ChenTI - XueXi Design

课题

实验1 长度的测量及测量工具的选用

教学内容分析

本节是第11章第3节的第一部分，主要内容是介绍游标卡尺、螺旋测微器两种更为精密的长度测量工具。教学过程中，可以以10分度游标卡尺为例，先观察游标尺刻度与主尺刻度的区别，然后说明游标卡尺怎样将估读问题转化为由对齐的刻度线读数来提高精度，再由学生根据相似的原理自行总结20分度、50分度游标卡尺的读数方法。对螺旋测微器的介绍，要从其结构说其，使学生在了解其工作原理的基础上领会读数方法。

学情分析

学生在以往的实践中，已经对用刻度尺测量长度有了比较熟练的掌握。由于与刻度尺直接进行长度比较的测量方法不同，在进行这一部分的学习时，学生对两种新测量工具的测量原理会有疑惑，也会产生兴趣。只有明白了这两种工具的工作原理，学生才能顺利领会其使用和读数方法，进而在实际操作中按照要求进行正确的测量。

教学目标

1、理解游标卡尺的原理，学会使用游标卡尺测量长度。

2、理解螺旋测微器的原理，学会使用螺旋测微器测量长度。

3、通过使用游标卡尺或螺旋测微器测量长度，以及测量电阻等过程，进一步形成自觉遵守实验操作规程和谨慎操作的习惯。

教学

重难点

教学重点：

游标卡尺和螺旋测微器的使用。

教学难点：

游标卡尺和螺旋测微器的使用。

教学过程

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

新课导入

【提问】由电阻定律，电阻率等于什么？

【提问】要测量电阻率，应测量哪些物理量？

【提问】怎样较为精确的测量导线的直径呢？

【提问】有没有能直接测量导线直径的测量工具呢？

推导并回答：

思考并回答：

需要测量导体的电阻、导线的长度和直径。

思考并回答：

累积法。

思考。

在上一节学习电阻定律的基础上，引导学生思考电阻率的测量方法，由此引出对导线直径的测量，进而引出本节的学习主题。

环节一

游标卡尺

的原理

及使用

【讲述】介绍游标卡尺的构造、种类（10分度、20分度、50分度）、用途（测外径、内径、深度）。

【讲述】游标卡尺的使用方法：

1.将量爪并拢，查看游标和主尺身的零刻度线是否对齐，如果对齐就可以进行测量。

2.测量时，右手拿住尺身，大拇指移动游标，左手拿待测外径（或内径）的物体，使待测物位于外测量爪之间，当与量爪紧紧相贴时，拧紧紧固螺钉。

注意：

用量爪卡紧物体时，用力不能太大。

卡尺测量不宜在工件上随意滑动，防止量爪面磨损。

使用后要擦干净，将两尺零线对齐，放入卡尺专用盒内，存放在干燥处。

【提问】游标卡尺的测量原理是什么？

【提问】如图，在10分度游标卡尺上，主尺上的最小分度是1毫米，游标上有10个等分刻度，总长为主尺上的9毫米。则游标尺上一个分度比主尺上的一个分度小多少？

【提问】当被测量的物体长度为零时，游标上的哪一根刻度线与主尺上刻度线相重合呢？此时每条刻度线与主尺各相差了多少毫米？

【提问】当被测量的物体厚度为0.1mm时，主尺上的哪一根刻度线与游标上刻度线相重合呢？表示什么？

【提问】10分度游标卡尺怎样读数？下图的读数是多少？

这称为加法法则。

【例】读数练习。

【提问】如果不是从小刻度往大刻度读数，而是反过来，则还可以怎样读数？

这称为减法法则。

【例】读数练习。

【讲述】10分度游标卡尺的读数规律：一看精度；二看游标尺上的0刻度线位置，区分零刻度与标尺最前端；三看游标尺的哪条（第N条）刻度线与主尺上的刻度线对齐。

【提问】当被测量的物体厚度为27.7mm（2.77cm）时，主尺上的哪一根刻度线与游标上刻度线相重合呢？

【提问】参照10分度游标卡尺的读数规律，你能总结出20分度游标卡尺的读数规律吗？

【例】读数练习。

【例】读数练习。

【提问】50分度游标卡尺的读数规律呢？

【例】读数练习。

【提问】三种游标卡尺有何异同？

【提问】综上，游标卡尺的读数步骤是怎样的？

注意：游标卡尺都是根据刻线对齐来读数的，所以都不再往下一位估读。

【练习1】游标卡尺的主尺最小分度为__________；图1尺的精度是__________mm，读数是__________mm；图2中的精度是__________mm，读数是__________mm。

