资源简介 4 实验:测量金属的电阻率第1课时 长度的测量及测量工具的选用核心素养目标 物理观念 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、接法和读数科学思维 掌握游标卡尺和螺旋测微器测量长度的原理和读数方法知识点一 游标卡尺1.构造:主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪)、游标卡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.使用:当外(内)测量爪一侧的两个刃接触时,游标尺上的零刻度线与主尺上的零刻度线正好对齐。将被测物体夹(套)在这两个刃之间,把主尺读数和游标卡尺读数相加,就是被测物体的长度。知识点二 螺旋测微器1.构造:常用的螺旋测微器的结构图如图所示。它的测砧A和固定刻度B固定在尺架C上,旋钮D、微调旋钮D'和可动刻度E是与测微螺杆F连在一起,并通过精密螺纹套在B上。2.使用方法当A与F并拢时,可动刻度E的零点恰好跟固定刻度B的零点重合,逆时针旋转旋钮D,将测微螺杆F旋出,把被测物体放入A、F之间的夹缝中,再顺时针旋转旋钮D,F快要接触被测物时,要停止使用旋钮D,改用微调旋钮D',直到听到“喀喀”声。要点一 游标卡尺的原理与读数1.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1 mm。常见的游标尺上小等分刻度有10个的、20个的、50个的,其规格见下表:刻度格 数(分度) 游标尺刻 度总长度 1 mm与每 小格的差值 精确度 (可准确到)10 9 mm 0.1 mm 0.1 mm20 19 mm 0.05 mm 0.05 mm50 49 mm 0.02 mm 0.02 mm2.读数:若用x表示由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,则记录结果表达为(x+K×精确度)mm。【典例1】 在某次实验中,某同学用游标卡尺测量了金属丝长度,如图所示,读数为 cm。尝试解答 图甲为一游标卡尺的结构示意图,当测量一钢笔帽的内径时,应该用游标卡尺的 (填“A”“B”或“C ”)进行测量;示数如图乙所示,该钢笔帽的内径为 mm。要点二 螺旋测微器的原理与读数1.原理精密螺纹的螺距是0.5 mm,即旋钮D每转一周,测微螺杆F前进或后退0.5 mm,可动刻度分成50等份,因此每旋转一格,对应测微螺杆F前进或后退0.01 mm。0.01 mm 即为螺旋测微器的精确度。2.读数方法L=固定刻度示数+可动刻度示数(估读一位)×分度值。特别提醒(1)读数时要准确到0.01 mm,估读到0.001 mm,测量结果若用毫米作为单位,则小数点后面必须保留3位。(2)读数时,要注意固定刻度上半毫米刻度线是否露出。【典例2】 某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度。该螺旋测微器校零时的示数如图甲所示,测量金属板厚度时的示数如图乙所示。图甲所示读数为 mm,图乙所示读数为 mm,所测金属板的厚度为 mm。尝试解答 螺旋测微器(千分尺)的可动刻度上的刻度为50等份,每一小格表示 mm,旋钮每旋转一周,测微螺杆就前进或后退 mm。用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次测量结果如图所示,其读数应为 mm。要点三 电压表和电流表的读数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.(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,即读到0.01 A。【典例3】 如图为电流表和电压表的刻度盘。(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。尝试解答 在某次测量电路的实验中:(1)某同学用螺旋测微器测金属丝直径时,测得结果如图甲所示,则该金属丝的直径为 mm。(2)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乙所示,则电压表的读数为 V,电流表的读数为 A。要点四 电压表和电流表的使用1.