2024版新教材高中物理第十一章電路及其應(yīng)用3.實(shí)驗(yàn)：導(dǎo)體電阻率的測量第1課時(shí)實(shí)驗(yàn)1長度的測量及測量工具的選用課件新人教版必修第三冊

第1課時(shí)實(shí)驗(yàn)1長度的測量及測量工具的選用核心素養(yǎng)定位科學(xué)思維(1)理解游標(biāo)卡尺的原理，學(xué)會(huì)使用游標(biāo)卡尺測量長度．(2)理解螺旋測微器的原理，學(xué)會(huì)使用螺旋測微器測量長度．科學(xué)態(tài)度與責(zé)任掌握這兩種儀器需不需要估讀，初步學(xué)會(huì)精密儀器的使用．導(dǎo)學(xué)·掌握必備知識(shí)共研·突破關(guān)鍵能力精練·落實(shí)學(xué)科素養(yǎng)導(dǎo)學(xué)·掌握必備知識(shí)一、游標(biāo)卡尺1．構(gòu)造如圖所示的是游標(biāo)卡尺的結(jié)構(gòu)圖．2．原理：利用主尺的單位刻度(1mm)與游標(biāo)尺的單位刻度之間固定的微量差值來提高測量精度．不管游標(biāo)尺上有多少個(gè)小的________刻度，它的刻度部分的總長度比主尺上的同樣多的小的等分刻度少________．常見的游標(biāo)尺上小的等分刻度有10個(gè)、20個(gè)、50個(gè)，其規(guī)格見下表．刻度格數(shù)(分度)刻度總長度1mm與每小格的差值精確度(可精確到)109mm0.1mm0.1mm2019mm0.05mm0.05mm5049mm0.02mm0.02mm等分1mm3.讀數(shù)(1)讀數(shù)時(shí)，先讀________上的刻度——讀游標(biāo)尺零刻度線之前的整毫米數(shù)，如圖中應(yīng)讀________mm.(2)再讀________上的刻度——讀游標(biāo)尺零刻度線之后哪條刻度線與主尺刻度線重合，再乘以游標(biāo)尺的精確度，如圖中應(yīng)讀7×0.1mm.(3)將主尺讀數(shù)與游標(biāo)尺讀數(shù)________即為被測物體的長度，如圖中物體長度為23mm＋7×0.1mm＝23.7mm＝2.37cm.注意：游標(biāo)卡尺測量長度不需要________．主尺23游標(biāo)尺相加估讀4．使用(1)當(dāng)外(內(nèi))測量爪一側(cè)的兩個(gè)刃接觸時(shí)，游標(biāo)尺上的零刻度線與主尺上的零刻度線正好對齊．(2)將被測物體夾(套)在這兩個(gè)刃之間，把主尺讀數(shù)和游標(biāo)尺讀數(shù)綜合起來，就是被測物體的長度．二、螺旋測微器1．構(gòu)造如圖所示，它的測砧A和固定刻度B是固定在尺架C上的；可動(dòng)刻度E、旋鈕D、微調(diào)旋鈕D′是與測微螺桿F連在一起的，通過精密螺紋套在B上．2．原理精密螺紋的螺距是0.5mm，即旋鈕D每轉(zhuǎn)一周，測微螺桿F前進(jìn)或后退0.5mm，可動(dòng)刻度E分成50個(gè)等分刻度，因此每旋轉(zhuǎn)一格，對應(yīng)測微螺桿F前進(jìn)或后退0.01mm.0.01mm即為螺旋測微器的精確度．3．讀數(shù)L＝固定刻度示數(shù)＋可動(dòng)刻度示數(shù)(估讀一位)×分度值．4．使用當(dāng)A與F并攏時(shí)，可動(dòng)刻度E的零點(diǎn)恰好跟固定刻度B的零點(diǎn)重合，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)旋鈕D，將測微螺桿F旋出，把被測物體放入A、F之間的夾縫中，再順時(shí)針旋轉(zhuǎn)旋鈕D，F(xiàn)快要接觸被測物時(shí)，要停止使用旋鈕D，改用微調(diào)旋鈕D′，直到聽到“喀喀”聲．拓展有效數(shù)字(1)概念：帶有一位不可靠數(shù)字的近似數(shù)字叫作有效數(shù)字．(2)有效數(shù)字的位數(shù)：從左側(cè)第一個(gè)不為零的數(shù)字起到最末一位數(shù)字止，共有幾個(gè)數(shù)字，就是幾位有效數(shù)字．