第三章 第四节 实验1 长度的测量、电表的读数(Word教参)-【步步高】2024-2025学年高一物理必修第三册学习笔记（粤教版）

本高中物理讲义聚焦长度测量仪器（螺旋测微器、游标卡尺）及电表（电流表、电压表）的读数这一核心实验技能，系统梳理从仪器构造、测量原理到使用方法、读数步骤的完整脉络，通过例题解析与课时练习构建阶梯式学习支架。 资料以科学思维为引领，详细拆解螺旋测微器半毫米刻度线判断、游标卡尺不同分度精确度计算等关键环节，结合电表估读原则培养严谨推理能力。课中助力教师实验教学示范，课后通过分层练习帮助学生巩固操作规范，提升科学探究中的数据处理能力。

第四节　测量金属丝的电阻率 实验1　长度的测量、电表的读数 [学习目标]　1.掌握游标卡尺和螺旋测微器的读数方法(重难点)。2.掌握电流表、电压表的读数方法(重点)。 一、螺旋测微器的测量原理及使用 1．构造 如图所示是常用的螺旋测微器结构图，它的小砧A和固定刻度G固定在U形框架F上；微测螺杆P、可调刻度H和粗调旋钮K、微调旋钮K′连在一起，通过精密螺纹穿过U形框架F，用锁T锁定。 2．原理 如图所示，微测螺杆P与固定刻度G间的精密螺纹的螺距为0.5 mm，即粗调旋钮K每旋转一周，P前进或后退0.5 mm。可调刻度H上的刻度为50小格。每转动一小格，P前进或后退0.01 mm，即精确度为0.01 mm。读数时误差出现在毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺。 3．使用方法 当A与P并拢时，可调刻度H的零点恰好与固定刻度G的零点重合，逆时针旋转旋钮K，将微测螺杆P旋出，把被测物体放入A、P之间的夹缝中，再顺时针旋转旋钮K，P快要接触被测物时，要停止使用旋钮K，改用微调旋钮K′，直到听到“咔咔”声。 4．读数 测量时由固定刻度读出整毫米或半毫米数，小数部分由可调刻度读出。 测量值(毫米)＝固定刻度数(毫米)(注意半毫米刻度线是否露出)＋可调刻度数(估读一位)×0.01(毫米)。 5．注意事项 (1)测量时，当P将要接触被测物体时，要停止使用K，改用K′，以避免F和被测物体间产生过大的压力，这样，既可以保护仪器又能保证测量结果准确。 (2)读数时，要注意固定刻度上表示半毫米的刻度线是否已经露出。 (3)读数时要准确到0.01 mm，估读到0.001 mm，即测量结果若用mm为单位，则小数点后面必须保留三位。如在测量中发现可调刻度中某刻度线正好与固定刻度的水平线对齐，则最后一位读数要补上一个零。如某同学读出的读数为“6.32 mm”，肯定有效数字是错的，正确的应读成6.320 mm。 例1　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，当测砧和微测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”)，你将会听到“咔咔”响声，表示已经夹紧，为防止读数时微测螺杆发生转动，读数前还应先旋紧图甲所示的部件________(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。 　　　　 甲　　　　　　　 　　　　乙 答案　D　B　3.700 解析　当测砧和微测螺杆快接触合金丝时，应改为旋转微调旋钮，即D部件；为防止读数时微测螺杆发生转动，读数前还应先旋紧锁B；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＋20.0×0.01 mm＝3.700 mm。 例2　读出下面螺旋测微器测量的读数。 甲______________mm，乙____________mm，丙______________mm。 答案　3.550　3.205(3.204、3.206均正确)　0.900 解析　题图甲读数：3.5 mm＋5.0×0.01 mm＝3.550 mm；题图乙读数：3 mm＋20.5×0.01 mm＝3.205 mm；题图丙读数：0.5 mm＋40.0×0.01 mm＝0.900 mm。 二、游标卡尺的测量原理及使用 1．构造 游标卡尺是一种具有测量零件内外直径、宽度(深度)、高度、孔距等多种测量功能的常用量具。它主要由尺身、游标尺、主尺及内外测量爪组成。 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。 游标尺上的刻度总长度比主尺上的同样多的小等分刻度小1 mm。一般的游标卡尺的游标尺上有10个、20个或50个小等分刻度。其精确度见下表： 刻度格数(分度) 刻度总长度 每小格与主尺最小刻度(1 mm)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.读数方法 测量值(mm)＝主尺上的整毫米刻度(游标尺零刻度线之前的整数部分)＋游标尺对应格子数n×精确度(精确度＝)。 说明：①n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。 ②主尺上的整毫米刻度为游标尺零刻度线之前的整数部分，而不是游标尺左棱之前的整数部分。 ③游标卡尺读数时不需估读。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。 ④为保证读数的准确性，游标卡尺一般先按照单位为毫米去读数，最后再根据需要将单位化成厘米。 例3　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。 