三册人教版 三、螺旋测微器 G锁紧装置 F测微螺杆1B固定刻度D'微调旋钮 A测砧 D旋钮 E可动刻度 一C尺架 1.原理：旋钮D旋转一周，测微螺杆F便沿着 旋转轴线方向前进或后退0.5mm,而可动 刻度E上的刻度为50等份，每旋转一小格， 测微螺杆F前进或后退0.01mm。 2.读数 (1)先读固定刻度上的刻度。读整毫米刻度， 若半毫米刻度线漏出，则度半毫米刻度数。 如下图，应读6.5mm. (2)再读可动刻度上的刻度。将此数乘以 0.01mm后与固定刻度上的读数相加即最后读 数。如下图读为22.5×0.01mm-0.225mm。 最后读数为6.5mm十0.225mm=6.725mm. 30 0 5 515 E 实验探究·提升 要点一使用刻度尺测量长度 1.现用毫米刻度尺测量一个物体的长度。 (1)如图所示，测量结果应记录为 cm。 TTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTT 0cm 1 3 (2)用刻度尺测量物体的长度时，下列说法正 确的是 A,提高刻度尺的精确度，可以减小相对误 差，同时也可以避免偶然误差 B.用金属刻度尺测量，冬天测量值偏大，夏 天测量值偏小，这属于偶然误差 。90 3.使用 用螺旋测微器测量物体的微小尺寸时，先使 用使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，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。 4.注意事项 (1)旋钮旋转两周测微螺杆才前进1mm,因 此，在可动刻度上读数前，先要判断可动刻度 的左边缘的位置，看它是在固定刻度尺 0.5mm刻度线的左侧还是右侧，两种情况下 的读数是不一样的； (2)螺旋测微器读数时必须估读到0.001mm; (3)当测砧和测微螺杆并拢时，如果可动刻度 的零刻度线与固定刻度的零刻度线不相重 合，将出现零误差，应加以修正，即在最后测 长度的读数上去掉零误差的数值； (4)测量完毕后，要使测砧与测微螺杆之间留 有一定的空隙，以免受热膨胀时两接触面因 挤压而被损坏。 答案见P3291 C.通过多次测量，取测量的平均值，可以减 小偶然误差 D.刻度尺上的刻度线并不绝对均匀而造成 测量时产生的误差是系统误差 2.现用最小分度为1mm的米尺测量金属丝长 度，如图所示，图中箭头所指位置是拉直的金 属丝两端在米尺上相对应的位置，测得的金 属丝长度为 mm,在测量金属丝直径 时，如果受条件限制，身边只有米尺1把和圆 柱形铅笔1支，如何较准确地测量金属丝的 直径？请简述测量方法。 0 23 4 96979899 wmwwwwwlwmbwwwwwwww 个 要点二游标卡尺和螺旋测微器的读数 3.某同学用螺旋测微器测量一个圆柱导体的直 径，测得的读数如图所示。则该圆柱导体的 直径是( 25 -20 15 A.4.696mm B.4.519mm C.5.696mm D.5.196mm 4.某同学用游标卡尺测一电学元件的长度，测得 结果如图所示。则该元件的长度为( ) 10 11 12cm 0 10 20 A.9.940cm B.10.140cm C.11.04cm D.11.040cm 5.某物理兴趣小组要精密测量一金属丝的长度 和直径。 5 6 7(cm) 10 20 D G 丙 (1)用螺旋测微器测其直径，如图甲所示，为 mm。用游标卡尺测其长度，如图乙 所示，为 cm。 (2)试验后小明想测量自己水杯的内径，应使 用如图 (选填“丙”或“丁”)所示的A、 0第十一章电路及其应用 B、C、D、E、F、G中的 (填字母)部分与 水杯内壁接触。 要点三创新实验设计 6.一水平放置的圆盘绕过其圆心的竖直轴匀速 转动。盘边缘上固定一竖直的挡光片。盘转 动时挡光片从一光电数字计时器的光电门的 狭缝中经过，如图1所示。图2为光电数字 计时器的示意图。光源A中射出的光可照 到B中的接收器上。若A、B间的光路被遮 断，显示器C上可显示出光线被遮住的 时间。 挡光片少 光电门 光电门也 读数显示器 图1 图2 -15 10 -0 图3 主尺 游标 图4 挡光片的宽度用螺旋测微器测得，结果如图 3所示，圆盘直径用游标卡尺测得，结果如图 4所示。由图可知， (1)挡光片的宽度d= mm。 (2)圆盘的直径D= mm。 (3)若光电数字计时器所显示的时间为t则 圆盘转动的角速度的表达为w=rad/s。 (用题目中给定的符号表示)。 91· 物理必修第三册人教版 随堂演练·达标 1.某物体的长度在12cm到13cm之间，若用 最小分度为1mm的刻度尺来测量，记录的 结果的有效数字位数是() A.4位 B.3位 C.2位 D.1位 2.如图所示，甲图中螺旋测微器的读数为 mm,乙图中游标卡尺（游标尺规格为20 分度)的读数为 cm。 对齐 乙 3.新式游标卡尺的刻线看起来很“稀疏”，使得 读数显得清晰明了，便于使用者正确读取数 据。通常游标卡尺有10分度、20分度、50分 度三种规格；新式游标卡尺也有相应的三种， 但游标尺上的刻度却是：19mm等分成10 份，39mm等分成20份，99mm等分成50 份，以“39mm等分成20份”的新式游标卡 尺为例，如图所示。 3 4 5 6 7cm 44444444444444 0 10 15 20 第2课时 实验2 实验基础·梳理 一、实验目的 1.熟练电流表、电压表的使用及伏安法测电阻。 2.测量金属丝的电阻率。 二、实验原理 用毫米刻度尺测量一段金属电阻丝的长度 L,用螺旋测微器测出其直径d,用伏安法测 电阻丝的电阻R,用R=PS的变形式p-RS -求出电阻率。 …。92 答案见P329 (1)它的准确度是 mm; (2)用它测量某物体的厚度，示数如图所示， 正确的读数是 cm; (3)用螺旋测微器测量某金属丝直径，其示数 如图所，由图可知该金属丝直径为 mm。 。 4.如图甲所示，万能角度尺是利用游标读数原 理来直接测量工件角度或进行划线的一种角 度量具。它有一个可转动的圆盘（即主尺）， 在圆盘的边缘标有表示圆心角的刻度，在圆 盘的外侧有一个固定不动的圆弧状的游标 尺。如图乙所示，主尺上29°对应的弧长与游 标尺上30格对应的弧长相等。图乙中万能 角度尺所测量的角度为 0 10 2030一此刻度对齐 4050 50 60 140 70 230 320 甲 金属丝电阻率的测量 三、实验器材 螺旋测微器、毫米刻度尺、电压表、电流表、滑 动变阻器、电池组、开关及导线、被测金属电 阻丝。 四、实验步骤 1.电路的连接 按如图所示的原理电路图连接好，电路图为 伏安法测电阻的实验电路。