电表的两种接法内接法 外接法电路误差 分析 电压表示数UV=UR+UA>UR 电流表示数IA=IR R测=>=R真 电压表示数UV=UR 电流表示数IA=IR+IV>IR R测=<=R真误差 来源 电流表的分压作用 电压表的分流作用2.选择电流表内、外接的常用方法(1)直接比较法:适用于Rx、RA、RV的大小大致可以估计的情况,当Rx RA时,采用内接法,当Rx RV时,采用外接法,即大电阻用内接法,小电阻用外接法,可记忆为“大内小外”。(2)公式计算法当Rx>时,用电流表内接法,当Rx<时,用电流表外接法,当Rx=时,两种接法效果相同。(3)试触法:适用于Rx、RV、RA的阻值关系都不能确定的情况,如图所示,把电压表的可动接线端分别试接b、c两点,观察两电表的示数变化,若电流表的示数变化明显,说明电压表的分流作用对电路影响大,应选用内接法,若电压表的示数变化明显,说明电流表的分压作用对电路影响大,所以应选外接法。【典例4】 在伏安法测电阻的实验中,待测电阻Rx的阻值约为200 Ω,电压表V的内阻约为2 kΩ,电流表A的内阻约为10 Ω,测量电路中电流表的连接方式如图甲或乙所示,结果由公式Rx=计算得出,式中U与I分别为电压表和电流表的示数。若将图甲和图乙中电路测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2,则 (选填“Rx1”或“Rx2”)更接近待测电阻的真实值,且测量值Rx1 (选填“大于”“等于”或“小于”)真实值,测量值Rx2 (选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。尝试解答 如图甲、乙所示是用电流表和电压表测量电阻Rx的阻值的两种连接电路。按照图甲测量时,电流表示数为4.00 mA,电压表示数为2.40 V。按照图乙测量时,电流表示数为5.00 mA,电压表示数为2.30 V。比较这两种测量方法所测得的结果,下列说法正确的是( )A.电阻Rx的真实值更接近600 Ω,且大于600 ΩB.电阻Rx的真实值更接近600 Ω,且小于600 ΩC.电阻Rx的真实值更接近460 Ω,且大于460 ΩD.电阻Rx的真实值更接近460 Ω,且小于460 Ω1.如图电路中,电压表和电流表的读数分别为10 V和0.1 A,电流表的内阻为0.2 Ω,下列说法正确的是( )A.电路的连接方法是外接法B.Rx的真实值为100 ΩC.Rx的真实值为99.8 ΩD.Rx的真实值为100.2 Ω2.在测量一根粗细均匀合金丝直径的实验中,利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图甲、乙所示,校零时的读数为 mm,合金丝的直径为 mm。3.如图所示,请读出各游标卡尺的读数:图甲 ,图乙 , 图丙 。4.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。第1课时 长度的测量及测量工具的选用【核心要点·快突破】要点一【典例1】 10.02解析:游标卡尺的固定刻度读数为10 cm,游标尺上第2格刻度线与主尺刻度线对齐,所以游标尺读数为0.1×2 mm=0.2 mm=0.02 cm,所以最终读数为10 cm+0.02 cm=10.02 cm。素养训练 A 11.25解析:测量尺寸较小管件的内径时用游标卡尺的内测量爪A进行测量;钢笔帽的内径为:11 mm+5×0.05 mm=11.25 mm。要点二【典例2】 0.010 6.870 6.860解析:依据螺旋测微器读数的基本原理,被测长度的半毫米刻度值在固定刻度上读出,而可动刻度的示数要估读到0.001 mm,则题图甲读数为0.010 mm,题图乙读数为(6.5+37.0×0.01)mm=6.870 mm,故金属板的厚度d=6.870 mm-0.010 mm=6.860 mm。素养训练 0.01 0.5 5.665(5.663~5.667均可)解析:旋钮每转一周,测微螺杆就前进或后退0.5 mm,由于可动刻度等分为50等份,所以每一小格表示0.01 mm;题图所示螺旋测微器的固定刻度读数为5.5 mm,可动刻度读数为0.01×16.5 mm=0.165 mm,所以最终读数为5.5 mm+0.165 mm=5.665 mm。要点三【典例3】 (1)0.02 0.44 0.1 2.20 (2)0.1 1.70 0.5 8.5解析:(1)使用0.6 A量程时,刻度盘上的每一小格为0.02 A,表针示数为0.44 A;当使用3 A量程时,每一小格为0.1 A,表针示数为2.20 A。