第11章 11.3 课时1 长度的测量及测量工具的选用（正文）（Word版）-【未来密码】2026-2027学年高中物理必修第三册关键能力提升同步学案（人教版）

该高中物理导学案聚焦长度测量工具（游标卡尺、螺旋测微器）及电表读数，通过问题导入、思考与讨论结合典例分析和对标训练，搭建学习支架，帮助学生掌握测量原理与操作方法。 以核心素养为导向，突出信息获取与处理、推理论证等科学思维能力培养，通过探究活动和易错提醒强化科学探究，规范结果表达与误差分析，助力学生形成严谨科学态度，提升实验操作与数据处理能力。

3.1 实验：长度的测量及测量工具的选用 【定标—核心素养】 关键能力与核心素养 考情揭秘 直击能力 定标素养 基本考查点 游标卡尺和螺旋测微器的读数方法 1. 能提取信息并加工判断，正确读取测量工具的主尺、游标尺及固定刻度、可动刻度，具备信息获取与处理能力； 2. 能推理判断出不同测量工具（如游标卡尺与螺旋测微器）的适用情境和精度差异，具备推理论证与选择能力； 3. 能体会“放大法”在螺旋测微器设计中的巧妙运用，具备理解科学方法的能力； 4. 知道不同电表量程对应的估读规则不同，具备依据规则进行精确测量的能力； 5. 能准确、规范地表达测量结果，包括数值和单位，具备科学表述能力。 1. 掌握基本测量工具的使用方法，具备实验操作与数据处理能力； 2.理解误差来源，能进行误差分析，具备科学探究与批判思维能力； 3.培养严谨的科学态度，体会精确测量在科学研究中的重要性； 4. 能规范表达测量结果，具备科学语言组织与表达能力。 重点及难点 游标卡尺和螺旋测微器的读数原理 题型及难度 填空题为主， 难度偏易 【本课时主要内容】 游标卡尺的测 量原理及使用 游标卡尺的测 量原理及使用 螺旋测微器 的测量原理 及使用 螺旋测微器 的测量原理 及使用 电压表、电 流表的读数 【答案】游标尺　内径　紧固螺钉　0.1　0.05　0.02　　　　固定刻度　0.5　0.5　0.01　0.01　0.5　最大刻度　精确度 探究1　游标卡尺的测量原理及使用 【问题导入】 阅读课文：了解游标卡尺的基本结构和读数原理 【思考与讨论】 总结游标卡尺的读数方法？ 游标卡尺是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。 常用的游标卡尺有 10 分度、20 分度和 50 分度三种。以 10 分度游标卡尺为例，如图 1，游标尺上有 10 个小的等分刻度，总长 9 mm，每一分度为 0.9 mm，与主尺 上的最小分度相差 0.1 mm。量爪并拢时主尺和游标尺的零 刻度线对齐，它们的第一条刻度线相差 0.1 mm，第二条刻 度线相差 0.2 mm……当量爪间所测量物体的长度为 0.1 mm 时，游标尺向右应移动 0.1 mm，这时它的第一条刻度线 恰好与主尺的 1 mm 刻度线对齐。同样当游标尺的第五条 刻度线跟主尺的 5 mm 刻度线对齐时，说明两量爪之间有 0.5 mm 的宽度……这样就将没有游标尺时主尺读数需要估读的问题转化为比较主尺上的刻度线与游标尺上的哪条刻 度线对齐的问题，提高了测量的精度。 游标尺上的刻度线越多，游标尺单位刻度与1 mm的差 距越小，测量的精确程度就越高。如20分度卡尺的游标尺 零刻度线之后共有20条刻度线，其单位刻度与1 mm的差 值为0.05 mm；50分度卡尺的游标尺零刻度线之后共有50 条刻度线，其单位刻度与1 mm的差值仅为0.02 mm。 图1 读数 读数时，先读主尺上的刻度，如图2，根 据游标尺上零刻度线与主尺刻度线的相对位置，可知主尺 读数是 23 mm ；再读游标尺上的刻度，图 2 为 10 分 度游标卡尺，游标尺上的第七条刻度线与主尺上的刻度线 对齐，其读数为 0.7 mm ；结合主尺及游标尺的读数得到被 测长度为 23.7 mm。 图2 典例1 如图甲所示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.  典例1 必备知识 20分度游标卡尺的读数原理. 