鲁科版高中物理必修第三册第3章恒定电流第5节科学测量长度的测量及测量工具的选用课件（32页ppt）

(共32张PPT)
第3章　恒定电流
第5节　科学测量：长度的测量及测量工具的选用
核心素养：1.知道常用长度的测量工具（刻度尺、游标卡尺和螺旋测微器）. 2.知道 电压表和电流表的选择、接法和读数. 3.掌握游标卡尺和螺旋测微器测量长度的原理 和读数方法.
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研习任务一　游标卡尺的原理和使用
教材　认知
1. 构造
主尺、游标尺（主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪），游标尺上还有一个深度尺 （如图所示）.
2. 用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径.
3. 原理：利用主尺的单位刻度与游标尺的单位刻度之间固定的微量差值制成.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 .常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10格的、 、50格 的，其读数见表：
刻度格数
（分度） 刻度总长度 每小格与
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
1 mm　
20格的　
4. 读数：若用x表示从主尺上读出的整毫米数，K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，则记录结果表示为（x＋K× ） mm.需要注意的 是，不管是哪种卡尺，K值均不需要向后估读一位.
如图所示，有一游标卡尺，主尺的最小分度是1 mm，游标尺上有20个小的等分刻度. 用它测量一工件的长度，图示的读数为104 mm＋ ×0 mm＝104.00 mm.
精确度　
0.05　
研习　经典
[典例1]　用游标为20分度的卡尺测量一粗细均匀圆柱体的长度，如图所示，由图可 知其长度为 mm.
[解析]　20分度的游标卡尺精确度是0.05 mm，游标卡尺的主尺读数为50 mm，游标 尺上第3个刻度和主尺上的某一刻度线对齐，所以游标尺读数为3×0.05 mm＝0.15 mm，则读数为50 mm＋0.15 mm＝50.15 mm.
50.15　
名师点评
　　（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.
　　（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.
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研习任务二　螺旋测微器的原理和使用
2. 原理：螺旋测微器的固定刻度B的螺距为 ，即旋钮D每旋转一周，F前 进或后退0.5 mm，而可动刻度E上的刻度为50等份，每转动一小格，F前进或后 退 ，即螺旋测微器的精确度为0.01 mm.读数时估读到毫米的千分位上， 因此，螺旋测微器又叫 .
精密螺纹　
0.5 mm　
0.01 mm　
千分尺　
3. 读数：测量时被测物体长度的整毫米数（或半毫米数）由 读出，小 数部分由 读出.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）.
如图所示，固定刻度示数为2.0 mm，而从可动刻度上读的示数为15.0×0.01 mm＝ 0.150 mm，最后的读数为：2.0 mm＋0.150 mm＝2.150 mm.
固定刻度B　
可动刻度E　
研习　经典
甲　 乙
0.010（0.009或
0.011）
6.870（6.869或6.871）
6.860（6.859或6.861）
名师点评
　　（1）读数时要准确到0.01 mm，估读到0.001 mm，测量结果若用毫米做单位， 则小数点后面必须保留三位.
　　（2）读数时，要注意固定刻度上半毫米刻线是否露出，可动刻度边缘是否已过 固定刻度的水平轴线.
　　（3）注意螺旋测微器半毫米刻线的位置.有的半毫米刻线在固定刻线水平轴线的 下方.图甲中半毫米刻线在水平轴线的上方，而图乙中半毫米刻线在水平轴线的下方.
[训练1]　读出图中给出的螺旋测微器的示数.
甲
乙
丙
甲： mm，乙： mm，丙： mm.
3.550
3.204
0.850
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研习任务三　电压表、电流表读数
教材　认知
1. 首先要弄清电表量程，即指针指到最大刻度时电表允许通过的最大电压或电流值.
2. 根据表盘总的刻度数确定精确度，即每一小格表示的值，同时确定读数有效数字 所在的位数.
3. 按照指针的实际位置进行读数.
4. （1）0～3 V的电压表和0～3 A的电流表读数方法相同，此量程下的精确度是0.1 V 和0.1 A，读到0.1的下一位，即读到小数点后面两位.
（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 一位，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 面两位，这时要求“半格估读”，即读到最小刻度的一半0.01 A.
研习　经典
[典例3]　如图为电流表和电压表的刻度盘.
甲
乙
（1）图甲使用0.6 A量程时，对应刻度盘上每一小格代表 A，图中表针示数 是 A；当使用3 A量程时，对应刻度盘上每一小格代表 A，图中表针 示数为 A.
