11.3實驗1長度的測量及測量工具的選用（導學案）高二物理（人教版2019）

第3節(jié)實驗1長度的測量及測量工具的選用導學案【學習目標】1、理解游標卡尺的原理，學會使用游標卡尺測量長度。2、理解螺旋測微器的原理，學會使用螺旋測微器測量長度。3、通過使用游標卡尺或螺旋測微器測量長度，以及測量電阻等過程，進一步形成自覺遵守實驗操作規(guī)程和謹慎操作的習慣。【學習重難點】學習重點：游標卡尺和螺旋測微器的使用。學習難點：游標卡尺和螺旋測微器的使用。【知識回顧】1、電阻定律的表達式為R＝ρl2、較為精確地測量導線的直徑，可以采用累積法?！咀灾黝A習】1、常見的游標卡尺分為10分度、20分度、50分度三種，主要用于測外徑、內(nèi)徑、深度。2、游標卡尺的讀數(shù)方法為：測量值＝主尺整毫米數(shù)＋N×精度，N指游標上第幾根線與主尺對齊。使用游標卡尺測量時不需要估讀。3、螺旋測微器（又叫千分尺）是比游標卡尺更精密的測量長度的工具，用它測長度可以準確到0.01mm，測量范圍為幾個厘米。4、螺旋測微器的讀數(shù)方法為：測量值（mm）＝固定刻度數(shù)（mm）＋可動刻度數(shù)（估讀一位）×0.01（mm）。【課堂探究】第一部分游標卡尺的原理及使用游標卡尺的構(gòu)造如圖所示，常見的游標卡尺分為10分度、20分度、50分度三種，主要用于測外徑、內(nèi)徑、深度。游標卡尺的使用方法：①將量爪并攏，查看游標和主尺身的零刻度線是否對齊，如果對齊就可以進行測量。②測量時，右手拿住尺身，大拇指移動游標，左手拿待測外徑（或內(nèi)徑）的物體，使待測物位于外測量爪之間，當與量爪緊緊相貼時，擰緊緊固螺釘。注意：①用量爪卡緊物體時，用力不能太大。②卡尺測量不宜在工件上隨意滑動，防止量爪面磨損。③使用后要擦干凈，將兩尺零線對齊，放入卡尺專用盒內(nèi)，存放在干燥處。測量原理：如圖，在10分度游標卡尺上，主尺上的最小分度是1毫米，游標上有10個等分刻度，總長為主尺上的9毫米，則游標尺上一個分度比主尺上的一個分度小0.1mm。當被測量的物體長度為零時，游標上的零刻度線和主尺上的第一條刻度線重合，此時零刻度線后的第1條刻度線與主尺相差0.1mm，第2條刻度線與主尺相差0.2mm……第10條刻度線與主尺相差1mm。當被測量的物體厚度為0.1mm時，只有游標尺的第一條刻度線與主尺上的1毫米刻度線重合，其余的刻度線都與主尺上的刻度線不重合。這就表示被測量的物體厚度為0.1mm。讀數(shù)方法：①加法法則：測量值＝主尺整毫米數(shù)＋N×0.1mm（精度），N指游標上第幾根線與主尺對齊。4mm＋3×0.1mm＝4.3mm11mm＋6×0.1mm＝11.6mm②減法法則：測量值＝主尺被對齊的整毫米數(shù)–N×0.9mm。測量值＝7mm－3×0.9mm＝4.3mm26mm－6×0.9mm＝20.6mm10分度游標卡尺的讀數(shù)規(guī)律：一看精度；二看游標尺上的0刻度線位置，區(qū)分零刻度與標尺最前端；三看游標尺的哪條（第N條）刻度線與主尺上的刻度線對齊。5mm＋17×0.05mm＝5.85mm思考：當被測量的物體厚度為27.7mm（2.77cm）時，主尺上的哪一根刻度線與游標上刻度線相重合呢？游標尺向右移動，使零刻度線處于主尺的27mm、28mm刻度線之間，并使第7條刻度線與主尺上的刻度線重合，則有：L＝27mm＋7×0.1mm＝27.7mm20分度游標卡尺的主尺上的最小分度是1毫米，游標上有20個等分度，總長為主尺上的19毫米，則游標上每一個分度為0.95毫米，主尺上一個刻度與游標上的一個刻度相差0.05mm，即精度為0.05mm。讀數(shù)方法：測量值＝主尺整毫米數(shù)＋N×0.05mm（精度）26mm＋5×0.05mm＝26.25mm105mm＋0×0.05mm＝105.00mm50分度游標卡尺的主尺上的最小分度是1毫米，游標上有50個等分度，總長為主尺上的49毫米，則游標上每一個分度為0.98毫米，主尺上一個刻度與游標上的一個刻度相差0.02mm，即精度為0.02mm。