（山东专用）2021高考物理一轮复习 实验10 长度的测量及其测量工具的选用课件

恒定电流第八章实验10长度的测量及其测量工具的选用01主干回顾·强化根基[实验目的]1．正确使用刻度尺、游标卡尺和螺旋测微器．2．掌握误差和有效数字的概念，能够对各种长度测量仪器进行准确读数．[实验原理]1．刻度尺：(1)仪器构造在木板、塑料或金属上每隔1mm等间隔地刻一条线，如图所示．(2)设计原理常用的刻度尺的最小分度一般为1mm，使用时估读到毫米的下一位．(3)刻度尺的使用①刻度尺应与被测物体平行．②读数时要估读到刻度尺最小刻度的下一位．2．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)，游标尺上还有一个深度尺(如图所示)．(2)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1mm.常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10格的、20格的、50格的，其读数见下表：刻度格数(分度)刻度总长度每小格与1mm的差值精确度(可准确到)109mm0.1mm0.1mm2019mm0.05mm0.05mm5049mm0.02mm0.02mm(3)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×精确度)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．3．螺旋测微器(1)构造：如图，B为固定刻度，H为可动刻度．(2)原理：可动刻度H上的刻度为50等份，则螺旋测微器的精确度为0.01mm.(3)读数①测量时被测物体长度的半毫米数由固定刻度读出，不足半毫米部分由可动刻度读出．②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)③如图所示，固定刻度示数为2.0mm，不足半毫米，而从可动刻度上读的示数为15.0，最后的读数为：2.0mm＋15.0×0.01mm＝2.150mm.[实验器材]毫米刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器．02核心考点·探究突破考点一刻度尺的使用及读数1．测量工具的选用原则(1)测量工具必须满足被测对象检测内容的要求，使被测对象在量程范围内．(2)测量工具的测量极限误差必须小于或等于被测工件或物体所能允许的测量极限误差．(3)经济合理，降低测量成本．2．刻度尺的使用方法(1)使用前要观察刻度尺的零刻度线、量程及最小刻度值，根据待测物的大小和所需达到的测量准确度，选择合适的刻度尺．(2)测量物体的长度时，刻度尺要放正，尺面沿着所测物体的长度放置，刻度线紧贴被测物体．(3)通常测量时，将刻度尺的零刻度线与被测长度的起始端对齐；使用零刻度线已被磨损的刻度尺时，则可以让某一整数刻度线与被测长度的起始端对齐．(4)观察示数时，视线应与刻度尺垂直，并与刻度线正对．(5)读数时，应估读到最小刻度的下一位．[例1]现用最小分度为1mm的米尺测量金属丝长度，如图所示，图中箭头所指位置是拉直的金属丝两端在米尺上相对应的位置，测得的金属丝长度为________mm.在测量金属丝直径时，如果受条件限制，身边只有米尺1把和圆柱形铅笔1支．如何较准确地测量金属丝的直径？请简述测量方法．__________________________________________________________________________________.答案972.0金属丝直径测量方法见解析解析观察本题图示，注意金属丝的起点不在“0”处，所以测得金属丝的长度为982.0mm－10.0mm＝972.0mm.由于一根金属丝的直径太小，用mm刻度尺不易测量，故采用放大法测量：在铅笔上紧密排绕N匝金属丝，用毫米刻度尺测出该N匝金属丝的宽度D.由此可以算出金属丝的平均直径为DN.考点二游标卡尺的使用及读数1．