11.3 第1课时 长度的测量及测量工具的选用(Word教参)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中物理必修第三册（人教版）

本讲义聚焦“导体电阻率的测量”第1课时，核心知识点涵盖游标卡尺（构造、10/20/50分度原理及读数方法）、螺旋测微器（结构、螺距与可动刻度关系及读数规则）、电流表和电压表读数规范，构建从工具原理到操作应用的完整学习支架。 资料通过表格对比不同规格测量工具参数、例题分步解析读数过程，培养学生科学思维中的模型建构与科学推理能力，实验操作注意事项（如螺旋测微器用微调旋钮）渗透科学探究严谨态度，练习题覆盖多样情境，课中辅助教师高效授课，课后助力学生巩固知识、弥补薄弱环节。

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 1.了解游标卡尺和螺旋测微器的构造、原理及使用方法。（物理观念） 2.掌握游标卡尺和螺旋测微器的读数方法。（科学思维） 3.掌握电流表、电压表的读数方法。（科学思维） 知识点一　游标卡尺 〔阅读教材P62—P64，完成下列填空〕 1.构造：主尺、　游标　尺（主尺和游标尺上分别有内、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：用来测量小钢球的　直径　、小圆管的　外径　、物体的厚度等。 （3）深度尺：固定在游标尺上，用来测量槽、孔和筒的　深度　。 （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。 3.游标卡尺的原理 （1）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的。 （2）常见规格：游标尺有10分度、20分度、50分度三种： 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（可准确到） 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 注意：无论游标尺上有10（20或50）个小等分刻度，游标尺的刻度部分的总长度总是比主尺上10（20或50）个小等分刻度的总长度短1 mm。 如图甲、乙、丙所示的三种规格的游标卡尺，它们的读数依次为　　 mm、　　 mm、　　 mm。 答案：17.3　23.35　10.38 解析：图甲读数：主尺读数是17 mm，游标尺读数是3×0.1 mm＝0.3 mm，最后读数是17 mm＋0.3 mm＝17.3 mm 图乙读数：主尺读数是23 mm，游标尺读数是7×0.05 mm＝0.35 mm，最后读数是23 mm＋0.35 mm＝23.35 mm 图丙读数：主尺读数是10 mm，游标尺读数是19×0.02 mm＝0.38 mm，最后读数是10 mm＋0.38 mm＝10.38 mm。 规律总结 游标卡尺的读数方法 先读主尺上的刻度（即读出主尺上与游标尺的“0”刻度线左邻第一条刻度线对应的整毫米数），当游标尺上第N条刻度线与主尺上某一刻度线对齐时，则： （1）10分度：测量值＝主尺整毫米数＋N×0.1 mm； （2）20分度：测量值＝主尺整毫米数＋N×0.05 mm； （3）50分度：测量值＝主尺整毫米数＋N×0.02 mm。 注意：（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。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）与主尺上某一刻度线对齐。 　（2026·江苏盐城期末）某同学分别用三把不同规格的游标卡尺测量了某长方体物块的长、宽、高，如图甲、乙、丙所示，则该长方体物块的长度为　4.15　 cm、宽度为　5.010　 cm、高度为　4.120　 cm。 解析：图甲中游标卡尺的精确值为0.1 mm，长度为41 mm＋5×0.1 mm＝41.5 mm＝4.15 cm 图乙中游标卡尺的精确值为0.05 mm，宽度为50 mm＋2×0.05 mm＝50.10 mm＝5.010 cm 图丙中游标卡尺的精确值为0.02 mm，高度为41 mm＋10×0.02 mm＝41.20 mm＝4.120 cm。 知识点二　螺旋测微器 　　 〔阅读教材P64—P65，完成下列填空〕 1.结构：如图所示，测砧A和　固定刻度　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。 2.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。 3.螺旋测微器的原理：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。 （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。 4.