第3章 第5节 科学测量：长度的测量及测量工具的选用（课件PPT）-【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中物理必修第三册（鲁科版）

该高中物理课件聚焦长度测量工具（游标卡尺、螺旋测微器、电表等）的原理、使用及读数，通过课前知识梳理构建基础认知，典例分类讲解深化原理应用，随堂巩固落实强化技能，形成“梳理-讲解-巩固”的学习支架。 其亮点在于以分类题型（如游标卡尺不同分度对比、螺旋测微器零点误差处理）培养科学思维，实验设计与数据分析环节强化科学探究，工具选用原则渗透科学态度与责任。具体如游标卡尺精度表格、螺旋测微器读数步骤等实例，助力学生掌握测量技能，教师可直接用于教学提升效率。

第5节　科学测量：长度的测量及测量工具的选用 1 课前知识梳理 1 典例分类讲解 2 内 容 索 引 随堂巩固落实 3 课前知识梳理 PART 01 第一部分 3 一、游标卡尺的测量原理及使用 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1所示) 2．用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径。 返回导航 二、螺旋测微器的测量原理及使用 1．构造及原理 如图2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、粗调旋钮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，精密螺纹的螺距是0.5 mm，即旋钮D每转一周，测微螺杆F前进或后退0.5 mm，可动刻度分成50等份，每一等份表示0.01 mm。 返回导航 2．使用方法 当A与F并拢时，可动刻度E的零点恰好跟固定刻度B的零点重合，逆时针旋转旋钮D，将测微螺杆F旋出，把被测物体放入A、F之间的夹缝中，再顺时针旋转旋钮D，F快要接触被测物时，要停止使用旋钮D，改用微调旋钮D′，直到听到“喀喀”声。 返回导航 三、电压表、电流表的读数 1．首先要弄清电表量程，即指针指到最大刻度时电表允许通过的最大电压或电流值。 2．根据表盘总的刻度数确定精确度，即每一小格表示的值，同时确定读数有效数字所在的位数。 3．按照指针的实际位置进行读数。 返回导航 四、长度测量工具的选用 第一，根据测量所需要的精度来选择测量工具。 第二，根据对被测对象估计值的大小选择量程合适的测量工具。 第三，符合测量的经济性。 返回导航 五、实验：长度的测量 1．实验目的 (1)测量空心圆筒的外径、内径和深度及大头针中间位置附近的直径。 (2)学会使用游标卡尺和螺旋测微器，能根据实际需要选择合适的测量工具。 2．实验器材 游标卡尺、螺旋测微器、空心圆筒、大头针。 3．实验原理和设计 请根据实验目的和实验器材设计实验方案。 返回导航 4．实验步骤 选用游标卡尺或螺旋测微器进行多次测量。请写出实验步骤，完成实验操作。 5．数据分析 将测量的数据记入你设计的表格中，并计算测量项目的平均值。请分析测量到的数据并得出结论。 6．实验结论 请写出实验结论。 返回导航 典例分类讲解 PART 02 第二部分 11 题型一　游标卡尺的原理与读数 1．原理：利用主尺的单位刻度(1 mm)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。常见的游标卡尺有10分度、20分度、50分度三种，其规格见下表： 返回导航 刻度格 数(分度) 刻度总 长度 1 mm与每小 格的差值 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 返回导航 2.读数 若用x表示从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的格数，则记录结果表示为(x＋K×精确度) mm。 3．注意事项：测量时，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，即可锁定螺钉，读取数据。游标卡尺是比较精密的测量工具，使用时要轻拿轻放，移动游标尺不能用力过猛，两测量爪与待测物的接触不宜过紧。读数时，应通过螺钉将游标尺锁定于主尺。 返回导航 √ 　　　用10分度的游标卡尺测量某物体长度，测得的读数如图所示，则该物体的长度为(　　)   A．1.7 mm B．1.37 mm C．1.2 mm D．13.7 mm [解析]　由题图可知，游标尺为10分度，且第7个小格与主尺对齐，则物体的长度l＝13 mm＋0.1×7 mm＝13.7 mm。 返回导航 　　　用20分度的游标卡尺测量某物体长度，测得的读数如图所示，则物体的长度为(　　)   A．20.30 mm B．20.30 cm C．20.3 mm D．21.30 mm [解析]　游标卡尺的固定刻度读数为20 mm，游标尺读数为0.05×6 mm＝0.30 mm，所以最终读数为20 mm＋0.30 mm＝20.30 mm。 √ 　 返回导航 √ 　　用50分度的游标卡尺测量某物体长度，其读数如图所示，则物体的长度为(　　)   A．9.20 mm B．9.2 mm C．10.20 mm D．10.2 mm [解析]　游标尺为50分度，则游标尺读数为0.02×10 mm＝0.20 mm，主尺刻度为9 mm，则物体长度为 9.20 mm。 返回导航 题型二　螺旋测微器的原理与读数 1．原理 精密螺纹的螺距是0.5 mm，即旋钮D每转一周，测微螺杆F前进或后退0.5 mm，可动刻度分成50等份，因此每旋转一格，对应测微螺杆F前进或后退0.01 mm。