学生实验教案3

班 组

《实验专题：测量仪器的原理和读数》教学案

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组评：

师评：

教学策略：1、课前认真预习，依据知识结构和自主学习内容，找出难点，提出自己的疑点；

2、认真研究“合作探究”中的题目，并在课前简要写出答案要点，以备小组交流和探究。

教学内容分析：物理是一门以实验为基础的学科，物理实验是高考的考查重点，游标卡尺和螺旋测微器是高中的两个长度测量仪器，属于较难理解的部分，又特别是游标卡尺，同时是高考中的重要考察部分。

实验目的：1、学习螺旋测微器和游标卡尺的使用原理； 2、学会螺旋测微器和游标卡尺的读数方法。

学习重点：游标卡尺和螺旋测微器的读数；

学习难点：游标卡尺和螺旋测微器的读数原理，正确读数。

教学方法：自主学习，实验探究，发现法，讲练结合法。

教学用具：螺旋测微器和游标卡尺（每2人各一把），细铁丝等，刻度尺（学生自备）。

自 主 学 习

【学法指导】

一、螺旋测微器的使用原理及读数方法：

1．构造：如图1所示是常用的螺旋测微器．它的测砧A和固定刻度B固定在尺架C上，旋钮D、微调旋钮D′和可动刻度E、测微螺杆F连在一起，通过精密螺纹套在B上．

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0.5 mm，即旋钮D每旋转一周，F前进或后退0.5

mm，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0.01 mm.

即螺旋测微器的精确度为 .读数时要估读到 （即千分位），因此，螺旋测微器又叫千分尺．

3．读数：测量时被测物体长度的整0.5mm数由固定刻度读出，小数部分由可动刻度读出．

测量值(mm)＝固定刻度数(0.5mm)(注意0.5mm刻线是否露出)＋可动刻度数(估读一位)×0.01mm．

温馨提示：螺旋测微器需要估读。

最后一位数字为估计数字，读数和记数时估计位为有效数字的最后一位．

例题：如图所示，固定刻度示数为2.0 mm，不足半毫米从可动刻度上读的示数为15.0，故可得出：

读数为： mm＋ ×0.01 mm＝ mm.

二、游标卡尺的使用原理及读数方法：

1、游标卡尺是将一微小量加以放大来进行读数的，较精密的长度测量工具，在生产生活中有较多应用。

2、游标卡尺可以精确到0.02

mm（50等分），有的精确到0.1

mm（10等分）和0.05

mm（20等分）。

3、作用：游标卡尺可以测量物体的厚度或 、孔的 或槽宽、容器的 。

4、游标卡尺的零位校准：

步骤一：使用前，松开尺框上坚固螺钉，将尺框平稳拉开，用布将测量面、导向面擦干净；

步骤二：检查“零”位：轻推尺框，使卡尺两个量爪测量面合并，观察游标“零”刻线与尺身“零”刻线应对齐，游标尾刻线与尺身相应刻线应对齐。否则，应送计量室或有关部门调整。

5、游标卡尺的测量方法：（外径） 步骤一：将被测物擦干净，使用时轻拿轻放；

步骤二：松开千分尺的固紧镙钉，校准零位，向后移动外测量爪，使两个外测量爪之间距离略大于被测物体；

步骤三：一只手拿住游标卡尺的尺架，将待测物置于两个外测量爪之间，另一手向前推动活动外测量尺，至活动外测量尺与被测物接触为止。 步骤四：读数。

6、游标卡尺的读数方法：以游标0刻度线为准在主尺上读出整毫米数，再看游标尺上哪一条刻度线与主尺上某刻度线（不管是哪一条线）对齐，由游标尺上读出毫米以下的小数，则总的读数为：

读数：主尺上的整毫米数L1+游标尺上的毫米以下的小数L2，即：L=L1+L2。

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【注意事项】游标卡尺是较精密的测量仪器，使用时需注意——

1、游标卡尺的正确手持方法——右手正面握尺，用拇指推动游标，左手持物；

2、测量前要检查零点；

3、要弄清读数方法； 4、游标卡尺不需要估读； 5、游标卡尺的保养及保管：

（1）轻拿轻放； （2）不要把游标卡尺当作卡钳或镙丝扳手或其他工具使用；

（3）游标卡尺使用完毕必须擦净上油，两个外量爪间保持一定距离，拧紧固定螺钉，放回到卡尺盒内；

（4）不得放在潮湿、湿度变化大的地方。

【合作探究】 游标卡尺的使用方法及其测量

游标卡尺：游标卡尺是较精密的长度测量仪器，常见的机械游标卡尺如下图所示。其量程为0~110mm，分度值为0.1mm，由内测量爪、外测量爪、紧固螺钉、微调装置、主尺、游标尺、深度尺组成。

主要

构造

测外径

测内径

测深度

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外径测量

内径测量

深度测量

【课堂训练】——牛刀小试

1：读出下面（放大图）游标卡尺测量某物体长度时的读数为 .（主尺单位：cm）

2 主尺游标0

10

2.游标卡尺读数注意：（1)看清精确度

右图示，示数为多少？

易错读成11＋4.0×0.1 mm＝11.40 mm 正确的应读为 mm。

请注意：游标卡尺不需估读，后面不能随意加零。

(2)区分零刻度与标尺最前端

右图示，20等分的游标卡尺示数为多少？

易错读成13＋10×0.05 mm＝13.50 mm 正确读数为 ＋ ×0.05 mm＝ mm.

