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第3节 实验1：长度的测量及测量工具的选用
第十一章 电路及其应用
人教版（2019）必修第一册
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要想测量金属的电阻率需要测量那些物理量？
由 知
长度
直径
利用刻度尺能准确测量金属丝的直径吗？有没有更好和精度更高的测量工具呢？
物理观念 1.物质观念：认识到导体的几何尺寸（长度、直径）和电学属性（电阻）是其客观属性，高精度测量是获取准确物理量的基础。
2.运动与相互作用观念：理解测量是通过工具与物体（或仪器与电路）的相互作用来实现的，如机械接触或电磁感应。
科学思维 1.模型建构：将复杂的测量工具抽象为“主尺+副尺”、“螺旋”或“表头+量程”的读数模型。
2.科学推理：理解并运用“差值法”、“放大法”的原理，以及根据量程选择合适分度值进行精确读数。
3.科学论证：能根据测量精度要求，论证选择不同工具（游标卡尺/螺旋测微器/电表）和量程的合理性。
学习目标
科学探究 1.方案设计：能根据待测物理量（长度/电阻）的要求，选择并设计相应的测量方案，包括选择工具、量程和测量步骤。
2. 证据收集：能规范操作，准确读出并记录包含估读位在内的完整数据。
3. 结果分析：能分析系统误差和偶然误差来源，并通过多次测量求平均值等方法来减小误差。
学习目标
科学态度 与责任 1.严谨求实：尊重数据，如实记录，不篡改或伪造数据。
2.安全意识：严格遵守操作规程，谨慎操作（如保护螺旋测微器的棘轮、电表的量程选择），避免损坏仪器。
3.社会责任：认识到精密测量在科学研究和工程技术中的重要性，培养精益求精的工匠精神。
重点难点
重点 1. 原理理解：掌握游标卡尺、螺旋测微器的精密测量原理（差值法/放大法），以及电表量程与分度值的对应关系。
2. 规范操作与读数：能正确、规范地使用上述仪器进行测量，并准确读出数据。。
难点 1.精度匹配：根据具体测量任务的精度要求，合理选择测量工具和电表量程。
2. 误差分析：能识别并分析测量中的误差来源（如视差、仪器零点误差），并掌握减小误差的基本方法。
1. 游标卡尺
2. 螺旋测微器
3. 电表的读数
4.课堂总结
4. 练习与应用
5. 提升训练
学习内容
第3节 实验1：长度的测量及测量工具的选用
一、游标卡尺
第3节 实验1：长度的测量及测量工具的选用
一、游标卡尺
10分度
20分度
50分度
01 游标卡尺的构造
一、游标卡尺
02 游标卡尺的功能
测深度
测外径
测内径
一、游标卡尺
1.将量爪并拢，查看游标和主尺身的零刻度线是否对齐，如果对齐就可以进行测量。
2.测量时，右手拿住尺身，大拇指移动游标，
左手拿待测外径（或内径）的物体，使待测物位
于外测量爪之间，当与量爪紧紧相贴时，拧紧紧固螺钉。
注意：
（1）用量爪卡紧物体时，用力不能太大；
（2）卡尺测量不宜在工件上随意滑动，防止量爪面磨损。
（3）使用后要擦干净，将两尺零线对齐，放入卡尺专用盒内，存放在干燥处。
一、游标卡尺
04 游标卡尺的测量原理
主尺
游标尺
0
1
0
10
cm
10毫米
9毫米
1毫米
0.9毫米
刻度：主尺上的最小分度是1毫米，游标上有10个等分度，总长为主尺上的9毫米，则游标上每一个分度为0.9毫米，主尺上一个刻度与游标上的一个刻度相差0.1 mm 。
（1）10分度游标卡尺的测量原理
一、游标卡尺
主尺
游标尺
1
0
10
cm
0
当被测量的物体长度为零时，游标上的哪一根刻度线与主尺上刻度线相重合呢？
（1）.10分度游标卡尺的测量原理
04 游标卡尺的测量原理
一、游标卡尺
主尺
游标尺
0
1
0
10
cm
游标向右移动0.1mm
（1）10分度游标卡尺的测量原理
04 游标卡尺的测量原理
当被测量的物体厚度为0.1mm时，主尺上的哪一根刻度线与游标上刻度线相重合呢？
一、游标卡尺
主尺
游标尺
1
0
10
cm
只有第一条刻度线与主尺上的1毫米刻度线重合，其余的刻度线都与主尺上的刻度线不重合。表示被测量的物体厚度为0.1mm。
（1）10分度游标卡尺的测量原理
04 游标卡尺的测量原理
一、游标卡尺
测量值= 主尺整毫米数 + N× 0.1mm(精度)
主尺
0 1 2 3 4
0
主尺读数：4mm
游标尺读数： 3 ×0.1 mm =0.3mm
测量值=4mm + 3×0.1mm=4.3mm
