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第3节　实验1 长度的测量及测量工具的选用
导学案
【学习目标】
1、理解游标卡尺的原理，学会使用游标卡尺测量长度。
2、理解螺旋测微器的原理，学会使用螺旋测微器测量长度。
3、通过使用游标卡尺或螺旋测微器测量长度，以及测量电阻等过程，进一步形成自觉遵守实验操作规程和谨慎操作的习惯。
【学习重难点】
学习重点：游标卡尺和螺旋测微器的使用。
学习难点：游标卡尺和螺旋测微器的使用。
【知识回顾】
1、电阻定律的表达式为__________，所以____________________。
2、较为精确地测量导线的直径，可以采用__________。
【自主预习】
1、常见的游标卡尺分为__________、__________、__________三种，主要用于测__________、__________、__________。
2、游标卡尺的读数方法为：测量值＝______________________________，N指游标上第几根线与主尺对齐。使用游标卡尺测量时__________估读。
3、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__________，测量范围为几个厘米。
4、螺旋测微器的读数方法为：测量值（mm）＝______________________________。
【课堂探究】
第一部分 游标卡尺的原理及使用
游标卡尺的构造如图所示，常见的游标卡尺分为__________、__________、__________三种，主要用于测__________、__________、__________。
游标卡尺的使用方法：
①将量爪__________，查看游标和主尺身的零刻度线是否__________，如果__________就可以进行测量。
②测量时，右手拿住__________，大拇指移动__________，左手拿____________________，使待测物位于____________________之间，当与量爪__________时，拧紧__________。
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__________，将两尺__________对齐，放入卡尺专用盒内，存放在干燥处。
测量原理：
如图，在10分度游标卡尺上，主尺上的最小分度是__________，游标上有10个等分刻度，总长为主尺上的__________，则游标尺上一个分度比主尺上的一个分度小__________。
当被测量的物体长度为零时，游标上的零刻度线和主尺上的__________刻度线重合，此时零刻度线后的第1条刻度线与主尺相差__________，第2条刻度线与主尺相差__________……第10条刻度线与主尺相差__________。
当被测量的物体厚度为0.1mm时，只有游标尺的第一条刻度线与主尺上的__________刻度线重合，其余的刻度线都与主尺上的刻度线__________。这就表示被测量的物体厚度为0.1mm。
读数方法：
①加法法则：测量值＝______________________________，N指游标上第几根线与主尺对齐。
②减法法则：测量值＝主尺被对齐的整毫米数–N×0.9mm。
10分度游标卡尺的读数规律：一看____________________；二看____________________，区分__________与__________；三看______________________________。
思考：当被测量的物体厚度为27.7mm（2.77cm）时，主尺上的哪一根刻度线与游标上刻度线相重合呢？
20分度游标卡尺的主尺上的最小分度是__________，游标上有__________个等分度，总长为主尺上的__________，则游标上每一个分度为__________，主尺上一个刻度与游标上的一个刻度相差__________，即精度为__________。
读数方法：______________________________
50分度游标卡尺的主尺上的最小分度是__________，游标上有__________个等分度，总长为主尺上的__________，则游标上每一个分度为__________，主尺上一个刻度与游标上的一个刻度相差__________，即精度为__________。
读数方法：______________________________
三种游标卡尺的比较
分类 主尺 最小刻度（mm） 游标尺 刻度总长（mm） 游标 最小分度（mm） 精确度（mm）
10分度
20分度
50分度
读数步骤：
①首先看游标尺总刻度，确定__________；
②接着看__________，从主尺上读出__________；
③再看游标尺（不计0刻度线）与主尺对齐线，读出__________；
④最后确定__________。
