第十一章 电路及其应用 学习活动设计四：如何测量电路所用导线的直径？

第十一章《电路及其应用》学习活动设计四：如何测量电路所用导线的直径？
　　课堂教学：
　　【任务情境】
　　为建筑模型电路购买的导线，想知道导线的粗细，该如何测量呢？你知道哪些测量长度的工具？
　　
　　
　　学生活动：充分讨论、交流，发表见解，调动课堂参与度。
　　【学习任务一】学会使用游标卡尺测量小尺度物体的长度
　　情境一：给你一个笔筒，如何用一把普通刻度尺测量它的深度，内径，上、下边沿外径？
　　学生活动：小组合作，讨论与交流并回答问题。
　　预测学生最终结论：普通刻度尺无法精确测量上述数据
　　教师活动：展示游标卡尺，简单介绍功能
　　
　　
　　学生活动：观察游标卡尺，通过说明书初步了解游标卡尺的结构、测量原理、使用方法及读数方法
　　教师引导：及时对学生描述进行评价，引导学生观察游标尺刻度与主尺刻度的区别，说明游标卡尺怎样将估读问题转化为由对齐的刻度线读数来提高精度。
　　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1mm。
　　学生活动：小组合作，讨论与交流并回答问题。
　　设计意图：通过学生阅读说明书独立学习，激发学生的主动学习意识，锻炼学生的自我学习能力，学生通过自我学习以后进行交流，提升自我学习的获得感。
　　情境二：使用游标卡尺测量一个小钢球的直径、测量一个小圆管的内径
　　学生活动：认真观察游标卡尺的结构，并尝试用10分度游标卡尺测量一个小钢球的直径、测量一个小圆管的内径，小组内交流使用方法及读数方法
　　教师活动：引导学生总结出游标卡尺的读数方法：若用a表示由主尺上读出的整毫米数，b表示从游标尺上读出与主尺上某一刻线对齐的游标的格数，则记录结果表达为：（a＋b×精度）mm。
　　读数步骤：
　　1.首先要弄清该尺的精度。
　　2.接着从主尺上读出整毫米数。
　　3.再从游标尺上读出不足1毫米的长度值。
　　4.最后确定测量结果。
　　设计意图：通过学生亲身操作，提高学生的动手操作能力，在动手操作的过程中逐渐学习掌握一种测量工具的使用，锻炼了学生的实操能力。实验过程中进一步体会游标卡尺比普通刻度尺的优越之处：既方便了测量，又提高了测量精度。
　　学生活动：
　　【课堂练习】
　　1.游标卡尺的主尺最小分度为__________，
　　图1尺的精度是__________mm，读数是__________mm；
　　图2中的精度是__________mm，读数是__________mm。
　　
　　
　　2.读出以下各游标尺的测量值
　　
　　
　　
　　
　　【学习任务二】学会使用螺旋测微器测量小尺度物体的长度
　　情境三：教师展示螺旋测微器模板尺，向学生说明：螺旋测微器是比游标卡尺更精确的长度测量工具
　　学生活动：观察螺旋测微器，通过说明书初步了解螺旋测微器的结构、测量原理、使用方法及读数方法。
　　教师引导：及时对学生描述进行评价，引导学生观察固定刻度与可动刻度，尝试说明这两部分刻度的关系。
　　原理：测微螺杆F与固定刻度B之间的精密螺纹的螺距为0.5mm，即旋钮D每旋转一周，F前进或后退0.5mm，而可动刻度E上的刻度为50等份，每转动一小格，F前进或后退0.01mm，即螺旋测微器的精确度为0.01mm。读数时，估读到毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺。
　　学生活动：小组合作，讨论与交流并回答问题。
　　设计意图：通过学生阅读说明书独立学习，激发学生的主动学习意识，锻炼学生的自我学习能力，学生通过自我学习以后进行交流，提升自我学习的获得感。
　　情境四：使用螺旋测微器测量一张A4纸的厚度、一根头发丝的直径
　　学生活动：小组内交流螺旋测微器的测量原理，并用螺旋测微器测量一张A4纸的厚度、一根头发丝的直径。交流实验注意事项及读数方法
　　教师活动：引导学生总结出螺旋测微器的读数方法：测量值（mm）＝固定刻度数（mm）（注意半毫米刻度线是否露出）＋可动刻度数（估读一位）×0.01（mm）。
　　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，而改用微调旋钮，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.在读数时，要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻线是否已经露出。
　　3.读数时，千分位有一位估读数字，不能随便扔掉，即使固定刻度的零点正好与可动刻度的某一刻度线对齐，千分位上也应读取为“0”。
　　设计意图：通过学生亲身操作，提高学生的动手操作能力，在动手操作的过程中逐渐学习掌握一种测量工具的使用，锻炼了学生的实操能力。实验过程中进一步体会使用螺旋测微器测量的精确性，体会物理来源于生活又应用于生活，感受科技发明对人类生活发展的推动作用。
　　学生活动：
　　【螺旋测微器读数练习】
　　【学习小结】
　　教师提问：为建筑模型电路购买的导线，用什么工具测量粗细？
　　参考答案：螺旋测微器或者游标卡尺，螺旋测微器测量更准确。
　　【学习评价自测】
　　1.某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度，测量结果如图（a）和（b）所示。该工件的直径为________cm，高度为________mm。
　　答案：1.220 6.862
　　解析：（a）该游标卡尺的精度为0.05mm，主尺读数为12mm=1.2cm，游标尺读数为4×0.05mm=0.20mm=0.020cm，所以该工件的直径1.2cm+0.020cm=1.220cm
　　（b）螺旋测微器的固定刻度数为6.5mm，可动刻度数36.2×0.01mm=0.362mm，所以该工件的高度为6.5mm+0.362mm=6.862mm
　　2．某同学测定一金属杆的长度和直径，示数如图甲、乙所示，则该金属杆的长度和直径分别为________cm和________mm。
　　答案：60.10 4.20
　　解析：此刻度尺为毫米刻度尺，金属杆的首端对齐0刻线，所以此金属杆的长度为60.10cm
　　该游标卡尺的精度为0.02mm，主尺读数为4mm，游标尺读数为10×0.02mm=0.20mm，所以该工件的直径为4mm+0.20mm=4.20mm