游标卡尺的使用方法(1)用软布将测量爪擦干净，使其并拢，选用游标和主尺身的零刻度线对齐的游标卡尺．(2)测量时，右手拿住尺身，大拇指移动游标尺，左手拿待测外径(或内径)的物体，使待测物位于外测量爪(或内测量爪)之间，当与测量爪紧紧相贴时，即可读数．(3)如图所示，一游标卡尺的主尺最小分度为1毫米，游标尺上有10个小等分间隔，游标尺的第0个格左边的主尺上的格为2.9cm，所以主尺读数为29mm.因为游标尺上10个小格的长度与主尺9个小格的长度相等，所以，游标尺的每一个格比主尺的每一个格少0.1mm，现用此卡尺来测量工件的直径．因为游标尺的第7个格与主尺上的某个格对齐，所以游标尺的第0个格与主尺上的它左边的格相差0.7mm，所以游标尺的读数为0.7mm，该工件的直径为29mm＋0.7mm＝29.7mm.2．读数方法游标卡尺的读数可分为四步：第一步：看游标尺总刻度确定精确度；第二步，看游标尺零线，读出整数；第三步：看游标尺与主尺对齐线读出小数(不要估读)；第四步：将上面的整数和小数两部分相加，即得总长度．3．游标卡尺的读数应注意以下几点(1)看清精确度例如易错成11mm＋4×0.1mm＝11.40mm正确的应为11.4mm，游标卡尺不需要估读，后面不能随意加零或去零；例如易错成10mm＋12×0.05mm＝10.6mm，正确的应为10.60mm.(2)主尺上的单位应为厘米主尺上标识的1、2、3等数字通常是指厘米，读数时应将毫米和厘米分清，游标卡尺主尺上的最小刻度是1mm.例如易错成5mm＋4×0.05mm＝5.20mm正确的应为50mm＋4×0.05mm＝50.20mm.(3)区分零刻度与标尺最前端例如易错成13mm＋10×0.05mm＝13.50mm正确读数为14mm＋10×0.05mm＝14.50mm.[例2]某同学测定一金属杆的长度和直径，示数如图甲、乙所示，则该金属杆的长度和直径分别为________cm和________mm.乙解析用毫米刻度尺测量时，读数应读到分度值的下一位，即长度测量值为60.10cm；题图乙中游标卡尺为五十分度游标卡尺，精确度为0.02mm，主尺读数为4mm，游标尺第10条刻度线与主尺刻度线对齐，故游标尺读数为10×0.02mm＝0.20mm，所以金属杆直径测量值为4.20mm.答案60.104.20考点三螺旋测微器的使用及读数1．使用螺旋测微器的注意事项(1)旋钮旋转两周测微螺杆才前进1mm.因此，在可动刻度上读数前，先要判断可动刻度的左边缘的位置，看它是在固定刻度尺0.5mm刻度线的左侧还是右侧，两种情况下的读数是不一样的．(2)螺旋测微器读数时必须估读到0.001mm这一位置上．(3)当测砧和测微螺杆并拢时，可动刻度的零点与固定刻度的零点不相重合，将出现零误差，应加以修正，即在最后测长度的读数上去掉零误差的数值．(4)测量完毕后，要使测砧与测微螺杆之间留有一定的空隙，以免受热膨胀时两接触面因挤压而被损坏．2．螺旋测微器的使用方法(1)标准零位：测量前使测微螺杆和测砧并拢，可动刻度的零点若恰好与固定刻度的零点重合，旋出测微螺杆，否则应加以修正．(2)测量：转动旋钮，将测微螺杆旋出，把被测物体放入测砧与测微螺杆之间的夹缝中，转动旋钮，当测微螺杆将要接触物体时，再轻轻转动微调旋钮，当听到“喀喀”的声音时(表面待测物刚好被夹住)，然后转动锁紧手柄．(3)进行读数：利用螺旋测微器测量时，被测物体的长度的整数毫米数由固定刻度读出，小数部分由可动刻度读出，测量值(毫米)＝固定刻度(毫米)＋可动刻度×0.01(毫米)．[例3]某同学用如图甲所示的螺旋测微器测小球的直径时，他应先转动________到F靠近小球，再转动________到F夹住小球，直至听到棘轮发出声音为止，拨动________使F固定后读数(填仪器部件字母符号)．正确操作后，螺旋测微器的示数如图乙所示，则小球的直径是________mm.解析用螺旋测微器测小球直径时，先转动粗调旋钮D使测微螺杆F靠近被测小球，再转动微调旋钮H使测微螺杆F夹住小球，直到棘轮发出声音为止，拨动止动旋钮G使F固定后读数，读数为6.5mm＋20.0×0.01mm＝6.700mm.答案DHG6.700