2021届高考物理一轮复习第8章恒定电流实验10长度的测量及其测量工具的选用教案.doc

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1、实验十　长度的测量及其测量工具的选用一、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。二、测量工具的原理及使用1．刻度尺的构造、原理及使用(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

2、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。2．螺旋测微器(千分尺)的构造、原理及读数(1)构造：如图所示，B为固定刻度，E为可动刻度。(2)原理：测微螺杆F与固定刻度B之间的精密螺纹的螺距为0.5mm，即旋钮D每旋转一周，F前进或后退0.5mm，而可动刻度E上的刻度为50等份，每转动一小格，F前进或后退0.01mm，即螺旋测

3、微器的精确度为0.01mm。(3)读数6①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，半毫米刻度线未露，而可动刻度上的示数为15.0，最后的读数为2.0mm＋15.0×0.01mm＝2.150mm。3．游标卡尺的构造、原理及读数(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)用途：测量厚度、长度、深度

4、、内径、外径。(3)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个的、20个的、50个的，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(4)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，则记录结果表达为(x＋K×

5、精确度)mm。刻度尺的使用1．如图甲所示的物体A的长度是cm＝m，如图乙所示的物体B的长度是mm＝m。6甲　　　　　　　　乙[解析]　LA＝(14.0－10.0)cm＝4.0cm＝4.0×10－2m，LB＝(14.40－11.00)cm＝3.40cm＝34.0mm＝3.40×10－2m。[答案]　4.0　4.0×10－2　34.0　3.40×10－22．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

6、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。[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。[答案]　972.0　测量方法见解析螺旋测微器的使用1．用螺旋测微器测得与导线圈导线同种规格的导线的直径d如图所示，则d＝mm。[解析]　螺旋测微器的读数：d＝0.01mm×15.5

7、＝0.155mm。[答案]　0.155(0.154～0.156均可)2．使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，则金属丝的直径是mm。6[解析]　固定刻度示数为1.0mm，不足半毫米的从可动刻度上读，其示数为15.0，最后的读数为1.0mm＋15.0×0.01mm＝1.150mm。[答案]　1.150(1.149～1.151均可)3．螺旋测微器测量圆柱体的直径，某次测量的示数分别如图所示，直径为mm。[解析]　直径d＝5mm＋31.5×0.01mm＝5.315mm。[答案]　5.315(5.314～5.316均可)4．某同学

8、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(a)所示，测量金属板厚度时的示数如图(b)所示。图(a)所示读数为mm，图(b)所示读数为mm，所测金属板的厚度为mm。(a)　　　　　　(b)[解析]　题图(a)的读数为1.0×0.