使用注意事项 （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）读数时准确到0.01 mm，要估读到0.001 mm，测量结果若用毫米作单位，则小数点后面必须保留三位数字。 某同学用如图甲所示的螺旋测微器测小球的直径时，他应先转动　K　到P靠近小球，再转动　K'　到P夹住小球，直至听到棘轮发出声音为止，拨动止动旋钮使P固定后读数（填仪器部件字母符号）。正确操作后，螺旋测微器的示数如图乙所示，则小球的直径是　3.800　 mm。 解析：用螺旋测微器测小球直径时，先转动粗调旋钮K使测微螺杆P靠近被测小球，再转动微调旋钮K'使测微螺杆P夹住小球，直到棘轮发出声音为止，拨动止动旋钮使P固定后读数。固定刻度的半毫米刻度线已露出，故读数为3 mm＋0.5 mm，可动刻度上的读数为30.0×0.01 mm，所以螺旋测微器的读数为3 mm＋0.5 mm＋30.0×0.01 mm＝3.800 mm。 规律总结 螺旋测微器的读数方法 （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，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。 　某同学使用螺旋测微器进行了三次测量练习，如图甲、乙、丙所示， 其读数依次为甲　3.550　 mm，乙　3.205　 mm，丙　0.085 0　 cm。 解析：图甲读数为3.5 mm＋5.0×0.01 mm＝3.550 mm。 图乙读数为3 mm＋20.5×0.01 mm＝3.205 mm。 图丙读数为0.5 mm＋35.0×0.01 mm＝0.850 mm＝0.085 0 cm。 　电流表和电压表的读数 　　 1.刻度盘读数的一般原则 （1）最小刻度是1、0.1、0.01，按最小刻度的十分之一估读，可分别估读到0.1、0.01、0.001； （2）最小刻度是2、0.2、0.02，按最小刻度的二分之一估读，可分别估读到1、0.1、0.01； （3）最小刻度是5、0.5、0.05，按最小刻度的五分之一估读，可分别估读到1、0.1、0.01。 2.电流表和电压表的读数 （1）首先要弄清电表的量程（即指针指到最大刻度时对应的电流或电压值）然后根据表盘总的刻度数确定精确度，再按照指针的实际位置进行读数即可。 （2）电流表和电压表常见量程的读数规则 电表量程 读数规则 电压表：0～3 V 电流表：0～3 A （1）精确度是0.1 V和0.1 A （2）读数时读到0.1的下一位，即读到小数点后面两位 电压表：0～15 V （1）精确度是0.5 V （2）读数时读到0.5的同一位，即读到小数点后面一位 电流表：0～0.6 A （1）精确度是0.02 A （2）读数时读到0.02的同一位，只能“半格估读”，读到最小刻度的一半，即读到0.01 A 如图所示为电流表和电压表某次测量时的刻度盘的指针指示情况。 （1）图甲中电流表使用0.6 A量程时，对应刻度盘上每一小格代表　0.02　 A，图中表针示数是　0.44　 A；当使用3 A量程时，对应刻度盘上每一小格代表　0.1　 A，图中表针示数为　2.20　 A。 （2）图乙在电压表使用3 V量程时，每一小格表示　0.1　 V，图中表针示数为　1.70　 V；若使用15 V量程，则这时表盘刻度每小格表示　0.5　V，图中表针示数为　8.5　 V。 解析：（1）电流表使用0.6 A量程时，刻度盘上的每一小格为0.02 A，表针示数为0.44 A；当使用3 A量程时，每一小格为0.1 A，表针示数为2.20 A。 （2）电压表使用3 V量程时，每一小格表示0.1 V，表针示数为1.70 V；使用15 V量程时，每一小格为0.5 V，表针示数为8.5 V。 　　 知识点一　游标卡尺 1.某同学用游标卡尺分别测量金属圆管的内、外壁直径，游标卡尺的示数分别如图甲和乙所示。由图可读出，圆管内壁的直径为　2.23　 cm，圆管外壁的直径为　2.99　 cm；由此可计算出金属圆管横截面的面积。 解析：题图甲中游标卡尺的主尺读数为22 mm，游标尺读数为3×0.1 mm＝0.3 mm，所以最终读数为22 mm＋0.3 mm＝22.3 mm＝2.23 cm。题图乙中游标卡尺的主尺读数为29 mm，游标尺读数为9×0.1 mm＝0.9 mm，所以最终读数为29 mm＋0.9 mm＝29.9 mm＝2.99 cm。 2.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　A　（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　11.25　 mm。 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。 3.