10
游标尺
N指游标上第几根线与主尺对齐
加法法则
（1）10分度游标卡尺的测量原理
04 游标卡尺的测量原理
一、游标卡尺
（1）10分度游标卡尺的测量原理
04 游标卡尺的测量原理
测量值= 主尺被对齐的整毫米数 – N× 0.9mm
主尺
0 1 2 3 4
0
N根线与主尺整毫米数：7mm
游标尺读数： 3×0.9 mm =2.7mm
测量值=7mm – 3×0.9mm=4.3mm
10
游标尺
N指游标上第几根线与主尺对齐
减法法则
一、游标卡尺
04 游标卡尺的测量原理
（2）20分度游标卡尺的测量原理
主尺
游标尺
0
1
0
10
cm
20毫米
19毫米
2
20
刻度：主尺上的最小分度是1毫米，游标上有20个等分度，总长为主尺上的19毫米，则游标上每一个分度为0.95毫米，主尺上一个刻度与游标上的一个刻度相差0.05mm。
精度：0.05mm
一、游标卡尺
04 游标卡尺的测量原理
主尺
cm
10
游标尺
0
26
5×0.05
20
L=
26mm
+
0.25mm
=26.25mm
测量值= 主尺整毫米数 + N× 0.05mm（精度）
（2）20分度游标卡尺的测量原理
一、游标卡尺
（3）50分度游标卡尺的测量原理
50mm
主尺
0
1
2
3
4
5
1
游标尺
0
2
3
4
5
6
7
8
0
9
cm
49mm
刻度： 主尺上的最小分度是1毫米，游标上有50个等分度，总长为主尺上的49毫米，则游标上每一个分度为0.98毫米，主尺上一个刻度与游标上的一个刻度相差0.02mm。
精度：0.02mm
04 游标卡尺的测量原理
一、游标卡尺
（3）50分度游标卡尺的测量原理
04 游标卡尺的测量原理
主尺
2
游标尺
0
105
L=
105mm
+
0.00
0×0.02
=105.00mm
4
11
12
1
3
测量值= 主尺整毫米数 + N× 0.02mm（精度）
N指游标上第几根线与主尺对齐
一、游标卡尺
【例1】(2024·北京师范大学附中高二月考)物理实验中。用游标卡尺测量某金属管的外径，示数如图所示。则该金属管的外径为　　　 mm。
21.8
【解析】该游标卡尺精确度为0.1 mm，金属管的外径为21 mm+8×0.1 mm=21.8 mm。
一、游标卡尺
【例2】如图甲、乙、丙所示的三把游标卡尺，它们的读数依次为 mm、______ mm、　　　 mm。
17.3
23.35
10.38
【解析】题图甲读数：整毫米数是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；题图乙读数：整毫米数是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；题图丙读数：整毫米数是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。
一、游标卡尺
05 游标卡尺的应用练习
一、游标卡尺
05 游标卡尺的应用练习
一、游标卡尺
05 游标卡尺的应用练习
二、螺旋测微器
第3节 实验1：长度的测量及测量工具的选用
二、螺旋测微器
01 螺旋测微器的解构与功能
螺旋测微器（又叫千分尺）是比游标卡尺更精密的测量长度的工具，用它测长度可以准确到0.01mm，测量范围为几个厘米。
二、螺旋测微器
螺旋测微器的精密螺纹的螺距是0.5mm，可动刻度有50个等分刻度，可动刻度旋转一周，测微螺杆可前进或后退0.5mm，所以可动刻度每一小格表示0.01mm。
02 螺旋测微器的原理
二、螺旋测微器
（1）先读固定刻度：
找到固定刻度右边第一根主尺线（注意半刻度线有没有露出来）：读得4.5mm
（2）再读可动刻度:
找到轴线与可动刻度对齐的地方，读数从下面起且要往后估读一位。
读得41.0
对应的数值为：41.0×0.01mm=0.410mm
（3）把固定刻度读数与可动刻度读数相加：
如果半刻度线没有露出来那就是4.0mm
03 螺旋测微器的读数方法
二、螺旋测微器
03 螺旋测微器的读数方法
读数公式
测量值(mm)＝固定刻度数(mm)＋可动刻度数(估读一位)×0.01(mm)
0
5
5
10
可动刻度
半毫米刻度
固定刻度
注意：必须估读
二、螺旋测微器