注意：游标卡尺都是根据刻线对齐来读数的，所以都__________往下一位估读。
【练习1】游标卡尺的主尺最小分度为__________；图1尺的精度是__________，读数是__________；图2中的精度是__________，读数是__________。
图1 图2
【练习2】读数练习。
第二部分 螺旋测微器的原理及使用
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__________，测量范围为几个厘米。螺旋测微器的精密螺纹的螺距是__________，可动刻度有__________个等分刻度，可动刻度旋转一周，测微螺杆可前进或后退__________，所以可动刻度每一小格表示__________。
螺旋测微器的读数方法：
①先读__________：找到固定刻度__________主尺线（注意__________有没有露出来）：读得__________，如果半刻度线没有露出来那就是__________。
②再读__________：找到轴线与可动刻度对齐的地方，读数从__________起且要往后__________一位。读得__________，所以对应的数值为：______________________________。
③把__________读数与__________读数__________：______________________________。
即，__________________________________________________
【例】读数练习。
螺旋测微器的使用：
①使用前应先__________，方法是通过__________，使螺杆F和测砧A接触，此时可动刻度上的零刻线应当和固定套筒上的____________________对正；
②左手持曲架，右手转动__________使测杆F与测砧A间距稍大于被测物，放入被测物，转动__________到夹住被测物，听到“喀喀”声时停止。
③在读数时，要注意固定______________________________是否已经露出。
④读数时，千分位要一位__________数字，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”。
⑤用毕放回盒中，存放中测杆和测砧不要接触，长期不用，要涂油防锈。
【例】读数练习。
第三部分 工具的选择与使用
思考1：当对测量精度要求不高，且物体的尺寸比较大的时候，应选用什么测量工具？
思考2：当需要测量一张纸的厚度、细丝的直径、工件的外径时，应选用什么测量工具？
思考3：当需要测量工件的外径、内径、深度时，应选用什么测量工具？
【视频】螺旋测微器的使用。
【视频】用游标卡尺测量内径、外径、深度。
【学后反思】
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
第3节　实验1 长度的测量及测量工具的选用
导学案
【学习目标】
1、理解游标卡尺的原理，学会使用游标卡尺测量长度。
2、理解螺旋测微器的原理，学会使用螺旋测微器测量长度。
3、通过使用游标卡尺或螺旋测微器测量长度，以及测量电阻等过程，进一步形成自觉遵守实验操作规程和谨慎操作的习惯。
【学习重难点】
学习重点：游标卡尺和螺旋测微器的使用。
学习难点：游标卡尺和螺旋测微器的使用。
【知识回顾】
1、电阻定律的表达式为，所以。
2、较为精确地测量导线的直径，可以采用累积法。
【自主预习】
1、常见的游标卡尺分为10分度、20分度、50分度三种，主要用于测外径、内径、深度。
2、游标卡尺的读数方法为：测量值＝主尺整毫米数＋N×精度，N指游标上第几根线与主尺对齐。使用游标卡尺测量时不需要估读。
3、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。
4、螺旋测微器的读数方法为：测量值（mm）＝固定刻度数（mm）＋可动刻度数（估读一位）×0.01（mm）。
【课堂探究】
第一部分 游标卡尺的原理及使用
游标卡尺的构造如图所示，常见的游标卡尺分为10分度、20分度、50分度三种，主要用于测外径、内径、深度。
游标卡尺的使用方法：
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。
测量原理：
如图，在10分度游标卡尺上，主尺上的最小分度是1毫米，游标上有10个等分刻度，总长为主尺上的9毫米，则游标尺上一个分度比主尺上的一个分度小0.1mm。
当被测量的物体长度为零时，游标上的零刻度线和主尺上的第一条刻度线重合，此时零刻度线后的第1条刻度线与主尺相差0.1mm，第2条刻度线与主尺相差0.2mm……第10条刻度线与主尺相差1mm。
当被测量的物体厚度为0.1mm时，只有游标尺的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。这就表示被测量的物体厚度为0.1mm。
读数方法：