(2)使用3 V量程时,每小格表示0.1 V,表针示数为1.70 V;使用15 V量程时,每小格为0.5 V,表针示数为8.5 V。素养训练 (1)2.933(2.931~2.934均可) (2)2.60 0.52解析:(1)螺旋测微器的读数为d=2.5 mm+43.3×0.01 mm=2.933 mm。(2)因电压表的每小格读数为0.1 V,所以应估读到0.01 V,所以电压表的读数为2.60 V;电流表的每小格读数为0.02 A,应估读到0.01 A,所以电流表的读数为0.52 A。要点四【典例4】 Rx1 大于 小于解析:由题意知==10,==20,故<,电压表的分流作用较显著,故应该采用电流表内接法,即题图甲所示接法,Rx1更接近待测电阻的真实值。题图甲中待测电阻的测量值是Rx与RA串联后的电阻值,故Rx真<Rx1,题图乙中待测电阻的测量值是Rx与 RV并联后的电阻值,故Rx2<Rx真。素养训练 B 比较按题图甲、乙测量时的电压表、电流表的读数,可知电压变化量ΔU=0.10 V,则==,电流变化量ΔI=1.00 mA,则==,可见>,即电流变化明显一些,故应采取电流表内接法来减小实验误差,即用题图甲所示电路测量时,电阻Rx的阻值更接近于其真实值,由题意知,用题图甲所示电路测得的Rx= Ω=600 Ω,此法测得的测量值相对于真实值偏大,因此选项B正确。【教学效果·勤检测】1.C 该电路采用的是电流表内接法,根据电路图可知,Rx的真实值为:Rx=-RA= Ω-0.2 Ω=99.8 Ω,故选C。2.0.010 0.640解析:校零时螺旋测微器的读数为0+1.0×0.01 mm=0.010 mm,测量时螺旋测微器的读数为0.5 mm+15.0×0.01 mm=0.650 mm。合金丝的直径为0.650 mm-0.010 mm=0.640 mm。3.11.4 mm 10.60 mm 4.20 mm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。4.(1)2.18 10.8 (2)0.80 0.161 / 6(共40张PPT)第1课时 长度的测量及测量工具的选用核心 素养 目标 物理 观念 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、接法和读数科学 思维 掌握游标卡尺和螺旋测微器测量长度的原理和读数方法目 录01.基础知识·准落实02.核心要点·快突破03.教学效果·勤检测基础知识·准落实梳理归纳 自主学习01知识点一 游标卡尺1. 构造:主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪)、游标卡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. 使用:当外(内)测量爪一侧的两个刃接触时,游标尺上的零刻度线与主尺上的零刻度线正好对齐。将被测物体夹(套)在这两个刃之间,把主尺读数和游标卡尺读数相加,就是被测物体的长度。知识点二 螺旋测微器1. 构造:常用的螺旋测微器的结构图如图所示。它的测砧A和固定刻度B固定在尺架C上,旋钮D、微调旋钮D'和可动刻度E是与测微螺杆F连在一起,并通过精密螺纹套在B上。2. 使用方法当A与F并拢时,可动刻度E的零点恰好跟固定刻度B的零点重合,逆时针旋转旋钮D,将测微螺杆F旋出,把被测物体放入A、F之间的夹缝中,再顺时针旋转旋钮D,F快要接触被测物时,要停止使用旋钮D,改用微调旋钮D',直到听到“喀喀”声。核心要点·快突破互动探究 深化认知02要点一 游标卡尺的原理与读数1. 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1 mm。常见的游标尺上小等分刻度有10个的、20个的、50个的,其规格见下表:刻度格 数(分度) 游标尺刻 度总长度 1 mm与每 小格的差值 精确度(可准确到)10 9 mm 0.1 mm 0.1 mm20 19 mm 0.05 mm 0.05 mm50 49 mm 0.02 mm 0.02 mm2. 读数:若用x表示由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,则记录结果表达为(x+K×精确度)mm。【典例1】 在某次实验中,某同学用游标卡尺测量了金属丝长度,如图所示,读数为 cm。