(3)示例：在0.0923、0.09230、2.0140中，有效數(shù)字的位數(shù)依次為3位、4位和5位．(4)科學(xué)記數(shù)法：大的數(shù)字，如36500，如果第3位數(shù)“5”已不可靠，則應(yīng)記作3.65×104；如果是在第4位數(shù)“0”不可靠，則應(yīng)記作3.650×104.共研·突破關(guān)鍵能力目標(biāo)一游標(biāo)卡尺的使用和讀數(shù)【歸納】1．游標(biāo)卡尺的讀數(shù)＝主尺讀數(shù)＋游標(biāo)尺讀數(shù)．2．游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法：“三看”(1)一看：精確度．(2)二看：游標(biāo)尺上的0刻度線位置，區(qū)分零刻度與標(biāo)尺最前端(如圖所示)(3)三看：游標(biāo)尺的哪條(第N條)刻度線與主尺上的刻度線對齊．【典例】——————————————————○例1如圖甲、乙、丙所示的三把游標(biāo)卡尺，它們的游標(biāo)尺依次分別為9mm長10等分、19mm長20等分、49mm長50等分，它們的讀數(shù)依次為________mm、________mm、________mm.17.724.853.18解析：題圖甲主尺整毫米為17mm，游標(biāo)尺讀數(shù)為7×0.1mm＝0.7mm，最后結(jié)果是17mm＋0.7mm＝17.7mm.題圖乙主尺整毫米是24mm，游標(biāo)尺讀數(shù)為17×0.05mm＝0.85mm，最后結(jié)果是24mm＋0.85mm＝24.85mm.題圖丙主尺整毫米是3mm，游標(biāo)尺讀數(shù)為9×0.02mm＝0.18mm，最后結(jié)果是3mm＋0.18mm＝3.18mm.[訓(xùn)練1]圖甲為一游標(biāo)卡尺的結(jié)構(gòu)示意圖，當(dāng)測量一鋼筆帽的內(nèi)徑時(shí)，應(yīng)該用游標(biāo)卡尺的________(選填“A”“B”或“C”)進(jìn)行測量；示數(shù)如圖乙所示，該鋼筆帽的內(nèi)徑為________mm.A11.25解析：由游標(biāo)卡尺的結(jié)構(gòu)原理可知，測內(nèi)徑應(yīng)選游標(biāo)卡尺的內(nèi)測量爪，故選A；游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為11mm，游標(biāo)尺的讀數(shù)為5×0.05mm＝0.25mm，故鋼筆帽的內(nèi)徑為11.25mm.[訓(xùn)練2]如圖甲、乙、丙所示的三把游標(biāo)卡尺，它們的讀數(shù)依次為________mm、________mm、________mm.解析：題圖甲讀數(shù)：整毫米數(shù)是17mm，游標(biāo)尺讀數(shù)是2×0.1mm＝0.2mm，最后讀數(shù)是17mm＋0.2mm＝17.2mm.題圖乙讀數(shù)：整毫米數(shù)是23mm，游標(biāo)尺讀數(shù)是5×0.05mm＝0.25mm，最后讀數(shù)是23mm＋0.25mm＝23.25mm.題圖丙讀數(shù)：整毫米數(shù)是10mm，游標(biāo)尺讀數(shù)是19×0.02mm＝0.38mm，最后讀數(shù)是10mm＋0.38mm＝10.38mm.17.223.2510.38目標(biāo)二螺旋測微器的讀數(shù)【歸納】1．讀數(shù)時(shí)準(zhǔn)確到0.01mm，要估讀到0.001mm，測量結(jié)果若用毫米做單位，則小數(shù)點(diǎn)后面必須保留三位．2．讀數(shù)時(shí)，要注意固定刻度上半毫米刻度線是否露出．【典例】例2某同學(xué)用如圖甲所示的螺旋測微器測小球的直徑時(shí)，他應(yīng)先轉(zhuǎn)動(dòng)________使F靠近小球，再轉(zhuǎn)動(dòng)________使F夾住小球，直至聽到棘輪發(fā)出聲音為止，撥動(dòng)________使F固定后讀數(shù)．