【练习2】读数练习。

观察游标卡尺，了解其各部分的名称、作用。

领会游标卡尺的使用方法，为学习其测量原理和实际操作做准备。

思考。

思考并回答：

0.1mm。

思考并回答：

零刻度线和最后一条刻度线。

零刻度线后的第1条刻度线与主尺相差0.1mm，第2条刻度线与主尺相差0.2mm……第10条刻度线与主尺相差1mm。

思考并回答：

只有第一条刻度线与主尺上的1毫米刻度线重合，其余的刻度线都与主尺上的刻度线不重合。这就表示被测量的物体厚度为0.1mm。

思考并回答：

测量值=主尺整毫米数+N×0.1mm(精度)

N指游标上第几根线与主尺对齐。

下图读数为：

测量值＝4mm＋3×0.1mm＝4.3mm

思考并回答：

测量值：11mm＋6×0.1mm＝11.6mm

思考并作答：

测量值=主尺被对齐的整毫米数–N×0.9mm

下图读数为：

测量值＝7mm－3×0.9mm＝4.3mm

思考并作答：

减法：测量值：26mm－6×0.9mm＝20.6mm

加法：测量值：20mm＋6×0.1mm＝20.6mm

在前面练习的基础上领会读数规律，并练习读数：

L＝5mm＋17×0.05mm＝5.85mm

结合读数规律思考并回答：

游标尺向右移动，使零刻度线处于主尺的27mm、28mm刻度线之间，并使第7条刻度线与主尺上的刻度线重合，则有：

L＝27mm＋7×0.1mm＝27.7mm

对比并思考作答：

20分度游标卡尺：主尺上的最小分度是1毫米，游标上有20个等分度，总长为主尺上的19毫米，则游标上每一个分度为0.95毫米，主尺上一个刻度与游标上的一个刻度相差0.05mm，即精度为0.05mm。

测量值=主尺整毫米数+N×0.05mm(精度)

读数并作答：

L＝26mm＋5×0.05mm＝26.25mm

读数并作答：

L＝105mm＋0×0.05mm＝105.00mm

对比并思考作答：

50分度游标卡尺：主尺上的最小分度是1毫米，游标上有50个等分度，总长为主尺上的49毫米，则游标上每一个分度为0.98毫米，主尺上一个刻度与游标上的一个刻度相差0.02mm，即精度为0.02mm。

测量值=主尺整毫米数+N×0.02mm(精度)

