高考物理游标卡尺.螺旋测微器原理及使用读数

——螺旋测微器

读数公式:

测量值=固定刻度值+固定刻度的中心水平

线与可动刻度对齐的位置的读数×0.01mm

螺旋测微器是依据螺旋放大的原理制成的,

即螺杆在螺母中旋转一周,螺杆便沿着旋转

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,就能用圆

周上的读数表示出来。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 ,因此旋转每个小分度,相当于测微螺杆前进或后退这0.5/50=0.01mm。可见,可动刻度每一小分度表示0.01mm ,所以以螺旋测微器可准确到0.01mm 。由于还能再估读一位,可读到毫米的千分位,故又名千分尺。使用螺旋测微器应注意以下

几点: ①测量时,在测微螺杆快靠近被测物体时应停止使用旋钮,而

改用微调旋钮,避免产生过大的压力,既可使测量结果精确,又能

保护螺旋测微器。 ②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。 ③读数时,千分位有一位估读数字,

不能随便扔掉,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”。 ④当小砧和测微螺杆并拢时,可动刻度的零点与固定刻度的零点不相重合,将出现零误差,应加以修正,即在最后测长度的读数上去掉零误差的数值。

[经验之谈]:(1)看半刻度是否漏出,固定刻度上的刻度值是以mm 为单位;

(2)可动刻度要估读, 小数点后应保留三位有效数字。

如右图读数时,从固定刻度上读取整、半毫米数,然后从可动刻度上读取剩余部分(因为是10分度,所以在最小刻度后应再估读一位),再把两部分读数相加,得测量值。右图中的读数应该是6.702mm 。测量值=6.5+20.3×0.01mm =6.703mm (6.702mm ~6.704mm 均正确)

例1、

⑴ ⑵

答案:⑴读数 9.270 读数 5.804 读数 7.500

第 1 页 (共 4 页)

二、测量原理

某一种游标卡尺的刻度状况如图1—3

甲所示,主尺最小分度为1毫米,游标尺刻

度总长度为9毫米,划成10等分。因此游标

1分度的长度为0.9毫米,与主尺1毫米之差

△L (叫做微差)为0.1毫米,它的第一条刻

线与主尺上1毫米刻线重合,其余刻线都与主尺上刻线不重合。同样,游标尺向右移动0.2毫米,将只有它的第二条刻线与主尺上2毫米刻线重合。

设用外径测脚夹住一张铜片时游标尺位置如图l —3乙所示,游标的第七条刻线与主尺上某刻线重合(图中用▲指示),则可知游标尺从甲图位置向右移动的距离d = 0.7毫米,就等于该铜片的厚度。

这种精度的游标还有另一种刻制方法:游标尺刻度仍为10等分,但总长度等于19毫米,游标尺1分度与主尺上2毫米的微差也是0.1毫米,如图1—3丙所示。

三、使用方法

右手握住主尺,用拇指推动游标尺进退。先让测脚并拢检查零点,正常情况下游标零刻线应与主尺零刻线重合。若未能对正,应记下此时读数x 0,叫做初读数或零点读数。它可能是正值也可能是负值,如图1一4所示的。x 0 =-0.3毫米。

第 2 页 (共 4 页)

测量时测脚要抵紧被测物,不可使两者相对滑动,避免测脚被磨损。先看游标尺零刻线与主尺上哪条刻线对准或比它稍偏右一些,依此读出毫米的整数值,再看与主尺刻线重合的那条游标刻度线标注的数值n ,则小数部分就是n ×0.1毫米,这样就得到了测量读数x 。为避免读数出错,要用毫米而不用厘米作单位,

四、读数

游标上共有10个等分刻度,全长为9mm ,也就是每个刻度为0.9mm ,比主尺上刻度小0. 1mm 。当量爪并拢时游标的零刻度线与主尺的零刻度对齐,此时示数为0。

当游标向右移动0.1mm ,这时游标的1刻度与主尺的1刻度对齐。

同理当游标向右移动0.2mm ,这时游标的2刻度与主尺的2刻度对齐

游标向右移动0.3mm ,这时游标的3刻度与主尺的3刻度对齐

游标向右移动0.9mm ,这时游标的9刻度与主尺的9刻度对齐

游标向右移动1mm ,这时游标的10刻度与主尺的10刻度对齐

游标向右移动1.1mm ,这时游标的0刻度线过了主尺的1mm 刻度,且游标1刻度与主尺2刻度对齐。

依此类推右移动n.kmm ,这时游标的0刻度线过了主尺的n mm 刻度,且游标0.k/m刻度与主尺n+0.k/m刻度对齐。(0.k 指小数部分,m 指游标卡尺的精度10分度的为0.1,20分度的为0.05,50分度的为0.02,这种方法对20、50分度的游标卡尺同样适用。)

