第3章 第5节　科学测量长度的测量及测量工具的选用（课件 学案）高中物理 鲁科版（2019）必修 第三册

第5节　科学测量：长度的测量及测量工具的选用 一、实验目的 1.学会使用游标卡尺和螺旋测微器，能根据实际需要选择合适的测量工具。 2.测量空心圆筒的外径、内径和深度及大头针中间位置附近的直径。 二、实验器材 游标卡尺、螺旋测微器、空心圆筒、大头针 三、实验原理和读数 1.游标卡尺的测量原理及使用 （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、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的总长度少1 mm。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，其精确度如表所示。 刻度格 数（分度） 刻度 总长度 每小格与 1 mm的差值 精度 （可准确到） 10 9 mm 0.1 mm 0.1 mm 20 19 mm 0.05 mm 0.05 mm 50 49 mm 0.02 mm 0.02 mm （4）读数：若用n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（n＋k×精度）mm。需要注意的是，不管是哪种卡尺，k值均不需要估读。 如图所示，有一游标卡尺，主尺的最小分度是1 mm，游标上有20个小的等分刻度。用它测量一工件的长度，图示的读数为104 mm＋0×0.05 mm＝104.00 mm。 2.螺旋测微器的测量原理及应用 （1）结构：如图所示，测砧A和固定刻度B固定在尺架C上，可动刻度E、粗调旋钮D、微调旋钮D'、测微螺杆F是连在一起的，通过精密螺纹套在B上。 （2）测量原理 螺旋测微器的螺距是0.5 mm，螺栓上可动刻度一周为50格，当螺栓每转一周时，前进（或后退）一个螺距0.5 mm。若螺栓每转过1格，前进（或后退）0.01 mm，因此螺旋测微器的精度为0.01 mm。 （3）操作与读数 ①操作：使用螺旋测微器时，将被测物体放在测砧A和测微螺杆F之间，先使用粗调旋钮D，在测微螺杆F快靠近被测物体时，改用微调旋钮D'，至棘轮发出声音停止转动，并用止动旋钮止动，然后读数。 ②读数：读数时，在固定刻度尺上读出大于0.5 mm的部分，在可动刻度上读出不足0.5 mm的部分，读可动刻度示数时还要注意估读一位数字。 螺旋测微器的读数可用下式表示：螺旋测微器的读数＝固定尺上的读数＋精度×可动尺上的读数。如图所示，读数为6.5 mm＋20.3×0.01 mm＝6.703 mm。 四、注意事项 1.游标卡尺的使用 （1）测量时，右手拿主尺，大拇指移动游标尺，左手拿待测物体。 （2）游标卡尺是比较精密的测量工具，使用时要轻拿轻放，移动游标尺不能用力过猛，两测量爪与待测物的接触不宜过紧。 （3）读数时，应通过螺钉将游标尺锁定于主尺。 2.螺旋测微器的使用 （1）测量前应校对零点：使测砧A与测微螺杆F并拢，观察可动刻度零刻线与固定刻度的轴向线是否重合，以及可动刻度的边缘与固定刻度的零刻线是否重合。 （2）测量时，当测微螺杆F将要接触被测物体时，要停止使用旋钮D，改用微调旋钮D'，当棘轮发出声音时，停止转动，以避免F和被测物体间产生过大的压力。 （3）螺旋测微器应估读一位，即以mm作单位，读到小数点后面第三位。 题型一　游标卡尺的读数 【典例1】　如图所示的三把游标卡尺，从左向右分别为10等分、20等分、50等分游标卡尺，它们的读数依次为　　　　 mm，　　　　 mm，　　　　 mm。 尝试解答 特别提醒 　　游标卡尺不需要估读，读数结果10分度为××.×mm，一位小数，20分度和50分度为××.××mm，两位小数，换算单位时只需要移动小数点，最后一位数字即使是0也不能抹掉。 　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　　　　（选填“A”“B”或“C ”）进行测量；示数如图乙所示，该 ... ...