科学测量：长度的测量及测量工具的选用+高二上学期物理鲁科版（2019）必修第三册.pptx

木工活必备：测量工具的使用教学 #生活技巧# #手工DIY技巧# #木工手工#

第5节科学测量：长度的测量及测量工具的选用情境导入日常生活中，测量长度的工具通常有直尺、卷尺等。但因为精度问题，不能用它们来直接测量细金属丝直径、薄片厚度等细小尺寸。本节将认识两种精度较高的长度测量工具——游标卡尺和螺旋测微器，并讨论如何根据实际需要选择合适的测量工具。游标卡尺是一种可测量长度、内外径、深度的量具。它由主尺和附在主尺上能滑动的游标尺两部分构成（图3-31）。游标尺上部有一紧固螺钉，可将其锁定在主尺的任意位置。主尺和游标尺上的内测量爪通常用来测量内径，外测量爪通常用来测量长度和外径，

深度尺通常用来测量容器的深度。讲授新课一、游标卡尺的测量原理及使用(1)游标卡尺的测量原理讲授新课游标卡尺的游标尺上通常有10、20或50个分格，分别称为十分度、二十分度和五十分度的游标卡尺。讲授新课如图3-32所示，十分度游标卡尺主尺的最小刻度为1mm，游标尺上共有10个等分刻度，对应长度为9mm，即游标尺的每个刻度为0.9mm，比主尺的最小刻度小0.1mm。

当量爪并拢时，主尺和游标尺的零刻度线对齐，游标尺的第10条刻度线恰好与主尺的9mm刻度线对齐。用十分度游标卡尺测量可准确到0.1mm，即精度为0.1mm。讲授新课同理，二十分度游标卡尺，是将游标尺上的19mm等分为20份，精度为0.05mm；五十分度游标卡尺，是将游标尺上的49mm等分为50份，精度为0.02mm。

对游标卡尺读数时，首先以游标尺零刻度线为准在主尺上读取毫米整数，然后看游标尺上第几条刻度线与主尺的刻度线对齐，若没有正好对齐的线，则取最接近对齐的线进行读数。若用l表示物体的长度，n

表示游标尺零刻度线前整毫米数，k表示与主尺对齐的游标尺刻度数，m

为游标卡尺的精度，则l=n+km。讲授新课(2)游标卡尺的读数例如，用十分度游标卡尺测量某物体的长度，示数如图3-33（a）所示，被测物体的长度是多少？由图可以看出，游标尺零刻度线前主尺的整毫米数为7mm，故n=7mm；游标尺上第6条刻度线（不计零刻线）与主尺上的某条刻度线对齐，由此可知，k=6；游标卡尺的精度为0.1mm。因此，被测物体的长度为7mm+6×0.1mm=7.6mm。讲授新课讲授新课再如，若用五十分度游标卡尺测量某物体的长度，示数如图3-33（b）所示，则被测物体的长度是多少？由图可以看出，游标尺零刻度线前主尺的整毫米数为14mm，故n=14mm；游标尺上第32条刻度线与主尺上的某条刻度线对齐，由此可知，k=32；游标卡尺的精度为0.02mm。因此，被测物体长度为14mm+32×0.02mm=14.64mm。测量时，右手拿主尺，大拇指移动游标尺，左手拿待测物体，当其与测量爪相贴时，即可锁定螺钉，读取数据（图3-34）。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。读数时，应通过螺钉将游标尺锁定于主尺。讲授新课(3)游标卡尺的使用及注意事项讲授新课一、螺旋测微器的测量原理及使用(1)螺旋测微器的测量原理螺旋测微器又称千分尺，是比游标卡尺更精密的长度测量工具。如图3-35所示，螺旋测微器的测砧和固定刻度均固定于尺架上，微调旋钮、粗调旋钮、可动刻度与测微螺杆连在一起，通过精密螺纹套在固定刻度上。测微螺杆每旋转一周，便沿着旋转轴线方向前进或后退一个螺距的距离。因此，沿轴线方向移动的微小距离，就能通过圆周上的读数表示出来。讲授新课二、螺旋测微器的测量原理及使用(1)螺旋测微器的测量原理讲授新课