解析:游标卡尺的固定刻度读数为10 cm,游标尺上第2格刻度线与主尺刻度线对齐,所以游标尺读数为0.1×2 mm=0.2 mm=0.02 cm,所以最终读数为10 cm+0.02 cm=10.02 cm。10.02 图甲为一游标卡尺的结构示意图,当测量一钢笔帽的内径时,应该用游标卡尺的 (填“A”“B”或“C ”)进行测量;示数如图乙所示,该钢笔帽的内径为 mm。A 11.25 解析:测量尺寸较小管件的内径时用游标卡尺的内测量爪A进行测量;钢笔帽的内径为:11 mm+5×0.05 mm=11.25 mm。要点二 螺旋测微器的原理与读数1. 原理精密螺纹的螺距是0.5 mm,即旋钮D每转一周,测微螺杆F前进或后退0.5 mm,可动刻度分成50等份,因此每旋转一格,对应测微螺杆F前进或后退0.01 mm。0.01 mm 即为螺旋测微器的精确度。2. 读数方法L=固定刻度示数+可动刻度示数(估读一位)×分度值。特别提醒(1)读数时要准确到0.01 mm,估读到0.001 mm,测量结果若用毫米作为单位,则小数点后面必须保留3位。(2)读数时,要注意固定刻度上半毫米刻度线是否露出。【典例2】 某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度。该螺旋测微器校零时的示数如图甲所示,测量金属板厚度时的示数如图乙所示。图甲所示读数为 mm,图乙所示读数为 mm,所测金属板的厚度为 mm。0.010 6.870 6.860 解析:依据螺旋测微器读数的基本原理,被测长度的半毫米刻度值在固定刻度上读出,而可动刻度的示数要估读到0.001 mm,则题图甲读数为0.010 mm,题图乙读数为(6.5+37.0×0.01)mm=6.870mm,故金属板的厚度d=6.870 mm-0.010 mm=6.860 mm。 螺旋测微器(千分尺)的可动刻度上的刻度为50等份,每一小格表示 mm,旋钮每旋转一周,测微螺杆就前进或后退 mm。用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次测量结果如图所示,其读数应为 mm。0.01 0.5 5.665(5.663~5.667均可) 解析:旋钮每转一周,测微螺杆就前进或后退0.5 mm,由于可动刻度等分为50等份,所以每一小格表示0.01 mm;题图所示螺旋测微器的固定刻度读数为5.5 mm,可动刻度读数为0.01×16.5 mm=0.165mm,所以最终读数为5.5 mm+0.165 mm=5.665 mm。要点三 电压表和电流表的读数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. (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,即读到0.01 A。【典例3】 如图为电流表和电压表的刻度盘。(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。解析: 使用0.6 A量程时,刻度盘上的每一小格为0.02A,表针示数为0.44 A;当使用3 A量程时,每一小格为0.1 A,表针示数为2.20 A。0.02 0.44 0.1 2.20 (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。解析: 使用3 V量程时,每小格表示0.1 V,表针示数为1.70 V;使用15 V量程时,每小格为0.5 V,表针示数为8.5 V。0.1 1.70 0.5 8.5 在某次测量电路的实验中:(1)某同学用螺旋测微器测金属丝直径时,测得结果如图甲所示,则该金属丝的直径为 mm。解析: 螺旋测微器的读数为d=2.5 mm+43.3×0.01 mm=2.933 mm。2.933(2.931~2.934均可) (2)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乙所示,则电压表的读数为 V,电流表的读数为 A。2.60 0.52 解析: 因电压表的每小格读数为0.1 V,所以应估读到0.01 V,所以电压表的读数为2.60 V;电流表的每小格读数为0.02 A,应估读到0.01 A,所以电流表的读数为0.52 A。要点四 电压表和电流表的使用1. 电表的两种接法内接法 外接法电路误差分析 电压表示数UV=UR+UA>UR 电流表示数IA=IR R测=>=R真 电压表示数UV=UR电流表示数IA=IR+IV>IRR测=<=R真误差来源 电流表的分压作用 电压表的分流作用2. 