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11.3 实验:导体电阻率的测量
本节内容主要是游标卡尺和螺旋测微器的读数,以及金属丝电阻率的测量。在初中已经学习过用刻度尺来测量物体的长度,但是利有一定的局限性,进入高中阶段,安排要学习更为精密的测量工具可以培养学生的科学素养,电阻率的测量则有助于培养学生发散性思维。
物理观念:知道游标卡尺和螺旋测微器的读数方法。
科学思维:严密的逻辑思维方法,能掌握不同分度的游标卡尺的读数方法。理解螺旋测微器比游标卡尺的精度更高。
科学探究:知道电阻率的意义,掌握电阻率的测量方法。
科学态度与责任:通过游标卡尺和螺旋测微器的学习,培养学生严密的逻辑思维。
重点:游标卡尺和螺旋测微器的读数方法
难点:游标卡尺和螺旋测微器的读数方法
多媒体课件、游标卡尺、螺旋测微器、待测物体、直尺等。
初中我们都学过长度的测量,还记得测量工具是什么?
如果要测量一个微小量,该如何测量呢,比如测量金属丝的直径该如何测量呢?
这就用到这节课学习的游标卡尺和螺旋测微器了。
实验1 长度的测量及测量工具的选用
(一)游标卡尺
1.介绍游标卡尺的结构。
2.游标卡尺的用法。
测量外径时,用外测量爪卡住待测物体;测量内径时,用内测量爪撑住待测物体;测量深度时,用深度尺抵住待测物体。
3.游标卡尺的分度。
游标卡尺是利用主尺的单位刻度(1mm)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的。常用的游标卡尺有10分度、20分度和50分度三种。游标尺上标的并不刻线的条数,而是小数部分读数的数字。如图如果把它两当成10分度的游标卡尺那就错了。所以
游标卡尺的分度值要看游标尺上的刻度的条数。
思考:它的测量原理是怎样的呢?
4.原理
以10分度游标卡尺为例,游标尺上有10个小的等分刻度,总长9mm,所以每一分度,与主尺上的一格小0.1mm,这就是它精度的由来了,即10分度的精度就是。
测量爪并拢时主尺和游标尺的零刻度线对齐,它们的第一条刻度线相差0.1 mm,第二条刻度线相差0.2mm……当量爪间所测量物体的长度为0.1mm时,游标尺向右应移动0.1mm,这时它的第一条刻度线恰好与主尺的1mm刻度线对齐,而其他刻度线都没有对齐。同样当游标尺的第五条刻度线跟主尺的5mm刻度线对齐时,说明两量爪之间有 0.5mm的宽度…
游标尺上的刻度线越多,游标尺单位刻度与1mm的差距越小,测量的精确程度就越高。如20分度游标卡尺它的精度就是。50分度的游标卡尺它的精度就是。分度越大精度就越高。
5.读数
游标卡尺读数方法:被测物体长度=主尺读数(mm)+mm。
其中主尺读数是找到标尺零刻度的左边第一根主尺线(单位mm)。游标尺读数,找到标尺与主尺对齐的刻度线(0刻度除外)。分度一般就是10、20、50等要看游标尺上的刻度的条数。
基本步骤是先读主尺。再读标尺,最后相加。
例如:先读主尺上的刻度,如图根据游标尺上零刻度线与主尺刻度线的相对位置,找到标尺零刻度的左边第一根主尺线:读得2.3cm。为了方便计算统一换算为23mm。再读游标尺上的刻度,找到标尺与主尺对齐的刻度线(0刻度除外)。游标尺上的第七条刻度线与主尺上的刻度线对齐,记为:。最后把主尺读数与游标尺读数相加即可,。
例1:如图所示以下游标卡尺的读数是 。
例2:如图所示以下游标卡尺的读数是 。
解题提示:被测物体长度=主尺读数(mm)+mm。注意分度。答案分别是:2.8mm、13.7mm、10.15mm、6.9mm
6. 使用
请练习使用游标卡尺测量以下物体的尺寸。
(1)用游标卡尺的外测量爪测量小钢球的直径、小圆管的外径、教科书的厚度等;
(2)用游标卡尺的内测量爪测量小圆管的内径、槽的宽度等。
游标卡尺它的最高精度是0.02mm。那有没有更精确的测量工具呢?
螺旋测微器,用它测量长度可以精确到0.01mm。由于还能再估读一位,实际能读到毫米的千分位。所以螺旋测微器千分尺。
(二)螺旋测微器
1.介绍螺旋测微器的结构。
2.螺旋测微器的用法。
螺旋测微器的测砧A和固定刻度B是固定在尺架C上的;可动刻度E、旋钮D、微调旋钮D是与测微螺杆F连在一起的,通过精密螺纹套在B上。被测物体就是放在AF之间的,然后转动后面的旋钮,就可以读数测量了。
3.原理
(播放动图)当旋钮D旋转一周,螺杆F便沿着旋转轴线方向前进或后退一个螺距的距离。螺旋测微器的固定刻度B的螺距是0.5mm,圆周上的可动刻度E有50个等分刻度,因此可动刻度每旋转一格,对应测微螺杆 F前进或后退
显然,用螺旋测微器测量可准确到 0.01mm。
4.读数
螺旋测微器读数方法:被测物体长度=固定刻度读数(mm)+可动刻度读数×0.01mm。
固定刻度读数是指找到固定刻度最靠近标尺的线(注意半
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