★用S 表示物体的长度,n 表示游标0刻度线前整毫米数,k 表示与主尺对齐的游标刻度数,m 为游标卡尺的精度,则S=n+km。理解了10分度的对20和50分度的就不难理解,它们

第 3 页 (共 4 页)

的游标分别是19mm 和49mm ,游标上的每个刻度比主尺最小分度分别小了0.05mm 0.02 mm ,在读数时方法与10分度的相同,只是S=n+km中m 分别为0.05mm 和0.02mm 。

★使用零点不能对正(即初读数不为零)的游标卡尺,被测物的长度应等于末读数(测量时的读数)与初读数之差,即l = x -x 0。

★游标卡尺的读数不作估计,遇到任何一条游标刻线都未与主尺重合时,就按最接近重合的那条游标刻线读数。

五、练习

例1:用一10分度的游标卡尺测量一长度为6.8mm 的物体,则游标的哪个刻度与主尺的哪个刻度对齐?

解析:对齐的应是游标的第0.8/0.1=8个刻度与主尺上6+8=14mm处对齐。

例2 :如图1—5图甲所示的x = 41.3毫米。请再看一下图1—5乙所示的读数是多少?

解析:由图可知游标的零刻度线前整毫米数为10mm ,与主尺对齐的是游标的第2个刻度,该尺的精度为0.05,所以S =10+2×0.05=10.10mm

例3:用50分度的卡尺在金属丝三个不同的部位分别进行测量数据如下:2..02mm 2mm 2.020mm ,其中有误的是哪组,造成错误的原因是什么?

解析:从数据上看2mm 2.020mm 这两组有误,在测量时所使用的是50分度的卡尺,它的精度应达到0.02mm ,我们所读出的数据要与卡尺的精度对齐,即使正好是2mm ,我们也应写成2..00mm ,数据2.020mm 的错误是出在了估读上,用卡尺测量是不用估读的。

第 4 页 (共 4 页)

——螺旋测微器

读数公式:

测量值=固定刻度值+固定刻度的中心水平

线与可动刻度对齐的位置的读数×0.01mm

螺旋测微器是依据螺旋放大的原理制成的,

即螺杆在螺母中旋转一周,螺杆便沿着旋转

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,就能用圆

周上的读数表示出来。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 ,因此旋转每个小分度,相当于测微螺杆前进或后退这0.5/50=0.01mm。可见,可动刻度每一小分度表示0.01mm ,所以以螺旋测微器可准确到0.01mm 。由于还能再估读一位,可读到毫米的千分位,故又名千分尺。使用螺旋测微器应注意以下

几点: ①测量时,在测微螺杆快靠近被测物体时应停止使用旋钮,而

改用微调旋钮,避免产生过大的压力,既可使测量结果精确,又能

保护螺旋测微器。 ②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。 ③读数时,千分位有一位估读数字,

不能随便扔掉,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”。 ④当小砧和测微螺杆并拢时,可动刻度的零点与固定刻度的零点不相重合,将出现零误差,应加以修正,即在最后测长度的读数上去掉零误差的数值。

[经验之谈]:(1)看半刻度是否漏出,固定刻度上的刻度值是以mm 为单位;

(2)可动刻度要估读, 小数点后应保留三位有效数字。

如右图读数时,从固定刻度上读取整、半毫米数,然后从可动刻度上读取剩余部分(因为是10分度,所以在最小刻度后应再估读一位),再把两部分读数相加,得测量值。右图中的读数应该是6.702mm 。测量值=6.5+20.3×0.01mm =6.703mm (6.702mm ~6.704mm 均正确)

例1、

⑴ ⑵

答案:⑴读数 9.270 读数 5.804 读数 7.500

第 1 页 (共 4 页)