选择电流表内、外接的常用方法(1)直接比较法:适用于Rx、RA、RV的大小大致可以估计的情况,当Rx RA时,采用内接法,当Rx RV时,采用外接法,即大电阻用内接法,小电阻用外接法,可记忆为“大内小外”。(2)公式计算法当Rx>时,用电流表内接法,当Rx<时,用电流表外接法,当Rx=时,两种接法效果相同。(3)试触法:适用于Rx、RV、RA的阻值关系都不能确定的情况,如图所示,把电压表的可动接线端分别试接b、c两点,观察两电表的示数变化,若电流表的示数变化明显,说明电压表的分流作用对电路影响大,应选用内接法,若电压表的示数变化明显,说明电流表的分压作用对电路影响大,所以应选外接法。【典例4】 在伏安法测电阻的实验中,待测电阻Rx的阻值约为200Ω,电压表V的内阻约为2 kΩ,电流表A的内阻约为10 Ω,测量电路中电流表的连接方式如图甲或乙所示,结果由公式Rx=计算得出,式中U与I分别为电压表和电流表的示数。若将图甲和图乙中电路测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2,则 (选填“Rx1”或“Rx2”)更接近待测电阻的真实值,且测量值Rx1 (选填“大于”“等于”或“小于”)真实值,测量值Rx2 (选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。Rx1 大于 小于 解析:由题意知==10,==20,故<,电压表的分流作用较显著,故应该采用电流表内接法,即题图甲所示接法,Rx1更接近待测电阻的真实值。题图甲中待测电阻的测量值是Rx与RA串联后的电阻值,故Rx真<Rx1,题图乙中待测电阻的测量值是Rx与 RV并联后的电阻值,故Rx2<Rx真。如图甲、乙所示是用电流表和电压表测量电阻Rx的阻值的两种连接电路。按照图甲测量时,电流表示数为4.00 mA,电压表示数为2.40V。按照图乙测量时,电流表示数为5.00 mA,电压表示数为2.30V。比较这两种测量方法所测得的结果,下列说法正确的是( )A. 电阻Rx的真实值更接近600 Ω,且大于600 ΩB. 电阻Rx的真实值更接近600 Ω,且小于600 ΩC. 电阻Rx的真实值更接近460 Ω,且大于460 ΩD. 电阻Rx的真实值更接近460 Ω,且小于460 Ω解析: 比较按题图甲、乙测量时的电压表、电流表的读数,可知电压变化量ΔU=0.10 V,则==,电流变化量ΔI=1.00mA,则==,可见>,即电流变化明显一些,故应采取电流表内接法来减小实验误差,即用题图甲所示电路测量时,电阻Rx的阻值更接近于其真实值,由题意知,用题图甲所示电路测得的Rx=Ω=600 Ω,此法测得的测量值相对于真实值偏大,因此选项B正确。教学效果·勤检测强化技能 查缺补漏031. 如图电路中,电压表和电流表的读数分别为10 V和0.1 A,电流表的内阻为0.2 Ω,下列说法正确的是( )A. 电路的连接方法是外接法B. Rx的真实值为100 ΩC. Rx的真实值为99.8 ΩD. Rx的真实值为100.2 Ω解析: 该电路采用的是电流表内接法,根据电路图可知,Rx的真实值为:Rx=-RA= Ω-0.2 Ω=99.8 Ω,故选C。2. 在测量一根粗细均匀合金丝直径的实验中,利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图甲、乙所示,校零时的读数为 mm,合金丝的直径为 mm。0.010 0.640 解析:校零时螺旋测微器的读数为0+1.0×0.01 mm=0.010 mm,测量时螺旋测微器的读数为0.5 mm+15.0×0.01 mm=0.650 mm。合金丝的直径为0.650 mm-0.010 mm=0.640 mm。3. 如图所示,请读出各游标卡尺的读数:图甲 ,图乙 , 图丙 。11.4 mm 10.60 mm 4.20 mm 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。4. 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0~0.6A量程时读数为 A。2.18 10.8 0.80 0.16 谢谢观看! 展开更多...... 收起↑ 资源列表 4 第1课时 长度的测量及测量工具的选用.docx 4 第1课时 长度的测量及测量工具的选用.pptx