0.01 mm即为螺旋测微器的精确度。 2．读数方法 L＝固定刻度示数＋可动刻度示数(估读一位)×分度值。 返回导航 3．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。用左手拿尺架，右手缓缓转动微调旋钮，使测微螺杆和测砧接触，至棘轮发出声音为止，此时可动刻度上的零刻度线应当和固定刻度上的中间线对齐，否则就有零点误差。 (2)仍是左手拿尺架，右手转动粗调旋钮，使测微螺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，直至棘轮发出声音，随即拨动止动旋钮使测微螺杆固定，然后读数。 (3)读数时要准确到0.01 mm，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3位。 (4)读数时，要注意固定刻度上半毫米刻度线是否露出。 返回导航 　　　用螺旋测微器测量某圆柱体的直径如图所示，由图可知其直径D 为(　　)   A.4.700 mm B．5.000 mm C．5.700 mm D．4.500 mm [解析]　螺旋测微器读数是固定刻度读数(0.5 mm的整数倍)加可动刻度读数(0.5 mm以下的小数)，题图中读数D＝4.5 mm＋20.0×0.01 mm＝4.700 mm，故A正确，B、C、D错误。 √ 返回导航 　　　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。 0.010　 6.870　 6.860 返回导航 [解析]　依据螺旋测微器读数的基本原理，被测长度的半毫米刻度值在固定刻度上读出，而可动刻度的示数要估读到0.001 mm，则题图甲读数为0.010 mm，题图乙读数为(6.5＋37.0×0.01) mm＝6.870 mm，故金属板的厚度d＝6.870 mm－0.010 mm＝6.860 mm。 返回导航 题型三　电表的使用和读数 1．对于电表，正确读数必须做到以下三点 (1)要注意量程。 (2)要弄清所选量程对应的每一大格和每一小格所表示的值。 (3)要掌握基本仪器的读数原则。最小刻度是“1”的仪器，要求读到最小刻度后再往下估读一位；最小刻度是“2”和“5”的仪器，只要求读到最小刻度所在的这一位，不再往下估读。 返回导航 2．电流表和电压表的读数 (1)0～3 V的电压表和0～3 A的电流表读数方法相同，此量程下的精确度是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。 返回导航 　　　(1)如图甲所示，电压表选0～3 V量程时的读数为________ V，电压表选0～15 V量程时的读数为________ V。 (2)如图乙所示，电流表选0～0.6 A量程时的读数为________ A，电流表选0～3 A量程时的读数为________ A。 (3)如图丙所示，电阻箱的读数为______________ Ω。 1.20 6.0 0.50 2.50 530.0 返回导航 [解析]　(1)由题图甲可知，电压表选0～3 V量程时，电压表的分度值为0.1 V，读数为1.20 V。 电压表选0～15 V量程时，电压表分度值为0.5 V，读数为6.0 V。 (2)电流表选0～0.6 A量程时，分度值为0.02 A，读数为0.50 A。 电流表选0～3 A量程时，分度值为0.1 A，读数为2.50 A。 (3)根据电阻箱的读数规则可得 5×100 Ω＋3×10 Ω＋0×1 Ω＋0×0.1 Ω＝530.0 Ω。　 返回导航 题型四　测量工具的选用 　　　(1)如图甲所示，把金属丝在铅笔上紧紧缠绕60匝，每匝之间不重叠且不留空隙，用刻度尺测出这60匝金属丝排列的长度，为________mm。金属丝的直径为_________mm。 25.8 0.43 返回导航 (2)用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图乙所示，其读数应为_______________mm(该值接近多次测量的平均值)。 [解析]　螺旋测微器的读数原则为固定刻度＋可动刻度×分度值＝0＋39.7×0.01 mm＝0.397 mm。 0.397(±0.001) 返回导航 随堂巩固落实 PART 03 第三部分 29 1．利用螺旋测微器测量金属丝的直径，如图所示，金属丝的直径为(　　)   A．1.040 mm B．1.400 mm C．0.940 mm D．0.900 mm 解析：螺旋测微器读数是固定刻度读数(0.5 mm的整数倍)加可动刻度读数(0.5 mm以下的小数)，题图中读数D＝0.5 mm＋40.0×0.01 mm＝0.900 mm。 √ 返回导航 2．用10分度的游标卡尺测量小球的直径，测量的示数如图所示，读出小球直径d的值为________ mm。 18.4 解析：该游标卡尺是10分度的，精度为0.1 mm，故小球直径d＝18 mm＋4×0.1 mm＝18.4 mm。 返回导航 3．(2025·江苏无锡市期中)某同学在某实验中利用螺旋测微器和游标卡尺测量一枚一元硬币的厚度和直径，螺旋测微器和游标卡尺的示数如图a和图b所示，则硬币的厚度d＝________mm，直径D＝________cm。 1.840 2.500 解析：用螺旋测微器测量其厚度d＝1.5 mm＋0.01 mm×34.0＝1.840 mm，用游标卡尺测量其直径D＝25 mm＋0.05 mm×0＝25.00 mm＝2.500 cm。 返回导航 $