【例3】螺旋测微器为精密仪器，用螺旋测微器测量合金丝的直径时，为防止螺旋测微器损伤，当测砧和测微螺杆快接触合金丝时应改为旋转图甲所示的部件　　(选填“A”“B”“C”或“D”)，将会听到“喀喀”响声，表示已经夹紧，为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前还应先旋紧如图甲所示的部件　　(选填“A”“B”“C”或“D”)。从图乙中的示数可读出合金丝的直径为　　　 mm。
D
B
3.700
二、螺旋测微器
【解析】当测砧和测微螺杆快接触合金丝时，应改为旋转微调旋钮，即D部件；为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前还应先旋紧锁紧装置，即B部件，螺旋测微器可以读到毫米千分位，合金丝的直径为d=3.5 mm+0.200 mm=3.700 mm。
二、螺旋测微器
甲　　　mm，乙　　　mm，丙　　　mm。
【例4】读出下面螺旋测微器测量的读数。
3.550
3.205
0.800
二、螺旋测微器
三、电压表、电流表的读数
第3节 实验1：长度的测量及测量工具的选用
三、电压表、电流表的读数
01 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：
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；
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；
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。
三、电压表、电流表的读数
例如：
(1)0～3 V的电压表和0～3 A的电流表的读数方法相同，此量程下的精确度分别是0.1 V和0.1 A，看清楚指针的实际位置，读到小数点后面 。
(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 ，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 ，这时要求“半格估读”，即读到最小刻度的一半0.01 A。
两位
一位
两位
01 电压表、电流表的读数方法
三、电压表、电流表的读数
(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。
【例5】如图为电流表和电压表的刻度盘。
0.02
0.44
0.1
2.20
0.1
1.70
0.5
8.5
三、电压表、电流表的读数
读数________　　　　读数________________
10.0 V
10.2 V(或10.3 V)
【典例6】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________　　　　读数________
(2)量程为0～15 V的电压表读数。
0.90 V
1.90 A
四、课堂总结
第2节 导体的电阻
四、课堂总结
测量工具
精确度提高
测量值=主尺整毫米数+游标N线× 精确度
螺旋测微器读数
测量值=固定刻度+半刻度+可动刻度
毫米刻度尺
10分度的游标卡尺
20分度的游标卡尺
50分度的游标卡尺
螺旋测微器（千分尺）
测量工具
0.01mm
精度
1mm
0.1mm
0.05mm
0.02mm
电流(压)表读数
最小刻度为“1”(包括0.1、0.01)分别估读到1、0.1、0.01
最小刻度为“2”(包括0.2、0.02)分别估读到1、0.1、0.01
最小刻度为“5”(包括0.5、0.05)分别估读到1、0.1、0.01
游标卡尺读数
五、练习与应用
第2节 导体的电阻
五、练习与应用
五、练习与应用
五、练习与应用
五、练习与应用
五、练习与应用
五、练习与应用
五、练习与应用
5.(2025·铁岭清河高级中学高二检测)用量程为3 V的电压表和量程为0.6 A的电流表测金属丝的电压和电流时读数如图所示，则电压表的读数为U=_____ V，电流表的读数为I=_____ A。
2.60
0.52
五、练习与应用
【解析】电压表的每小格表示0.1 V，所以估读到0.01 V，故电压表的读数为U=2.60 V
电流表每小格表示0.02 A，所以估读到0.01 A，故电流表的读数为I=0.52 A。
六、提升训练
第2节 导体的电阻
六、提升训练
六、提升训练
六、提升训练
六、提升训练

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