读数并作答：

L＝105mm＋0×0.02mm＝105.00mm

思考并完成表格。

总结并作答：

①首先看游标尺总刻度确定精确度；

②接着看游标尺零线，从主尺上读出整毫米数；

③再看游标尺（不计0刻度线）与主尺对齐线读出小数；

④最后确定测量结果。

思考并作答：

1mm；0.1mm；40.8mm；0.05mm；10.45mm

思考并作答：

99.60mm

100.20mm

先介绍游标卡尺的结构，以便后续讨论能够顺利进行。

在了解构造的基础上介绍使用方法，特别是将估读问题转化为刻度线的对齐来提高精度，让学生从基础原理开始逐步领会游标卡尺的工作原理。

以10分度游标卡尺的使用为例，介绍游标卡尺的工作原理和读数方法。

从零刻度线对齐时的情况开始介绍，逐步说明测量方法。

总结读数方法，从加法、减法两个角度进行说明，强化学生对游标卡尺读数方法的理解。

从已知长度判断游标尺的位置的角度加强学生对游标卡尺读数方法的掌握程度。

在10分度的基础上，由学生自行分析20分度、50分度的读数方法，加深学生对各种游标卡尺读数方法的掌握程度。

对三种游标卡尺进行对比，便于学生更清晰地区分。

环节二

螺旋测微器

的原理

及使用

【讲述】介绍螺旋测微器的结构与功能。

螺旋测微器（又叫千分尺）是比游标卡尺更精密的测量长度的工具，用它测长度可以准确到0.01mm，测量范围为几个厘米。

螺旋测微器的精密螺纹的螺距是0.5mm，可动刻度有50个等分刻度，可动刻度旋转一周，测微螺杆可前进或后退0.5mm，所以可动刻度每一小格表示0.01mm。

【提问】螺旋测微器怎样读数？

【讲述】螺旋测微器的读数方法。

1.先读固定刻度：找到固定刻度右边第一根主尺线（注意半刻度线有没有露出来）：读得4.5mm

如果半刻度线没有露出来那就是4.0mm

2.再读可动刻度：找到轴线与可动刻度对齐的地方，读数从下面起且要往后估读一位。

读得9.2

对应的数值为：9.2×0.01mm＝0.092mm

3.把固定刻度读数与可动刻度读数相加：4.5mm＋0.092mm＝4.592mm

测量值(mm)＝固定刻度数(mm)＋可动刻度数(估读一位)×0.01(mm)

【例】读数练习。

【讲述】螺旋测微器的使用：

①使用前应先检查零点，方法是通过调节旋钮，使螺杆F和测砧A接触，此时可动刻度上的零刻线应当和固定套筒上的基准线（长横线）对正；

②左手持曲架，右手转动大旋钮使测杆F与测砧A间距稍大于被测物，放入被测物，转动微调旋钮到夹住被测物，听到“喀喀”声时停止。

③在读数时，要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻线是否已经露出。

④读数时，千分位要一位估读数字，即使固定刻度的零点正好与可动刻度的某一刻度线对齐，千分位上也应读取为“0”。

⑤用毕放回盒中，存放中测杆和测砧不要接触，长期不用，要涂油防锈。

【例】读数练习。

观察螺旋测微器的构造，思考其作用。

领会螺旋测微器的测量原理。

思考。

结合实例领会螺旋测微器的读数方法。

读数并作答：

L＝2.5mm＋0.460mm＝2.960mm

L＝1.5mm＋0.250mm＝1.750mm

L＝2mm＋0.344mm＝2.344mm

L＝0.5mm＋0.006mm＝0.506mm

L＝0mm＋0.496mm＝0.496mm

结合读数方法领会螺旋测微器的使用要求。

读数并作答：

L＝8.5mm＋0.203mm＝8.703mm

L＝4.0mm＋0.088mm＝4.088mm

L＝5.545mm

L＝8.462mm

先介绍螺旋测微器的结构，以便后续讨论能够顺利进行。

从实例出发介绍螺旋测微器的读数方法，便于学生掌握。

在介绍了读数方法的基础上明确操作要求。

环节三

工具的选择

与使用

【提问】在具体的使用中，我们该如何选择长度的测量工具呢？

【提问】当对测量精度要求不高，且物体的尺寸比较大的时候，应选用什么测量工具？

【提问】当需要测量一张纸的厚度、细丝的直径、工件的外径时，应选用什么测量工具？

【播放视频】螺旋测微器的使用。

【提问】当需要测量工件的外径、内径、深度时，应选用什么测量工具？

【播放视频】用游标卡尺测量内径、外径、深度。

结合各种测量工具的特点思考。

思考并回答：

刻度尺。

思考并回答：

螺旋测微器。

观看视频。

思考并回答：

游标卡尺。

观看视频。

对三种长度测量工具的特点，引导学生学会判断在不同需求下选择不同的测量工具。

课堂总结

一、游标卡尺的工作原理、分类、读数方法

二、螺旋测微器的测量原理、读数方法

板书设计

§11.3-1长度的测量及测量工具的选用

1、游标卡尺：

①分类：10分度（0.1mm）、20分度（0.05mm）、50分度（0.02mm）

②工作原理

③读数：测量值=主尺整毫米数+N×0.1mm（0.05mm、0.02mm）

2、螺旋测微器：

①构造

②读数：测量值(mm)＝固定刻度数(mm)＋可动刻度数(估读一位)×0.01(mm)

作业设计

1、梳理本节知识点。

2、教材P67“练习与应用”第1题。

教学反思与评价