（2）图乙使用较小量程时，每小格表示 V，图中表针的示数为 V. 若使用的是较大量程，则这时表盘刻度每小格表示 V，图中表针示数 为 V.
0.02
0.44
0.1
2.20
0.1
1.70
0.5
8.5
[训练2]　请完成下列各表的读数，把答案填在图下的横线上.
（1）量程为0～3 V和0～3 A的电表.
　　
读数 读数
0.90 V
1.90 A
（2）量程为0～15 V的电压表读数.
　　
读数 读数
读数 　
10.0 V
10.5 V
10.2 V（或10.3 V）
（3）量程为0～0.6 A的电流表读数.
　　
读数 读数
　　
读数 读数
0.40 A
0.50 A
0.22 A
0.52 A
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课后提素养
1. 甲图读数为 cm，乙图读数为 cm，丙图读数为 cm.
甲
乙
丙
解析：甲图为螺旋测微器，读数为11 mm＋20.0×0.01 mm＝11.200 mm＝1.1 200 cm；
乙图为游标卡尺，读数为1.1 cm＋5×0.05 mm＝1.125 cm；
丙图读数为22 mm＋6×0.1 mm＝22.6 mm＝2.26 cm.
1.120 0
1.125
2.26
2. 正确读出图中各电表的读数：
（1）如图甲所示，接0～3 V量程时读数为 V；接0～15 V量程时读数 为 V.
（2）如图乙所示，接0～3 A量程时读数为 A；接0～0.6 A量程时读数 为 A.
甲
乙
2.18
10.8
0.80
0.16
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课时作业
[基础训练]
1. 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 （填“A”“B”“C”或“D”）.从图中的示数可读出合金 丝的直径为 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.
B
0.410
1
2
3
4
5
2. 如图所示，请读出各游标卡尺的读数：图甲 ，图乙 ， 图丙 .
甲
乙
丙
解析：图甲的读数为11 mm＋4×0.1 mm＝11.4 mm；图乙的读数为10 mm＋12×0.05 mm＝10.60 mm；图丙的读数为4 mm＋10×0.02 mm＝4.20 mm.
11.4 mm
10.60 mm
4.20 mm
1
2
3
4
5
3. 某同学在做长度的测量实验时，使用螺旋测微器、游标卡尺获得了以下数据.
甲
乙
（1）用螺旋测微器测量金属丝直径的结果如图甲所示，其读数是 mm.
解析：（1）螺旋测微器读数为l＝3 mm＋15.0×0.01 mm＝3.150 mm.
（2）用游标卡尺测量长度的结果如图乙所示，其读数是 cm.
解析：（2）游标卡尺读数为l'＝3 mm＋5×0.05 mm＝3.25 mm＝0.325 cm.
3.150
0.325
1
2
3
4
5
[能力提升]
4. （1）图甲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，能测量的最大电流是 A，对应刻度盘上的每一小格代 表 A，图甲所示示数为 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代表 A，图甲所示示数为 A.
0.6
0.02
0.34
0.1
1.70
甲
1
2
3
4
5
（2）图乙为学生实验用的有两个量程的电压表刻度盘，当使用较小量程时，测量电 压的最大值不得超过 V，对应刻度盘上的每一小格表示 V，图乙所示示 数为 V；若使用的是较大量程时，则对应刻度盘上的每一小格表 示 V，图乙所示示数为 V.
乙
3　
0.1
2.20
0.5
11.0
1
2
3
4
5
乙
1
2
3
4
5
5. （1）图甲中游标卡尺读数为 cm（图中游标尺上有20个等分刻度），图 乙中螺旋测微器读数为 mm.
甲
乙
解析：（1）图甲中游标卡尺读数为0.6 cm＋0.05×12 mm＝0.660 cm，图乙中螺旋 测微器读数为8.5 mm＋0.01×30.0 mm＝8.800 mm.
0.660
8.800
1
2
3
4
5
（2）测量一根金属丝的电阻率，电流表、电压表的示数如图丙所示.由图可以读出流 过金属丝的电流强度I＝ A，金属丝两端的电压U＝ V.
丙
解析：（2）电流表最小分度值为0.02 A，流过金属丝的电流强度I＝0.44 A，电压表 最小分度值为0.1 V，金属丝两端的电压U＝2.20 V.
0.44
2.20
1
2
3
4
5