答案　A　11.25 解析　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4　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　17.3　23.35　10.38 解析　题图甲读数：17 mm＋3×0.1 mm＝17.3 mm；题图乙读数：23 mm＋7×0.05 mm＝23.35 mm；题图丙读数：10 mm＋19×0.02 mm＝10.38 mm。 三、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。 2．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。 例如： ①0～3 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两位，这时要求“半格估读”，即读到最小刻度的一半0.01 A。 例5　如图为电流表和电压表的刻度盘。 (1)图甲使用0.6 A量程时，对应刻度盘上每一小格表示________A，图中表针的示数为________A；当使用3 A量程时，对应刻度盘上每一小格表示________A，图中表针的示数为________A。 (2)图乙使用3 V量程时，对应刻度盘上每一小格表示________V，图中表针的示数为______V；当使用15 V量程时，对应刻度盘上每一小格表示______V，图中表针的示数为______V。 答案　(1)0.02　0.44　0.1　2.20　(2)0.1　1.70　0.5　8.5 例6　请完成下列各表的读数，把答案填在横线上。 (1)量程为0～3 V和0～3 A的电表。 读数________　　　　　　读数________ (2)量程为0～15 V的电压表。 　　 读数________　　　　　　读数________ (3)量程为0～0.6 A的电流表。 　　 读数________　　　　　　读数________ 答案　(1)0.90 V　1.90 A (2)10.0 V　10.2 V(或10.3 V) (3)0.40 A　0.52 A 课时对点练　[分值：85分] 1题5分，2题10分，3题5分，4、5题每题20分，6题15分，7题10分，共85分 1．(5分)某小组用螺旋测微器测量某金属细杆的横截面直径，示数如图所示，可知其直径为________ mm。 答案　2.150 解析　螺旋测微器示数为2 mm＋15.0×0.01 mm＝2.150 mm。 2．(10分)(2024·潮州市高二期末)请读出图中给出的螺旋测微器和游标卡尺的示数。游标卡尺的示数为__________ cm，螺旋测微器的示数为__________ mm。 答案　5.45　5.446(5.445、5.447均可) 解析　游标卡尺的示数为54 mm＋5×0.1 mm＝54.5 mm＝5.45 cm 螺旋测微器的示数为5 mm＋44.6×0.01 mm＝5.446 mm。 3．(5分)(2023·广州市培英中学高二期末)图中游标卡尺的读数为________ mm； 答案　61.75 解析　游标卡尺的读数为61 mm＋15×0.05 mm＝61.75 mm。 4．(20分)电流表量程一般有两种：0～0.6 A和0～3 A；电压表量程一般有两种：0～3 V和0～15 V。如图所示： (1)(5分)接0～3 V量程时读数为________ V。 (2)(5分)接0～15 V量程时读数为________V。 (3)(5分)接0～3 A量程时读数为________A。 (4)(5分)接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 5．(20分)(1)(10分)图甲游标卡尺的读数为______ cm，图乙螺旋测微器的读数为_______ mm。 (2)(10分)读出两幅图的示数： 量程为3 V，则读数为________ V； 量程为0.6 A，则读数为________ A。 答案　(1)2.25　6.860　(2)1.90　0.16 解析　(1)游标卡尺的读数为22 mm＋5×0.1 mm＝22.5 mm＝2.25 cm 螺旋测微器的读数为6.5 mm＋36.0×0.01 mm＝6.860 mm (2)电压表的量程为3 V，由题图可知，最小刻度为0.1 V，读数时估读到最小刻度下一位，则电压表读数为1.90 V 电流表的量程为0.6 A，由题图可知，最小刻度为0.02 A，读数时估读到最小刻度本位，则电流表读数为0.16 A。 6．(15分)某同学用50分度游标卡尺测小球的直径，读数前应旋紧图甲中的部件________(选填“A”“B”或“C”)，游标卡尺读数部分放大图如图乙所示，读数为________ mm。将小球放入游标卡尺的凹槽内，具体操作如图丙所示，该操作会导致小球直径的测量值________真实值(选填“大于”“小于”或“等于”)。 答案　A　11.28　小于 解析　为防止读数时游标尺发生移动，读数前应先旋紧紧固螺钉A；游标卡尺的读数为11 mm＋14×0.02 mm＝11.28 mm；小球放入游标卡尺的凹槽内，测量的并不是小球的直径，测量值小于真实值。 7．(10分)读出如图所示的螺旋测微器和游标卡尺的示数。 (1)(5分)螺旋测微器的读数为________mm； (2)(5分)使用游标尺为10个小等分刻度的游标卡尺测量某物体的尺寸，得到图中的游标卡尺的读数，由于遮挡，只能看到游标尺的后半部分，图中游标卡尺的读数为________cm。 答案　(1)12.800　(2)3.45 解析　(1)螺旋测微器的读数为12.5 mm＋30.0×0.01 mm＝12.800 mm； (2)游标卡尺的读数为39 mm－5×0.9 mm＝34.5 mm＝3.45 cm。 学科网（北京）股份有限公司 $