①加法法则：测量值＝主尺整毫米数＋N×0.1mm（精度），N指游标上第几根线与主尺对齐。
4mm＋3×0.1mm＝4.3mm 11mm＋6×0.1mm＝11.6mm
②减法法则：测量值＝主尺被对齐的整毫米数–N×0.9mm。
测量值＝7mm－3×0.9mm＝4.3mm 26mm－6×0.9mm＝20.6mm
10分度游标卡尺的读数规律：一看精度；二看游标尺上的0刻度线位置，区分零刻度与标尺最前端；三看游标尺的哪条（第N条）刻度线与主尺上的刻度线对齐。
5mm＋17×0.05mm＝5.85mm
思考：当被测量的物体厚度为27.7mm（2.77cm）时，主尺上的哪一根刻度线与游标上刻度线相重合呢？
游标尺向右移动，使零刻度线处于主尺的27mm、28mm刻度线之间，并使第7条刻度线与主尺上的刻度线重合，则有：L＝27mm＋7×0.1mm＝27.7mm
20分度游标卡尺的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，即精度为0.05mm。
读数方法：测量值＝主尺整毫米数＋N×0.05mm（精度）
26mm＋5×0.05mm＝26.25mm 105mm＋0×0.05mm＝105.00mm
50分度游标卡尺的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，即精度为0.02mm。
读数方法：测量值＝主尺整毫米数＋N×0.02mm（精度）
105mm＋0×0.02mm＝105.00mm
三种游标卡尺的比较
分类 主尺 最小刻度（mm） 游标尺 刻度总长（mm） 游标 最小分度（mm） 精确度（mm）
10分度 1 9 0.9 0.1
20分度 1 19 0.95 0.05
50分度 1 49 0.98 0.02
读数步骤：
①首先看游标尺总刻度，确定精确度；
②接着看游标尺零线，从主尺上读出整毫米数；
③再看游标尺（不计0刻度线）与主尺对齐线，读出小数；
④最后确定测量结果。
注意：游标卡尺都是根据刻线对齐来读数的，所以都不再往下一位估读。
【练习1】游标卡尺的主尺最小分度为1mm；图1尺的精度是0.1mm，读数是40.8mm；图2中的精度是0.05mm，读数是10.45mm。
图1 图2
【练习2】读数练习。
99.60mm 100.20mm
第二部分 螺旋测微器的原理及使用
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。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。
螺旋测微器的读数方法：
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，如果半刻度线没有露出来那就是4.0mm。
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9.2，所以对应的数值为：9.2×0.01mm＝0.092mm。
③把固定刻度读数与可动刻度读数相加：4.5mm＋0.092mm＝4.592mm。
即，测量值（mm）＝固定刻度数（mm）＋可动刻度数（估读一位）×0.01（mm）
【例】读数练习。
2.5mm＋0.460mm＝2.960mm 1.5mm＋0.250mm＝1.750mm 2mm＋0.344mm＝2.344mm
0.5mm＋0.006mm＝0.506mm 0mm＋0.496mm＝0.496mm
螺旋测微器的使用：
①使用前应先检查零点，方法是通过调节旋钮，使螺杆F和测砧A接触，此时可动刻度上的零刻线应当和固定套筒上的基准线（长横线）对正；
②左手持曲架，右手转动大旋钮使测杆F与测砧A间距稍大于被测物，放入被测物，转动微调旋钮到夹住被测物，听到“喀喀”声时停止。
③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。
④读数时，千分位要一位估读数字，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”。
⑤用毕放回盒中，存放中测杆和测砧不要接触，长期不用，要涂油防锈。
【例】读数练习。
8.5mm＋0.203mm＝8.703mm 4.0mm＋0.088mm＝4.088mm
5.545mm 8.462mm
第三部分 工具的选择与使用
思考1：当对测量精度要求不高，且物体的尺寸比较大的时候，应选用什么测量工具？
刻度尺。
思考2：当需要测量一张纸的厚度、细丝的直径、工件的外径时，应选用什么测量工具？
螺旋测微器。
思考3：当需要测量工件的外径、内径、深度时，应选用什么测量工具？
游标卡尺。
【视频】螺旋测微器的使用。
【视频】用游标卡尺测量内径、外径、深度。
【学后反思】
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

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