3：（高考题）(1)测量玻璃管内径时，应该用如（甲)图中游标卡尺的A、B、C三部分的

部分来

进行测量(填代号)； (2)如(乙) 图中所示，玻璃管的内径d＝ mm。

解析：(1)测玻璃管的内径应用内测量爪A；

(2)乙图为20分度的游标卡尺，精确度为0.05 mm，读数为d＝5 mm＋0.05 mm×5＝5.25 mm。

4：（全国卷II）用50分度的游标卡尺，测定

某圆筒的内径时，卡尺上的示数如右图所示。

可读出圆筒的内径为 mm。

解析：游标上有50个分度，表明该游标卡尺的精确度为0.02 mm.主尺上的读数为52 mm，游标尺上与主尺某刻度线对齐的为第6条刻度线，游标卡尺的读数＝52 mm＋6×0.02 mm＝52.12 mm. 放大图

5.用精密方法测得某工件的长度为1.63812 cm。现若用毫米刻度尺测该工件的长度，读数为

cm；用游标尺为10分度的游标卡尺测它的长度，示数为

cm；用游标尺为50分度的游标卡尺测它的长度，示数为

cm。改用螺旋测微器测量其长度，示数为 cm。

解析：用毫米刻度尺测，要估读到0.1mm，故读数为1.64cm（其中的“4”是估计值咯）；改用10分度的游标卡尺测，精确度0.1mm，示数1.64cm（其中的“4”是精确值）；用50分度的游标卡尺测，精确度0.02mm，示数1.638cm；螺旋测微器测，要估读到0.001mm，故示数1.6381cm（后面的“1”是估计值来的）。

（悄悄告诉你：1.15.5mm； 2.（1）11.4；（2）14＋10，14.50； 3.A，5.25； 4.5题见解析。怎么样，你都ok了吗？）

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【当场真测试】

1、使用螺旋测微器测量两个金属丝的直径，示数如图所示，

则a、b金属丝的直径分别为________mm，________ mm.

2、有一游标卡尺，主尺的最小分度是1 mm，游标上有20个等分

刻度.用它测量一工件的长度，如C图示，读数是 mm.

3、一游标卡尺的主尺最小分度为1 mm，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d图示，该工件的直径为 mm.

c图 d图 4、判断以下测量结果的读数是否正确：

（1）用精度0.1mm的游标卡尺测得物长3.251cm。 （ ）

（2）用精度0.05mm的游标卡尺测得物长2.853cm。 （ ）

（3）用精度0.02mm的游标卡尺测得物长1.286cm。 （ ）

【科学世界】（课外阅读）

游标卡尺的精度

实际工作中常用精度为0.05mm和0.02mm的游标卡尺。它们的工作原理和使用方法与本节介绍的精度为0.1mm的游标卡尺相同。精度为0.05mm的游标卡尺的游标上有20个等分刻度，总长为19毫米。测量时如游标上第11根刻度线与主尺对齐，则小数部分的读数为11／20mm＝0.55mm，如第12根刻度线与主尺对齐，则小数部分读数为12／20mm＝0.60mm。

一般来说，游标上有n个等分刻度，它们的总长度与尺身上（n－1）个等分刻度的总长度相等，若游标上最小刻度长为x，主尺上最小刻度长为y，则：

nx＝（n－1）y， x＝y－（y／n）

主尺和游标的最小刻度之差为： Δx＝y－x＝y／n 比值y／n叫做游标卡尺的精度，它决定读数结果的位数。

由公式可以看出，提高游标卡尺的测量精度在于增加游标上的刻度数或减小主尺上的最小刻度值。一般情况下y为1mm，n取10、20、50其对应的精度为0.1mm，0.05mm、0.02mm。精度为0.02mm的游标卡尺由于受到本身结构精度和人的眼睛对两条刻线对准程度分辨力的限制，其精度不能再提高。

我的疑惑

课堂小结

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参考答案：

【学法指导】

一、螺旋测微器：3、0.01mm，0.001mm； 例题： 2.0 , 15.0 ， 2.150 . 二、游标卡尺： 3、外径，内径，深度；

【课堂检测】

1、15.5mm（1．55cm）； 2、（1）11.4mm；（2） 14 ＋ 10 ×0.05 mm＝ 14.50 mm. 3、(1) A（内测量爪）； (2)5.25 mm。

4、52.12 mm. 5、解：用mm刻度尺测量时能估读到0.1 mm，以cm为单位，小数点后有两位，故读得1.64 cm. 用10分度的游标卡尺，可精确到0.1 mm.故有1.64 cm. 而用50分度的游标卡尺，可精确到0.02 mm，故得1.638 cm. 用螺旋测微器测，要估读到0.001mm，故示数1.6381cm（后面的“1”是估计值来的）. 答案：1.64 1.64 1.638 1.6381 【当场真测试】

1、0.520,1.978. 2、104.05mm。 3、10.0mm。

4、（1）×； （2）×； （3）√

。

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