1.导学案 第十一章 电路及其应用 3. 第1课时 长度的测量及测量工具的选用（课件PPT）-【满分思维】2025-2026学年高中物理必修第三册（人教版）配套课件

该高中物理课件聚焦游标卡尺、螺旋测微器及电表的测量原理与使用，通过课堂检测·自我诊断导入，以学习任务为支架，构建从构造用途、原理到读数方法、误差分析的知识脉络，衔接实验基础与实际操作。 其亮点在于结合钟表制造、芯片测量等情境实践渗透科学态度与责任，通过典例精研和辨析明理培养科学思维，如游标卡尺分度对比、螺旋测微器零误差修正等实例，助力学生形成严谨实验习惯，教师可系统落实实验技能教学，提升教学效率。

3.实验:导体电阻率的测量 第1课时　长度的测量及测量工具的选用 01 课堂检测·自我诊断 学习任务一 学习任务二 学习任务三 内容概览 学习目标 学后评价 1.掌握游标卡尺与螺旋测微器的使用和读数方法。 优秀□　　良好□ 2.掌握电流表、电压表的读数方法。 优秀□　　良好□ 返回 学习任务一　游标卡尺的测量原理及使用 【新知导学】 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。(如图所示) 2.各部件的用途 (1)内测量爪:用来测量槽的宽度和小圆管的内径等。 (2)外测量爪:用来测量零件的厚度和小圆管的外径等。 (3)深度尺:固定在游标尺上,用来测量槽、孔和筒的深度等。 (4)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。 返回 3.游标卡尺的原理 利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成。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,常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度格数有10个、20个、50个。 其规格见表: 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 10 9 mm 0.1 mm ____ mm 20 19 mm 0.05 mm _____ mm 50 49 mm 0.02 mm _____ mm 0.1 0.05 0.02 返回 4.读数方法:先读主尺上的刻度,当游标尺上第N条刻度线与主尺上某一刻度线对齐时,则: 10分度:测量值=主尺整毫米数+N× mm 20分度:测量值=主尺整毫米数+N× mm 50分度:测量值=主尺整毫米数+N× mm 说明:(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。 返回 【辨析明理】 判断下列说法的正误 (1)使用游标卡尺测量工件前,不需要清洁卡尺测量面和工件被测表面。(　　) (2)可以用游标卡尺测量正在旋转的工件。(　　) (3)精确度为0.02 mm的游标卡尺,游标尺上50个刻度的总长度是49 mm。(　　) (4)游标卡尺不使用时,可以和其他工具堆放在一起。(　　) 提示:(1)×　(2)×　(3)√　(4)× 返回 当使用游标卡尺测量不规则形状物体的某一尺寸时,怎样操作才能尽量减小测量误差? 提示:首先要选择合适的测量部位,尽量选择物体表面相对平整、规则的地方进行测量。测量时,卡尺的量爪应与被测部位贴合紧密,且量爪的测量面要与被测尺寸方向垂直。对于不规则形状,可能需要多次测量取平均值,以减小因物体形状不规则带来的测量误差。 返回 【典例精研】 角度1　游标卡尺的使用 [典例1]下列关于游标卡尺的说法,正确的是(　　) A.游标卡尺只能测量物体的外径 B.游标卡尺测量时量爪与被测物体接触越紧越好 C.游标卡尺使用时只要保证主尺与被测物体贴合,游标尺部分可以随意 晃动 D.游标卡尺读数时不需要估读 √ 返回 【解析】选D。游标卡尺不仅能测量物体的外径,还能测内径、深度等,A错误;游标卡尺测量时量爪与被测物体接触过紧会变形,从而影响精度,B错误;游标卡尺使用时要保证主尺和游标尺部分都应与被测物体良好接触且稳定,不可以随意晃动,C错误;游标卡尺根据主尺和游标尺刻度对齐情况直接读数,不需要估读,D正确。 返回 角度2　游标卡尺的读数 [典例2](2025·河北高考)1992年,江苏扬州出土的古代铜卡尺,由固定尺和活动 尺组成,现代游标卡尺的构件与其非常相似,已成为常用的测量工具。用游标 卡尺测量某物体的长度,示数如图所示,其读数为(　　) A.14.20 mm B.14.2 mm C.17.20 mm D.17.2 mm 【解析】选C。根据游标卡尺的读数规则可知主尺读数为17 mm,游标尺为50 分度,每分度值为0.02 mm,第10条刻度线对齐,则游标尺的读数为10×0.02 mm =0.20 mm,所以读数为17 mm+0.20 mm=17.20 mm,故选C。 √ 返回 学习任务二　螺旋测微器的测量原理及使用 【新知导学】 1.结构:如图所示,测砧A和_________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。 固定刻度 返回 2.测量原理 螺旋测微器是依据螺旋放大的原理制成的。 (1)固定刻度B上的精密螺纹的螺距为0.5 mm,即旋钮D每旋转一周,F前进或后退0.5 mm,而可动刻度E上分为50等份,每转动一小格,F前进或后退距离为 mm=0.01 mm,即螺旋测微器的精确度为0.01 mm。读数时再估读一位,则估读到毫米的千分位,因此,螺旋测微器又叫千分尺。 返回 (2)可动刻度在固定刻度上旋转一周,可动刻度便沿着固定刻度方向前进或后退一个螺距的距离。因此,沿轴线方向移动的微小距离,就能用圆周上的读数表示出来,如图所示。 返回 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,若半毫米刻度线已露出,记作0.5 mm;若半毫米刻度线未露出,记作0.0 mm。 (3)再读可动刻度(注意估读一位)记作n×0.01 mm。 (4)最终读数结果为:固定刻度+半刻度+可动刻度。 如图中固定刻度为2 mm,半毫米刻度线未露出,可动刻度读数 为12.5(其中“12”是准确格数,“0.5”是估读的格数),故被测长度 是2 mm+0+0.01×12.5 mm=2.125 mm。 返回 4.使用方法:用螺旋测微器测量物体的微小尺寸时,先使测微螺杆F与测砧A接触,可动刻度E的左边缘与固定刻度B的零刻度线对正;将被测物体夹在测微螺杆与测砧之间,旋转旋钮,当测微螺杆快靠近物体时,停止使用旋钮,改用微调旋钮,听到“喀喀”声时停止;然后读数。 5.注意事项 (1)读数时要准确到0.01 mm,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3位。 (2)读数时,要注意固定刻度上半毫米刻度线是否露出。 返回 【辨析明理】 判断下列说法的正误 (1)螺旋测微器测量金属丝直径时,直接将金属丝放在测砧和测微螺杆之间测量即可。(　　) (2)螺旋测微器可以测量任何形状物体的尺寸。(　　) (3)读取螺旋测微器的示数时,只需要读取可动刻度上的刻度。(　　) (4)螺旋测微器在使用前不需要进行调零操作。(　　) 提示:(1)×　(2)×　(3)×　(4)× 返回 螺旋测微器的微调旋钮有什么作用? 提示:微调旋钮的作用是在测微螺杆快靠近被测物体时,能使测微螺杆缓慢移动,以便精确地将被测物体夹住,同时避免施加过大的压力,保证测量的准确性及防止损坏被测物体和仪器。 返回 【典例精研】 角度1　螺旋测微器的使用 [典例3]关于螺旋测微器的使用,下列说法正确的是(　　) A.测量时,直接将被测物体放在测砧和测微螺杆之间拧紧即可 B.测量前若零刻度线未对齐,该螺旋测微器就不能使用了 C.读数时,要估读到毫米的千分位 D.测量时,旋转旋钮的速度可以很快以提高测量效率 √ 返回 【解析】选C。测量时应先粗调,快接触时用微调,且不能拧紧过度,A错误;测量前若零刻度线未对齐,可记录零误差,测量后再进行修正,B错误;读数时,要估读到0.001 mm,即毫米的千分位,C正确;测量时,快速旋转旋钮易损坏仪器且测量不准,应缓慢旋转,D错误。 返回 【对点训练】 螺旋测微器在测量软质材料(如橡皮)时,可能会出现的问题是(　　) A.测量值偏大　　　　　 B.测量值偏小 C.对测量值无影响 D.无法测量 【解析】选B。软质材料易被压缩,使测量值偏小,B正确。 √ 返回 角度2　螺旋测微器的读数 [典例4](2025·昆明高二检测)如图甲,螺旋测微器由于使用磨损暂时无法调零(测量前使测微螺杆与测砧接触,可动刻度左边缘无法与零刻度线对正)。某同学测量金属丝直径的情况如图乙所示,则该金属丝的直径应该为(　　) A.0.22 mm　　　　 B.0.24 mm C.0.26 mm D.0.260 mm 【解析】选D。螺旋测微器的精确值为0.01 mm,由图甲可知螺旋测微器校零刻度为-2.0×0.01 mm =-0.020 mm,图乙的读数为0 mm+24.0×0.01 mm=0.240 mm,所以该金属丝的直径应该为d=0.240 mm-(-0.020 mm)=0.260 mm,D正确。 √ 返回 【对点训练】 如图所示,某同学练习使用螺旋测微器测量物体的长度, 被测物体的长度为　　　　mm。  【解析】被测物体的长度为6 mm+0.5 mm+22.5×0.01 mm=6.725 mm。 