讲授新课测量时，在测微螺杆快靠近被测物体时应改用微调旋钮，这样既能使测量结果精确，又可避免产生过大的压力使螺旋测微器受损。读数时，要注意半毫米刻度线是否露出、可动刻度的估读以及是否存在零点误差等。(2)螺旋测微器的读数讲授新课先读固定刻度的毫米刻度，再读半毫米刻度。若半毫米刻度线已露出，记作0.5mm；若半毫米刻度线未露出，则记作0.0mm。最后再读可动刻度（注意估读），记作k×0.01mm。最终读数结果为l=n+k×0.01，单位为mm。其中，l为物体的长度，n表示固定刻度指示的刻度数（注意半毫米刻度），k

为与固定刻度中间线所对齐的可动刻度数。讲授新课例如，在图3-36（a）中，固定刻度读数是5，可动刻度读数是2.0（0是估读数），则

l=n+k×0.01mm=5mm+2.0×0.01mm=5.020m讲授新课再如，在图3-36（b）中，固定刻度读数是8.5，可动刻度读数是2.3（3是估读数），则

l=n+k×0.01mm=8.5mm+2.3×0.01mm=8.523mm讲授新课到目前为止，我们已学习了刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器等长度测量工具的使用。通常情况下，测量不同的长度所用的测量工具是不同的。那么，应当如何选择测量工具呢？

所有测量工具都有一定的量程、测量精度和测量条件。例如，刻度尺的精度为1mm，一般可测量小于1m的普通物体的长度；游标卡尺的精度常见的有0.1mm、0.05mm和0.02mm，一般可测量小于150mm的物体的内径、外径、深度或长度；螺旋测微器的精度为0.01mm，可测量小于50mm的物体的相关尺寸。因此，在测量前，应根据测量对象和测量要求合理选择测量工具。一般应考虑以下几个方面：三、长度测量工具的选用讲授新课第一，根据测量所需要的精度来选择测量工具。例如，一个机器零件的加工尺寸要求误差不大于0.02mm，如果用精度为1mm的刻度尺来测量，显然无法达到测量要求，这时我们可选择游标卡尺进行测量。第二，根据对被测对象估计值的大小选择量程合适的测量工具。例如，测量一本书的长度，可用刻度尺，而不宜用游标卡尺或螺旋测微器。第三，符合测量的经济性。在保证测量精度的前提下，应全面考虑测量工具的成本、耐磨性、测量效率等因素，选择比较经济、测量效率较高的测量工具。讲授新课随着科学技术的发展，长度测量范围日益扩大，对测量工具的测量精度和效率的要求越来越高，测量工具也不断改进。例如，利用光束的某些特性设计和制造的激光测距仪，量程大、精度高、测量便捷。讲授新课实验目的四、实验：长度的测量实验器材（1）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。

（2）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。游标卡尺、螺旋测微器、空心圆筒、大头针。讲授新课实验原理和设计实验步骤请根据实验目的和实验器材设计实验方案。数据分析选用游标卡尺或螺旋测微器进行多次测量。请写出实验步骤，完成实验操作。将测量的数据记入你设计的表格中，并计算测量项目的平均值。请分析测量到的数据并得出结论。讲授新课实验结论讨论请写出实验结论。若需要测量小钢球的直径，应选择哪种测量工具？分别用游标卡尺和螺旋测微器进行测量，并比较测量结果。素养提升能提出并准确表述在实验中可能遇到的物理问题；能设计实验方案与实验步骤，能选用游标卡尺、螺旋测微器等实验器材进行实验；能记录并分析实验数据、测得相关尺度；能撰写完整的实验报告，在报告中能呈现设计的实验方案、实验步骤、实验表格，以及数据分析过程和实验结论，能进行反思与交流。

注意提升实验器材的选择和使用能力、测量数据的读取能力。

——科学探究小节练习1.请撰写“长度的测量及测量工具的选用”的实验报告,注意在报告中呈现设计的实验方案、实验步骤、实验表格，以及数据分析过程和实验结论。小节练习

2.甲同学用二十分度的游标卡尺测一物体的长度，测得的结果如图（a）所示，物体的长度为＿＿mm；乙同学用五十分度游标卡尺测另一物体的长度，测得的结果如图（b）所示，物体的长度为＿＿mm。

小节练习3.用螺旋测微器测一小球直径时，示数如图（a）所示，小球的直径是＿＿mm。用螺旋测微器测另一物体的长度时，示数如图（b）所示，物体的长度为＿＿mm。小节练习4.要测量一根钢丝的直径（约0.5mm），为了得到尽可能精确的测量数据，应从刻度尺、游标卡尺

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