二、测量原理

某一种游标卡尺的刻度状况如图1—3

甲所示,主尺最小分度为1毫米,游标尺刻

度总长度为9毫米,划成10等分。因此游标

1分度的长度为0.9毫米,与主尺1毫米之差

△L (叫做微差)为0.1毫米,它的第一条刻

线与主尺上1毫米刻线重合,其余刻线都与主尺上刻线不重合。同样,游标尺向右移动0.2毫米,将只有它的第二条刻线与主尺上2毫米刻线重合。

设用外径测脚夹住一张铜片时游标尺位置如图l —3乙所示,游标的第七条刻线与主尺上某刻线重合(图中用▲指示),则可知游标尺从甲图位置向右移动的距离d = 0.7毫米,就等于该铜片的厚度。

这种精度的游标还有另一种刻制方法:游标尺刻度仍为10等分,但总长度等于19毫米,游标尺1分度与主尺上2毫米的微差也是0.1毫米,如图1—3丙所示。

三、使用方法

右手握住主尺,用拇指推动游标尺进退。先让测脚并拢检查零点,正常情况下游标零刻线应与主尺零刻线重合。若未能对正,应记下此时读数x 0,叫做初读数或零点读数。它可能是正值也可能是负值,如图1一4所示的。x 0 =-0.3毫米。

第 2 页 (共 4 页)

测量时测脚要抵紧被测物,不可使两者相对滑动,避免测脚被磨损。先看游标尺零刻线与主尺上哪条刻线对准或比它稍偏右一些,依此读出毫米的整数值,再看与主尺刻线重合的那条游标刻度线标注的数值n ,则小数部分就是n ×0.1毫米,这样就得到了测量读数x 。为避免读数出错,要用毫米而不用厘米作单位,

四、读数

游标上共有10个等分刻度,全长为9mm ,也就是每个刻度为0.9mm ,比主尺上刻度小0. 1mm 。当量爪并拢时游标的零刻度线与主尺的零刻度对齐,此时示数为0。

当游标向右移动0.1mm ,这时游标的1刻度与主尺的1刻度对齐。

同理当游标向右移动0.2mm ,这时游标的2刻度与主尺的2刻度对齐

游标向右移动0.3mm ,这时游标的3刻度与主尺的3刻度对齐

游标向右移动0.9mm ,这时游标的9刻度与主尺的9刻度对齐

游标向右移动1mm ,这时游标的10刻度与主尺的10刻度对齐

游标向右移动1.1mm ,这时游标的0刻度线过了主尺的1mm 刻度,且游标1刻度与主尺2刻度对齐。

依此类推右移动n.kmm ,这时游标的0刻度线过了主尺的n mm 刻度,且游标0.k/m刻度与主尺n+0.k/m刻度对齐。(0.k 指小数部分,m 指游标卡尺的精度10分度的为0.1,20分度的为0.05,50分度的为0.02,这种方法对20、50分度的游标卡尺同样适用。)

★用S 表示物体的长度,n 表示游标0刻度线前整毫米数,k 表示与主尺对齐的游标刻度数,m 为游标卡尺的精度,则S=n+km。理解了10分度的对20和50分度的就不难理解,它们

第 3 页 (共 4 页)

的游标分别是19mm 和49mm ,游标上的每个刻度比主尺最小分度分别小了0.05mm 0.02 mm ,在读数时方法与10分度的相同,只是S=n+km中m 分别为0.05mm 和0.02mm 。

★使用零点不能对正(即初读数不为零)的游标卡尺,被测物的长度应等于末读数(测量时的读数)与初读数之差,即l = x -x 0。

★游标卡尺的读数不作估计,遇到任何一条游标刻线都未与主尺重合时,就按最接近重合的那条游标刻线读数。

五、练习

例1:用一10分度的游标卡尺测量一长度为6.8mm 的物体,则游标的哪个刻度与主尺的哪个刻度对齐?

解析:对齐的应是游标的第0.8/0.1=8个刻度与主尺上6+8=14mm处对齐。

例2 :如图1—5图甲所示的x = 41.3毫米。请再看一下图1—5乙所示的读数是多少?

解析:由图可知游标的零刻度线前整毫米数为10mm ,与主尺对齐的是游标的第2个刻度,该尺的精度为0.05,所以S =10+2×0.05=10.10mm

例3:用50分度的卡尺在金属丝三个不同的部位分别进行测量数据如下:2..02mm 2mm 2.020mm ,其中有误的是哪组,造成错误的原因是什么?