讀數(shù)方法：測量值＝主尺整毫米數(shù)＋N×0.02mm（精度）105mm＋0×0.02mm＝105.00mm三種游標卡尺的比較分類主尺最小刻度（mm）游標尺刻度總長（mm）游標最小分度（mm）精確度（mm）10分度190.90.120分度1190.950.0550分度1490.980.02讀數(shù)步驟：①首先看游標尺總刻度，確定精確度；②接著看游標尺零線，從主尺上讀出整毫米數(shù)；③再看游標尺（不計0刻度線）與主尺對齊線，讀出小數(shù)；④最后確定測量結(jié)果。注意：游標卡尺都是根據(jù)刻線對齊來讀數(shù)的，所以都不再往下一位估讀?！揪毩?】游標卡尺的主尺最小分度為1mm；圖1尺的精度是0.1mm，讀數(shù)是40.8mm；圖2中的精度是0.05mm，讀數(shù)是10.45mm。圖1圖2【練習2】讀數(shù)練習。99.60mm100.20mm第二部分螺旋測微器的原理及使用螺旋測微器（又叫千分尺）是比游標卡尺更精密的測量長度的工具，用它測長度可以準確到0.01mm，測量范圍為幾個厘米。螺旋測微器的精密螺紋的螺距是0.5mm，可動刻度有50個等分刻度，可動刻度旋轉(zhuǎn)一周，測微螺桿可前進或后退0.5mm，所以可動刻度每一小格表示0.01mm。螺旋測微器的讀數(shù)方法：①先讀固定刻度：找到固定刻度右邊第一根主尺線（注意半刻度線有沒有露出來）：讀得4.5mm，如果半刻度線沒有露出來那就是4.0mm。②再讀可動刻度：找到軸線與可動刻度對齊的地方，讀數(shù)從下面起且要往后估讀一位。讀得9.2，所以對應的數(shù)值為：9.2×0.01mm＝0.092mm。③把固定刻度讀數(shù)與可動刻度讀數(shù)相加：4.5mm＋0.092mm＝4.592mm。即，測量值（mm）＝固定刻度數(shù)（mm）＋可動刻度數(shù)（估讀一位）×0.01（mm）【例】讀數(shù)練習。2.5mm＋0.460mm＝2.960mm1.5mm＋0.250mm＝1.750mm2mm＋0.344mm＝2.344mm0.5mm＋0.006mm＝0.506mm0mm＋0.496mm＝0.496mm螺旋測微器的使用：①使用前應先檢查零點，方法是通過調(diào)節(jié)旋鈕，使螺桿F和測砧A接觸，此時可動刻度上的零刻線應當和固定套筒上的基準線（長橫線）對正；②左手持曲架，右手轉(zhuǎn)動大旋鈕使測桿F與測砧A間距稍大于被測物，放入被測物，轉(zhuǎn)動微調(diào)旋鈕到夾住被測物，聽到“喀喀”聲時停止。③在讀數(shù)時，要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻線是否已經(jīng)露出。④讀數(shù)時，千分位要一位估讀數(shù)字，即使固定刻度的零點正好與可動刻度的某一刻度線對齊，千分位上也應讀取為“0”。⑤用畢放回盒中，存放中測桿和測砧不要接觸，長期不用，要涂油防銹。【例】讀數(shù)練習。8.5mm＋0.203mm＝8.703mm4.0mm＋0.088mm＝4.088mm5.545mm8.462mm第三部分工具的選擇與使用思考1：當對測量精度要求不高，且物體的尺寸比較大的時候，應選用什么測量工具？刻度尺。思考2：當需要測量一張紙的厚度、細絲的直徑、工件的外徑時，應選用什么測量工具？螺旋測微器。思考3：當需要測量工件的外徑、內(nèi)徑、深度時，應選用什么測量工具？游標卡尺?！疽曨l】螺旋測微器的使用?！疽曨l】用游標卡尺測量內(nèi)徑、外徑、深度?！緦W后反思】_____________________________________________________________________________________________________________________