某同学用50分度游标卡尺测量小球的直径，读数前应锁定图甲中的部件　A　（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　11.28　 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　小于　（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 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，测量结果小于真实值。 知识点二　螺旋测微器 4.用螺旋测微器测量合金丝的直径。为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧如图所示的部件　B　（选填“A”“B”“C”或“D”）。图中的合金丝的直径为　0.410　 mm。 解析：螺旋测微器读数时应先将锁紧装置锁紧，即旋紧B。螺旋测微器的示数为0＋41.0×0.01 mm＝0.410 mm。 5.螺旋测微器（千分尺）的可动刻度上的刻度为50等份，每一小格表示　0.01　 mm，旋钮每旋转一周，测微螺杆就前进或后退0.5 mm。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所示，其读数应为5.665（5.663～5.667均可） mm。 解析：旋钮每转一周，测微螺杆就前进或后退0.5 mm，由于可动刻度等分为50等份，所以每一小格表示0.01 mm；题图所示螺旋测微器的固定刻度读数为5.5 mm，可动刻度读数为0.01×16.5 mm＝0.165 mm，所以最终读数为5.5 mm＋0.165 mm＝5.665 mm。 6.读出图甲、乙、丙中各螺旋测微器的读数，图甲为4.040 mm，图乙为1.100 mm，图丙为3.515 mm。 解析：图甲中螺旋测微器的读数为4 mm＋4.0×0.01 mm＝4.040 mm；图乙中螺旋测微器的读数为1 mm＋10.0×0.01 mm＝1.100 mm；图丙中螺旋测微器的读数为3.5 mm＋1.5×0.01 mm＝3.515 mm。 7.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0.010 mm，图乙所示读数为6.870 mm，所测金属板的厚度为6.860mm。 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 mm＋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。 8.（1）用20分度的游标卡尺测量一粗细均匀圆柱体的长度，如图甲所示，由图可知其长度为50.15 mm。 　　　　　甲　　　　　　　　　　　乙 （2）用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图可知其直径为4.700 mm。 解析：（1）20分度的游标卡尺精确度为0.05 mm，游标尺上第3格与主尺上的刻度线对齐，示数为0.05×3 mm＝0.15 mm，故长度为50 mm＋0.15 mm＝50.15 mm。 （2）螺旋测微器固定刻度示数为4.5 mm，可动刻度示数为20.0×0.01 mm＝0.200 mm，故直径为4.5 mm＋0.200 mm＝4.700 mm。 9.如图甲、乙、丙和丁分别是用游标卡尺和螺旋测微器测量长度，图甲读数为4.120 cm，图乙读数为0.990 mm，图丙读数为1.510 mm，图丁读数为17.00 mm。 解析：题图甲主尺示数为4.1 cm，游标尺上第10格与主尺对齐，精确度为0.02，故图甲读数为41 mm＋10×0.02 mm＝41.20 mm＝4.120 cm；题图乙螺旋测微器固定刻度读数为0.5 mm，螺旋上49.0格对齐，故图乙读数为0.5 mm＋49.0×0.01 mm＝0.990 mm；题图丙中半毫米刻度线已露出，此时固定刻度读数应为1.5 mm，可动刻度读数为0.010 mm，故图丙读数为1.510 mm；题图丁游标卡尺上主尺的66 mm与游标尺的第50个刻度对齐，故图丁读数为（66－50）mm＋50×0.02 mm＝17.00 mm。 10.在某次测量电路的实验中： （1）如图甲所示，某同学用螺旋测微器测量金属丝的直径，则该金属丝的直径为2.933（2.931～2.934均可） mm。 （2）用量程为3 V的电压表和量程为0.6 A的电流表测量金属丝的电压和电流，如图乙所示，则电压表的读数为2.60 V，电流表的读数为0.52 A。 解析：（1）螺旋测微器的读数为d＝2.5 mm＋43.3×0.01 mm＝2.933 mm。 （2）因电压表的每小格读数为0.1 V，所以应估读到0.01 V，所以电压表的读数为2.60 V；电流表的每小格读数为0.02 A，应估读到0.01 A，所以电流表的读数为0.52 A。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $