第四导学案长度的测量 Microsoft Word 文档.docx

第四导学案长度的测量 Microsoft Word 文档.docx

《第四导学案长度的测量 Microsoft Word 文档.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第四导学案长度的测量 Microsoft Word 文档.docx（20页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

第四导学案长度的测量MicrosoftWord文档

学生实验

一．为什么要做学生实验

1．物理学是一门以实验为基础的科学在中学物理课程中，做好学生实验是学好这门课程的一个重要方面，我们应该对学生实验的重要性有足够的认识。

2．物理概念、物理规律不是凭空产生的，它们的发现和确立都有坚实的实验基础。

做好学生实验，可以使我们对物理现象获得具体、明确的认识，了解概念和规律是怎样在实验的基础上得出的，从而加深对概念和规律的理解。

3．物理实验中包含有丰富的物理思想，它解决问题的途径和方法对我们有很大的启示。

做好学生实验，可以帮助我们提高运用所学知识分析、解决物理问题的能力。

4．实验方法是我们研究和解决问题的一种基本方法，它越来越多地应用于各个方面，对于探索自然具有普遍意义。

通过做学生实验可以使我们体会如何探究问题，学习物理实验的一些基本知识、基本方法和基本技能，要学习一些基本测量仪器的原理和使用，学习一些物理量的测量方法。

这对于提高我们的观察能力和实验能力是十分重要的。

5．认真做好学生实验，可以培养严肃、认真、实事求是的科学态度，养成良好的工作作风。

二．怎样做好学生实验

1．实验前做好准备，了解实验目的、原理、器材、主要步骤、注意事项。

2．手脑并用，正确地操作、观察和记录。

3．正确分析和处理数据，写好实验报告，实验完毕，整理好器材。

三．误差和有效数字

1．误差：

测量出来的数值与真实值的差异。

误差的种类

产生原因

实例

特点

减小方法

系统误差

仪器本身不精确

实验方法粗略

实验原理不完善

天平不严格等臂或砝码不准、

热学实验有热损失

多次重做同一实验时，误差总是同样地偏大或偏小

校准测量仪器

改进实验方法

设计原理更完善的实验

偶然误差

由各种偶然因素对

实验者、测量仪器、被测物理量的影响而产生的

用毫米刻度尺量物体长度

多次测量总是有时偏大、有时偏小，且偏大偏小的概率相同

多次测量求平均

2．有效数字：

带有一位不可靠数字的近似数字。

不可靠数字在最后一位。

（1）有效数字的位数：

从第一个非零数字开始的后面所有数字的总和。

（2）较大数和较小数的表示法——科学计数法——写成有一位整数的小数和10的乘方的积的形式。

（3）有效数字的要求：

在学生实验中，测量时要按照有效数字的规则来读数。

在有效数字运算中，要按有效数字的规则来运算。

在中学阶段，一般运算结果取两位或三位有效数字就可以了。

四．游标卡尺的构造、使用、测量原理和读数方法

1、构造：

①主尺（附有左边的上爪和下爪）

②副尺，又称游标，（附有右边的上爪和下爪以及深度尺）如图所示。

主要构造的名称：

主尺、游标尺、外测量爪、内测量爪、深度尺、紧固螺钉。

2、游标卡尺的使用：

①外爪可测量工作厚度或外径

②内爪可测量工作槽宽或内径

③深度尺可测量工作的深度

3、游标卡尺的原理：

10分度的游标卡尺。

游标上相邻两个刻度间的距离为0.9mm，比主尺上相邻两个刻度间距离小0.1mm。

读数时先从主尺上读出厘米数和毫米数，然后用游标读出0.1毫米位的数值：

游标的第几条刻线跟主尺上某一条刻线对齐，0.1毫米位就读几。

其读数准确到0.1mm。

20分度的游标卡尺。

游标上相邻两个刻度间的距离为0.95mm，比主尺上相邻两个刻度间距离小0.05mm。

读数时先从主尺上读出厘米数和毫米数，然后用游标读出毫米以下的数值：

游标的第几条刻线跟主尺上某一条刻线对齐，毫米以下的读数就是几乘0.05毫米。

其读数准确到0.05mm。

50分度的游标卡尺。

游标上相邻两个刻度间的距离为0.98mm，比主尺上相邻两个刻度间距离小0.02mm。

这种卡尺的刻度是特殊的，游标上的刻度值，就是毫米以下的读数。

这种卡尺的读数可以准确到0.02mm。

无论是哪一种，主尺的最小分度均为1毫米，设游标上一定长度的线段等分为m格，每分度长x毫米，使这线段总长度mx=km-1（主尺上对应的长度），这里k为所取的主尺上对比分度数即毫米数。

由此易知游标即每一最小分度真实长度x=（km-1）/m毫米；

游标与主尺每错开一格相差Δx=k-（km-1）/m=1/m

当k=1,m=10,x=9毫米，Δx=0.1毫米；

m=50,x=0.98毫米，Δx=0.02毫米；

当k=2,m=20,x=1.95毫米，Δx=0.05毫米；

可见，游标卡尺的读数原理是利用游标尺刻线与主尺刻线的微小差异，把微小量的读数积累起来进行对比而读出数字来的。

4、游标卡尺的读数：

A读整数：

看游标零线左边主尺上第一分度线的数值，即为整数。

B读小数：

看游标零点右边的几分度线与主尺分度线对齐，乘以精密度ｉ，即为小数值。

C.两次读数相加得出被测物的尺寸

①无零误差时读数法

测量值L=主尺上整的毫米数N加上小于毫米的小数k1/m,即L=N毫米+k1/m，这里k为游标上第k格被主尺上某刻度线对齐的格数。

②有零误差时的记数规则：

（测量值）L=（读数）D±A（零误差的绝对值）

5、使用游标卡尺的注意事项：

①要以适当的压力接触被测物，不可太紧，以防损伤平直度和平行度很高的测脚刀口。

②不允许测脏的物体或毛坯工件，不允许被测物夹在测脚间滑动，避免测量面划伤、磨损。

③读数时，在测脚夹住被测物后适当旋紧固定螺丝。

④读数时视线应垂直尺面并避免强光侧照，以减少偏视误差。

⑤游标卡尺要轻拿轻放，用毕放回木盒中保存，防止尺或测脚碰伤或变形。

五.螺旋测微器

1.构造

主要构造的名称：

以下的①-⑦依次是：

测砧、测微螺杆、固定刻度、可动刻度、旋钮、微调旋钮和尺架。

2.原理

固定刻度上的最小刻度为0.5mm（在中线的上侧）；可动刻度每旋转一圈前进（或后退）0.5mm。

在可动刻度的一周上平均刻有50条刻线，所以相邻两条刻线间代表0.01mm。

读数时，从固定刻度上读取整、半毫米数，然后从可动刻度上读取剩余部分（因为是10分度，所以在最小刻度后必须再估读一位），再把两部分读数相加，得测量值。

3.读数

固定套桶上有一轴向横刻线，它是微分筒上圆周分杜的读数准线。

轴向横向的一侧是分度值为1mm的分度刻线，另一侧是0.5mm的分度刻线，组成固定标尺，微分筒的棱边是固定标尺的读数准线。

A先读固定标尺上的数值：

以微分筒棱边为准线，读出整数毫米值，若已露出相邻的0.5mm刻线，应再加上0.5mm。

B读微分筒上数值：

它的分度值为0.01mm。

以轴向横刻线为准线，读出微分筒上的数值（包括估计位）。

C将两数相加即得被测物体的尺寸。

要注意固定刻度上表示半毫米的刻度线是否已经露出；读数时准确到0.01mm，估读到0.001mm

基础展示

《基础巩固题1》

游标卡尺读数练习

编者意图展示：

熟练掌握游标卡尺的测量原理和读数方法，不估读

解析：

使用游标卡尺时，量爪要卡正物体，手的推力要轻，以免尺框产生倾斜现象；读数时要仔细寻找主尺与游标对齐的刻线，同时读数时尽量正视尺身刻度，避免视差。

20.3mm

《基础巩固题2》螺旋测微器读数练习

图中给出的是螺旋测微器测量一金属板厚度

时的示数，读数应为mm。

编者意图展示：

熟练掌握螺旋测微器的测量

原理和读数方法，要不估读

解析：

螺旋测微计在使用前，应先将两测量面合拢，读取零点误差，并分清是正误差还是负误差，最后用以修正测量值。

测量时，当测砧与测杆（或待测物）距离较大时，可以旋动微分筒使螺杆前进，当测量面与待测物体快要接触时，应轻轻转动测力装置，当听到“喀、喀”的打滑声后，就可以停止转动开始读数。

放入待测物体时，要使螺杆中心线跟待测物的被测长度方向一致，读数时要注意防止读错整圈数。

7.324

《基础巩固题3》请自主完成下表

卡尺

种类

游标尺刻度总长

游标尺总刻度数

精确度

精确度计算方法

小数点后的位数（读数为mm）

小数点后的数

10分度

20分度

50分度

编者意图展示：

对三种游标卡尺的特点的认识达到熟悉原理、掌握读数方法

《基础巩固题4》已知游标卡尺的主尺最小分度是1mm，游标尺上有10个小的等分刻度，它们的总长等于9mm，用这种游标卡尺测得物体长度为2.37cm，这时游标尺上的第______条刻度线与主尺上的_________mm刻度线对齐。

编者意图展示：

掌握求游标尺上是第几条线与主尺上的某条毫米刻度线对齐的方法。

这类型的题就是将读数倒过来考，对于这类题的处理可以这样做，读数的小数部分除以游标卡尺的精度得到的数就是游标上第几条刻度线与主尺对齐。

对于主尺的是那一条刻度被对齐，可以有两个办法：

法一：

读数的整数部分加以游标上的第几条刻度线对齐的数字即可。

法二：

游标卡尺是第几条刻度的数字乘以游标上一格的长度再加上读数,结果就是主尺上多少毫米刻度被对齐。

解析：

先将2.37cm换成以毫米为单位为：

23.7mm，然后取小数点后的值除以该游标卡尺的精度即：

0.7÷0.1=7,所以游标尺上是第7条刻度线与主尺上的刻度线对得最齐；对于主尺的刻度线可以这样来求：

用读数的整数部分23加上7就可以了，即主尺是30mm刻度线被对齐了。

用另一种办就是，由于游标尺上是第7条刻度线与主尺对齐，这7条线的长度为7×0.9mm=6.3mm,再加上读数,即:

6.3mm﹢23.7mm=30.0mm,30mm就是主尺上那条刻度线被对齐了。

《基础巩固题5》某同学用50分度的游标卡尺测量某物内径d时，观察到游标尺上最后一个刻度刚好与主尺上的6.2cm刻度线对齐，则被测内径d=_______cm。

编者意图展示：

进一步熟练掌握游标卡尺测长度的原理

解析：

这类题有一定的新颖性，先将6.2cm换成62mm,50分度的游标卡尺最后一个刻度即50的一格与主尺上对齐，这50格对应的长度为50×

mm=49mm，被测内径d=62mm-49mm=13.00mm（注意50格的游标卡尺以毫米为单位，小数点后面有两位，故要加两个零）。

总之，游标卡尺在读数时出的机率非常大，只有牢牢掌握其测量原理，经常归纳总结图示中易出错的地方，读数时一定要仔细，千万不要粗心大意造成不必要的丢分。

《品味高考》

一、螺旋测微器读数

《全国高考题》图中给出的是用螺旋测微器测量一小钢球的直径时的示数,此读数应是   毫米.

[8.600]

《全国高考题》在测定金属丝的直径时，螺

旋测微器的读数如图所示。

可知该金属丝的直

径d＝______×10-3米。

[0.900]

《全国高考题》

用螺旋测微器（千分尺）测小球直径时，示数如图所示，这时读出的数值是，单位是。

[答案]：

8.475，mm.

[

二、游标卡尺

《全国高考题》有一游标卡尺，主尺的

最小分度是1毫米，游标上有20个小的

等分刻度。

用它测量一工件的长度，如

图所示，图示的读数是_______毫米。

[104.05]

《全国高考题》游标卡尺的主尺最小分

度为1毫米，游标上有20个小的等分刻

度。

用它测量一工件的内径，如图所示.

该工件的内径为____毫米。

[23.85]

《全国高考题》

一游标卡尺的主尺最小分度为1毫米，游标上有10个小等分间隔，现用此卡尺来测量工件的直径，如图所示。

该工件的直径为_____________毫米。

[29.80]

《全国高考题》用游标为50分度的卡尺（测量值可准确到0.02mm）测定某圆筒的内径时，卡尺上的示数如图可读出圆筒的内径为__________mm。

[52.12]

《海南高考题》某同学用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一薄的金属圆片的直径和厚度，读出图中的示数，该金属圆片的直径的测量值为cm，厚度的测量值为mm。

编者意图展示：

重点考查游标卡尺测直径和螺旋测微器测厚度的读数方法

【解析】游标卡尺的读数，按步骤进行则不会出错。

首先，确定游标卡尺的精度为20分度，即为0.05mm，然后以毫米为单位从主尺上读出整毫米数12.00mm，注意小数点后的有效数字要与精度一样，再从游标尺上找出对的最齐一根刻线，精度

格数=0.05

8mm=0.40mm，最后两者相加，根据题目单位要求换算为需要的数据，12.00mm+0.40mm=12.40mm=1.240cm。

螺旋测微器的读数1.5mm+0.01

18.2mm=1.682mm。

答案：

1.240，1.682（或1.683）

《宁夏高考题》某同学用游标卡尺测量一圆柱体的长度

，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径

，示数如图。

由图可读出

=cm,

=

编者意图展示：

重点考查游标卡尺和螺旋测微器的读数方法

【解析】游标卡尺的读数

；

螺旋测微器的读数

答案2.25，6.860

《高手支招》游标卡尺和螺旋测微器是高中教学要求读数的重要工具。

在试卷中，出题者的初衷视其为简易题，但往往测试结果出人意料，其难度值超过了0.4，送分题成为了难题。

学生在读数时出错的可能性很大，就其主要的原因是考生对游标卡尺的基本原理不清，粗心大意所致。

1.游标卡尺

⑴10分度的游标卡尺。

游标上相邻两个刻度间的距离为0.9mm，比主尺上相邻两个刻度间距离小0.1mm。

读数时先从主尺上读出厘米数和毫米数，然后用游标读出0.1毫米位的数值：

游标的第几条刻线跟主尺上某一条刻线对齐，0.1毫米位就读几。

其读数准确到0.1mm。

⑵20分度的游标卡尺。

游标上相邻两个刻度间的距离为0.95mm，比主尺上相邻两个刻度间距离小0.05mm。

读数时先从主尺上读出厘米数和毫米数，然后用游标读出毫米以下的数值：

游标的第几条刻线跟主尺上某一条刻线对齐，毫米以下的读数就是几乘0.05毫米。

其读数准确到0.05mm。

⑶50分度的游标卡尺。

游标上相邻两个刻度间的距离为0.98mm，比主尺上相邻两个刻度间距离小0.02mm。

这种卡尺的刻度是特殊的，游标上的刻度值，就是毫米以下的读数。

这种卡尺的读数可以准确到0.02mm。

如右图中被测圆柱体的直径为2.250cm。

要注意：

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。

2.螺旋测微器

固定刻度上的最小刻度为0.5mm（在中线的上

侧）；可动刻度每旋转一圈前进（或后退）0.5mm。

在

可动刻度的一周上平均刻有50条刻线，所以相邻两条

刻线间代表0.01mm。

读数时，从固定刻度上读取整、

半毫米数，然后从可动刻度上读取剩余部分（因为是10

分度，所以在最小刻度后应再估读一位），再把两部分读

数相加，得测量值。

上图中的读数应该是6.702mm。

总之，游标卡尺在读数时出的机率非常大，只有牢牢掌握

其测量原理，经常归纳总结图示中易出错的地方，读数时

一定要仔细，千万不要粗心大意造成不必要的丢分。

成功体验100分

1.

用游标卡尺测量摆球直径。

游标位置

如右图所示，可知摆球直径是mm。

有一游标卡尺，主尺的最小分度是1mm，

游标上有20个小的等分刻度。

用它测量

一工件的长度，如下左图所示，图示的读

数是mm。

2.一游标卡尺的主尺最小分度

为1mm，游标上有10个小等分间隔，

现用此卡尺来测量工件的直径，如

上右图所示。

该工件的直径为

___________mm。

3.用螺旋测微器测圆柱体直径时，示数如右图，

此示数为mm。

4.

下左图为用游标为50分度的

卡尺（测量值可准确到0.02mm）

测定某圆筒的内径时，卡尺上的

示数如图可读出圆筒的内径为

mm。

5.上右图为用游标为50分

度的卡尺（测量值可准确到

0.02mm）测定某圆柱的

直径时，卡尺上的示数如图。

可读出圆柱的直径为mm。

7.下图所示，甲、乙游标卡尺的示数分别为甲图mm，乙图mm。

8.

（1）已知不同的工具测量某物体的长度时，

有下列不同的结果：

A．2.4cmB．2.37cm

C．2.372cmD．2.3721cm

其中，用最小分度值为厘米的刻度尺测量的结

果是________；用游标尺上有10个等分刻度的

游标卡尺测量的结果是_________。

（2）一同学用一游标尺上标有20等分刻度

的游标卡尺测一物体的长度．测得的结果如

图所示，则该物体的长度L=________m。

9.下图是用螺旋测微器测量三根金属棒直径的示意图，从左到右三根金属棒的直径依次为：

mm、mm、mm。

10．读出下图中游标卡尺和螺旋测微器的读数游标卡尺的读数为_________mm.；螺旋测微器的读数为_________mm.

11、读出游标卡尺和螺旋测微器的读数：

⑴读数为__________cm．

⑵读数为__________cm．

12、图甲为用螺旋测微器、图乙为用游标尺上有50个等分刻度的游标卡尺测量工件的情况，请读出它们的读数.甲：

读数为__　　__mm乙：

读数为_______mm.

13、某学生用螺旋测微器在测定某一金属丝的直径时，测得的结果如下左图所示，则该金属丝的直径d=_______mm。

另一位学生用游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测一工件的长度，测得的结果如下右图所示，则该工件的长度L=______cm。

成功体验100分参考答案

1.（16.9或17.0）2.（104.00）3.（29.8）4.（8.115+0.001）

5.（52.12）6.（42.10或42.12）7.（甲0.15，乙8.95或9.00）

8.（A；B。

20.30×10-3或20.45×10-3）9.（3.550、1.130、5.699）

10。

11.4；0.92011。

5.45；0.672512。

1.880；10.044

13。

3.204；5.015

学生自命高考预测一题