(均選填儀器部件字母符號(hào))正確操作后，螺旋測微器的示數(shù)如圖乙所示，則小球的直徑是__________mm.DHG6.700解析：用螺旋測微器測小球直徑時(shí)，先轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕D使測微螺桿F靠近被測小球，再轉(zhuǎn)動(dòng)微調(diào)旋鈕H使測微螺桿F夾住小球，直到棘輪發(fā)出聲音為止，撥動(dòng)鎖緊裝置G使F固定后讀數(shù)．讀數(shù)為6.5mm＋20.0×0.01mm＝6.700mm.[訓(xùn)練3]在測量一根粗細(xì)均勻的合金絲電阻率的實(shí)驗(yàn)中，利用螺旋測微器測定合金絲直徑的過程如圖所示，校零時(shí)的讀數(shù)為________mm，合金絲的直徑為________mm.解析：校零時(shí)可動(dòng)刻度約為0.7格，故讀數(shù)為0.7×0.01mm＝0.007mm，測量時(shí)固定刻度上讀數(shù)為0.5mm，可動(dòng)刻度為15.7格，故讀數(shù)為0.5mm＋15.7×0.01mm＝0.657mm.合金絲的直徑為兩次讀數(shù)之差，D＝0.657mm－0.007mm＝0.650mm.0.0070.650[訓(xùn)練4]讀出圖中給出的螺旋測微器的示數(shù)．甲：________mm，乙：________mm，丙：________mm.3.5503.2050.900精練·落實(shí)學(xué)科素養(yǎng)1．(1)如圖甲所示的游標(biāo)卡尺，游標(biāo)尺上共有20個(gè)分度，用它測量某工件的外徑時(shí)，示數(shù)如圖甲所示．則此工件的外徑是________mm.(2)用螺旋測微器測量某電阻絲的直徑，如圖乙所示，則此電阻絲的直徑為________mm.4.501.568解析：(1)20分度的游標(biāo)卡尺，精確度是0.05mm，游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為4mm.游標(biāo)尺上第10個(gè)刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標(biāo)讀數(shù)為10×0.05mm＝0.50mm，所以最終讀數(shù)為4mm＋0.50mm＝4.50mm.(2)螺旋測微器的固定刻度為1.5mm，可動(dòng)刻度為6.8×0.01mm＝0.068mm，所以最終讀數(shù)為1.5mm＋0.068mm＝1.568mm.2．讀出下面游標(biāo)卡尺和螺旋測微器的示數(shù)．(1)

________cm(2)

________cm1.0521.0295(3)

________mm(4)

________mm22.56.70(5)

________mm(6)

________mm44.009.270(7)

________mm(8)

________mm1.555

1.1303．用螺旋測微器測量合金絲的直徑．為防止讀數(shù)時(shí)測微螺桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，讀數(shù)前應(yīng)先旋緊如圖所示的部件________(選填“A”“B”“C”或“D”)．從圖中的示數(shù)可讀出合金絲的直徑為________mm.解析：讀數(shù)前應(yīng)先旋緊B，使讀數(shù)固定不變．螺旋測微器的固定刻度為0，可動(dòng)刻度為41.0×0.01mm＝0.410mm，所以最終讀數(shù)為0＋0.410mm＝0.410mm.B0.4104．用螺旋測微器測圓柱體的直徑時(shí)，示數(shù)如圖甲所示，此示數(shù)為________mm；用游標(biāo)為50分度的卡尺(測量值可精確到0.02mm)測定某圓柱體的直徑時(shí)，卡尺上的示數(shù)如圖乙所示，可讀出圓柱的直徑為___