关键能力　 【答案】A　11.25 【解题思路】 对标训练1 某同学用不同规格的游标卡尺测量物体尺寸如图所示,完成其读数. 对标训练1 【答案】22.3　11.10　1.052 【解题思路】 易错提醒 游标卡尺的游标刻度不需要估读. 探究2　螺旋测微器的测量原理及使用 【问题导入】 阅读课文：了解螺旋测微器的基本结构和读数原理 【思考与讨论】 总结螺旋测微器的读数方法？ 当旋钮 D 旋转一周，螺杆 F 便沿着旋转轴线方向前进或后退一个螺距的距离。螺旋测微器的固定刻度 B 的螺距是 0.5 mm，圆周上的可动刻度 E 有 50 个等分刻度，因此可动刻度每旋转一格，对应测微螺 杆 F 前进或后退 0.5/50 mm ＝ 0.01 mm 显然，用螺旋测微器测量可准确到 0.01 mm。 读数读数时，先读固定刻度B上的刻度，如图， 观 察 到B上 的 半 毫 米 刻 度 线 已 露 出， 故B上 的 读 数 为 6.5 mm；再读E上的刻度，考虑到每一格对应0.01 mm，可 知E上的读数为22.5×0.01 mm ＝ 0.225 mm。综合 B 及 E 的读数得到被测长度为 6.725 mm。 典例2 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　　　　(选填“A”“B”“C”或“D”).从图中的示数可读出合金丝的直径为　　　　mm.  典例2 必备知识 螺旋测微器的读数原理. 关键能力　 【答案】B　0.410 【解题思路】 对标训练2 在测量一根粗细均匀的合金丝电阻率的实验中,利用螺旋测微器测量合金丝直径,如图所示,则合金丝的直径为　　　　mm.  　对标训练2 【答案】0.657(0.656~0.658均可) 【解题思路】 易错提醒 螺旋测微器的可动刻度需要估读. 探究3　电压表、电流表的读数 【问题导入】 了解常见电压表、电流表的读数方法 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。 【思考与讨论】 电表的估读方法和其他测量工具的估读方法是否有相似之处，如毫米刻度尺，弹簧测力计等？ 典例3 如图所示为电流表和电压表的刻度盘. 　典例3 (1) 图甲使用0.6 A量程时,对应刻度盘上每一小格代表　　　　A,图甲中表针的示数是　　　　A;当使用3 A量程时,对应刻度盘上每一小格代表　　　　A,图甲中表针的示数为　　　　A.   (2) 图乙使用较小量程时,每小格表示　　　　V,图乙中表针的示数为　　　　V;若使用的是较大量程,则这时表盘刻度每小格表示　　　　V,图乙中表针的示数为　　　　V.   必备知识 电压表、电流表的读数原理. 关键能力　 【答案】　(1) 0.02　0.44　0.1　2.20　(2) 0.1　1.70　0.5　8.5　 【解题思路】 　 对标训练3 请完成下列各表的读数,把答案填在横线上. (1) 量程分别为0~3 V和0~3 A的电表.(a)读数　　　　,(b)读数　　　　.   对标训练3 (2) 量程为0~15 V的电压表读数.(c)读数　　　　,(d)读数　　　　,(e)读数　　　　.   对标训练3 (3) 量程为0~0.6 A的电流表读数.(f)读数　　　　,(g)读数　　　　,(h)读数　　　　,(i)读数　　　　.  对标训练3 【答案】(1) 0.90 V　1.80 A　(2) 10.0 V　10.5 V　12.0 V　(3) 0.40 A　0.50 A　0.22 A　0.52 A　 【解题思路】 (1) 量程为0~3 V的电压表,分度值为0.1 V,由题图可知,其读数为0.90 V;量程为0~3 A的电压表,分度值为0.1 A,由题图可知,其读数为1.80 A.　(2) 量程为0~15 V的电压表,分度值为0.5 V.由题图可知,读数分别为10.0 V、10.5 V、12.0 V.　(3) 量程为0~0.6 A的电流表,分度值为0.02 A.由题图可知,读数分别为0.40 A、0.50 A、0.22 A、0.52 A. 易错提醒 不同的精确度,估读方法不同. 学科网（北京）股份有限公司 $