解析:从数据上看2mm 2.020mm 这两组有误,在测量时所使用的是50分度的卡尺,它的精度应达到0.02mm ,我们所读出的数据要与卡尺的精度对齐,即使正好是2mm ,我们也应写成2..00mm ,数据2.020mm 的错误是出在了估读上,用卡尺测量是不用估读的。

第 4 页 (共 4 页)


相关内容

  • 高考常规仪器读数
  • 2015年高考复习第1讲 物理常规实验仪器读数 讲课背景:近几年我省理综试卷中物理占据120分,其中实验20分(一力一电)占据重要地位,实验题中有图片展示实验背景.基本仪器使用.实验操作.数据处理等问题.而我们同学往往会在基本仪器读数这一最基本的环节犯一些低级错误. 一.不需要估读的常用仪器有: 1 ...

  • 高中物理游标卡尺.千分尺.螺旋测微器读数习题
  • 游标卡尺 (1)看清游标的精确度: (2)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. (3)读数举例 由于画图存在误差的原因,所以对齐的线段以作标记的为准. 读数练习 [练习1]读出下列游标卡尺测量的读数: cm ⑶ ⑵ ⑶ 678cm 20 10 2345 cm 23456789 ...

  • 电学实验游标卡尺和螺旋测微器读数
  • 电学实验练习题 班级 姓名 1.今有灯泡L1"12V,12W".L2"12V,3W"及规格为"0-50Ω,1A"的滑动变阻器各 一个,电源电压24V,内阻不计. (1)用多用电表欧姆挡测量灯泡L1的电阻值,测量值 (填大于.等于或小于)12 ...

  • 长度的测量物理实验
  • 长度的测量 [实验简介] 长度测量遍及人类活动的所有领域.任何物体都有一定的几何形状,如直线.曲线.平面.曲面.多面棱体.锥体.球体.圆柱体等.表征这些几何形态的参数可归纳为普通参量.形位参量和微观参量.普通参量有长.宽.高.曲率半径.直径及距离.对这些参量的测量称为长度测量,长度测量有两大特点,一 ...

  • 测金属电阻率
  • 启明中学高效课堂 高二物理 导学案 一.实验目的 1.学会使用游标卡尺的使用方法和读数规则 2. 学会用伏安法测量电阻的阻值,测定金属的电阻率. 二.实验原理 用刻度尺测一段金属导线 的长度,用螺旋测微器测导线的直径,用伏安法测导线的电阻,根据电阻定律,金属的电阻率. 1.游标卡尺 ⑴10分度的游标 ...

  • 高中物理实验--长度的测量
  • 时间:2010-10-02来 源:爱学啦整理 作者:小九 点击:476次 30天提高各科成绩30-80分的秘诀:高一视频,高二视频,高三视频 长度测量 实验类型:验证性实验 实验目的 1. 掌握游标卡尺.螺旋测微计及读数显微镜的测量原理和使用方法: 2. 学习一般测长仪器的读数规则: 3. 熟悉有效 ...

  • 大学物理实验长度测量
  • 长度的测量和基本数据处理 [实验目的] 1.理解游标卡尺.螺旋测微计和读数显微镜的原理,掌握它们的使用方法: 2.练习有效数字运算和误差处理的方法. [实验仪器和用品] 游标卡尺(0-125mm,0.02mm).螺旋测微计(0-25mm,0.01mm).读数显微镜(JCD3,0.01mm).空心圆管 ...

  • 游标卡尺和螺旋测微计的使用4
  • 游标卡尺和螺旋测微计的使用 一. 实验目的 1.了解游标卡尺和螺旋测微计的结构,理解它们的测量原理. 2.掌握游标卡尺和螺旋测微计的使用方法. 3.掌握有效数字的运算方法及利用不确定度来记录测量结果. 二. 实验仪器 1.游标卡尺:它主要由主尺和可沿主尺滑动的游尺组成.游尺上的刻度称为游标. 部件名 ...

  • 加强高中物理实验教学的几点建议
  • 加强高中物理实验教学的几点建议 ──从近几年高考实验试题谈起 广东省潮州市金山中学 张祥勇 摘要:本文针对目前高中物理实验教学的现状,根据理科综合考试的发展趋势和素质教育的要求,结合自身教学实践,提出加强高中物理实验教学的几点建议. 关键词:物理实验教学:高考:实验基本功:设计和完成实验的能力 杨振 ...