答案:6.725 返回 学习任务三　电压表、电流表的读数 【新知导学】 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_____ _____时对应的电压或电流,然后根据表盘总的刻度数确定_______,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。 最大 刻度 精确度 返回 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,读到小数点后面_____。 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_____,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_____,这时要求“半格估读”,即读到最小刻度的一半0.01 A。 两位 一位 两位 返回 【辨析明理】 1.判断下列说法的正误 (1)电流表、电压表读数时,只要看清量程就可以准确读数。(　　) (2)实验室常用的0~3 V量程的电压表,其分度值是0.1 V。(　　) (3)电压表0~3 V量程,指针在2 V后第4小格处,读数为2.4 V。(　　) (4)当电流表指针偏转角度较小时,为了使读数更准确,可直接换用小量程测量。(　　) 提示:(1)×　(2)√　(3)×　(4)× 返回 2.电流表读数时,若发现指针略微超过了所选量程的最大值,应如何处理? 提示:应立即断开电路,换用更大量程的电流表重新测量。 返回 【典例精研】 [典例5]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,图甲所示示数为　　　A;当使用电流表的“-”和“3”两接线柱时,图甲所示示数为　　　A;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“3 V”时,图乙所示示数为　　　V;若使用的是较大量程“15 V”时,图乙所示示数为　　　　V。  返回 【解析】电流表和电压表的接线柱上的数字表示其量程,由图甲知当使用电流表的“-”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为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为0.1 A,电流表示数为17.0×0.1 A=1.70 A;当电压表为较小量程0~3 V时,由图乙知,对应刻度盘上的每一小格为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,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。 答案:0.34　1.70　2.20　11.0 返回 课堂小结 情境实践 答案:①否　 ②主尺整毫米数　 ③0.01 mm ④是 ⑤固定刻度 ⑥可动刻度 在钟表制造车间,技师需要用游标卡尺测量微小齿轮的直径、厚度,用螺旋测微器测量游丝的直径等,以确保零件符合高精度的装配要求,保障钟表的走时精准。在芯片制造中,要对硅片的厚度、芯片引脚的间距等进行测量。由于尺寸极小且精度要求极高,高精度的游标卡尺和螺旋测微器(或更精密的基于其原理改进的测量工具)就派上用场了,以保证芯片的性能和质量。你会使用游标卡尺和螺旋测微器进行测量吗? 返回 01 课堂检测·自我诊断 返回 1.某同学用10分度的游标卡尺测量物体的长度,如图所示,其读数为 (　　) A.4.2 mm　　　 B.4.5 mm C.4.6 mm D.9.0 mm 【解析】选B。10分度的游标卡尺,其精度为0.1 mm,由图可知,主尺上的读数 为0.4 cm×10=4 mm,游标卡尺上第5根刻度与主尺上某一刻度重合,则有游标 卡尺上读数为5×0.1 mm=0.5 mm,故图中读数为4 mm+0.5 mm=4.5 mm,故选B。 √ 返回 2.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 (　　) A.4.696 mm B.4.519 mm C.5.696 mm D.5.196 mm 【解析】选A。该圆柱导体的直径是4 mm+0.5 mm+19.6×0.01 mm =4.696 mm,故选A。 √ 返回 3.在“测定金属丝电阻率”的实验中,需要测出其长度L、直径d。已知小张同学用电压表(0~3 V)、电流表(0~0.6 A)测金属丝的电压、电流时,表盘如图所示,则电压表的读数为　　　　V,电流表的读数为　　　　A。    【解析】题图中电压表的精度为0.1 V,根据电压表的读数规律,读数为2.20 V;电流表的精度为0.02 A,根据电流表的读数规律,读数为0.48 A。 答案:2.20　0.48 返回 $