人教版高中物理必修第3册精品讲义第11章 3 实验1 长度的测量及测量工具的选用.docVIP

3实验：导体电阻率的测量

实验1长度的测量及测量工具的选用

[学习目标]1.掌握游标卡尺和螺旋测微器的读数方法.2.掌握电流表、电压表的读数方法.

一、游标卡尺的原理及读数

1.构造：主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪)、游标卡尺上还有一个深度尺.(如图1所示)

图1

2.原理：利用主尺的单位刻度与游标尺的单位刻度之间固定的微量差值来提高测量精度.

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.常见的游标尺上小等分刻度有10个、20个、50个的，其规格见下表：

刻度格数(分度)

刻度总长度

1mm与每小格的差值

精确度(可精确到)

10

9mm

0.1mm

0.1mm

20

19mm

0.05mm

0.05mm

50

49mm

0.02mm

0.02mm

3.用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径.

4.读数

若用x表示由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度线对齐的游标尺的格数，则记录结果表示为(x＋K×精确度)mm.

5.注意事项

(1)游标卡尺是根据刻度线对齐来读数的，所以不需要估读，但读数要注意最小精确度所在的位数，如果读数最后一位是零，该零不能去掉.

(2)读数时，要注意游标尺第几条刻度线(不含零刻度线)与主尺对齐.

如图2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，该钢笔帽的内径为_____mm.

图2

答案A11.25

解析由游标卡尺的结构原理可知，测内径应该用游标卡尺的内测量爪，故选填A；游标卡尺的主尺读数为11mm，游标尺的读数为5×0.05mm＝0.25mm，故钢笔帽的内径为11.25mm.

针对训练1某同学用游标卡尺分别测量金属圆管的内、外壁直径，游标卡尺的示数分别如图3(a)和(b)所示.由图可读出，圆管内壁的直径为_______cm，圆管外壁的直径为______cm；由此可计算出金属圆管横截面的面积.

图3

答案2.232.99

解析题图(a)中游标卡尺的主尺读数为22mm，游标尺读数为3×0.1mm＝0.3mm，所以最终读数为22mm＋0.3mm＝22.3mm＝2.23cm.题图(b)中游标卡尺的主尺读数为29mm，游标尺读数为9×0.1mm＝0.9mm，所以最终读数为29mm＋0.9mm＝29.9mm＝2.99cm.

二、螺旋测微器的原理及读数

1.构造

如图4所示，它的测砧A和固定刻度B固定在尺架C上，可动刻度E、旋钮D和微调旋钮D′是与测微螺杆F连在一起的，并通过精密螺纹套在B上.

图4

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上有50个等分刻度，可动刻度每旋转一格，F前进或后退0.01mm，即螺旋测微器的精确度为0.01mm.读数时估读到毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺.

3.读数方法

L＝固定刻度示数＋可动刻度示数(估读一位)×0.01mm.

4.注意事项

(1)读数时准确到0.01mm，要估读到0.001mm，测量结果若用毫米做单位，则小数点后面必须保留三位.

(2)读数时，要注意固定刻度上半毫米刻度线是否露出.

某同学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5甲所示，测量金属板厚度时的示数如图乙所示.图甲所示读数为________mm，图乙所示读数为________mm，所测金属板的厚度为________mm.

图5

答案0.010(0.009或0.011)6.870(6.869或6.871)6.860(第二空中数据减第一空中数据的差值均可)

针对训练2读出图6中给出的螺旋测微器的示数.

图6

甲：________mm，乙：________mm，丙：________mm.

答案3.5503.2050.900

三、电压表、电流表的读数

1.0～3V量程的电压表和0～3A量程的电流表读数方法相同，此量程下的精确度分别是0.1V和0.1A，读到0.1的下一位，即读到小数点后面两位.

2.对于0～15V量程的电压表，精确度是0.5V，在读数时只要求读到小数点后面一位，即读到0.1V.

3.对于0～0.6A量程的电流表，精确度是0.02A，在读数时只要求读到小数点后面两位，这时要求“半格估读”，即读到最小刻度的一半0.01A.

如图7为电流表和电压表的刻度盘.

图7

(1)图甲使用0.6A量程时，对应刻度盘上每一小格代表________A，图中表针的示数是________A；当使用3A量程时，对应刻度盘上每一小格代表