千分尺和游標卡尺的原理和讀數(shù)

1、千分尺和游標卡尺的讀數(shù)千分尺和游標卡尺的讀數(shù)是高中階段常用和兩種測量長度的儀器，也是實驗考查的重點，本文就兩種儀器的讀數(shù)作以系統(tǒng)的介紹。一、游標卡尺1、游標卡尺的工作原理：游標卡尺的種類較多，常用的有十分度、二十分度和五十分度三種，但其工作原理是相同的，下面就以十分度為例作以介紹。游標卡尺的構(gòu)造：卡尺結(jié)構(gòu)如圖11所示主要由兩部分組成，即可移動的游標部分A和主尺部分B組成。測量原理：游標卡尺的主尺的最小刻度為1mm，游標上共有10個等分刻度，全長為9mm，也就是每個刻度為0.9mm，比主尺上刻度小0.1mm。當量爪并攏時游標的零刻度線與主尺的零刻度對齊，此時示數(shù)為0。當游標向右移動0.1mm，這

2、時游標的1刻度與主尺的1刻度對齊。 同理當游標向右移動0.2mm，這時游標的2刻度與主尺的2刻度對齊游標向右移動0.3mm，這時游標的3刻度與主尺的3刻度對齊游標向右移動0.9mm，這時游標的9刻度與主尺的9刻度對齊游標向右移動1mm，這時游標的10刻度與主尺的10刻度對齊游標向右移動1.1mm，這時游標的0刻度線過了主尺的1mm刻度，且游標1刻度與主尺2刻度對齊。依此類推右移動n.kmm，這時游標的0刻度線過了主尺的n mm刻度，且游標0.k/m刻度與主尺n+0.k/m刻度對齊。(0.k指小數(shù)部分，m指游標卡尺的精度10分度的為0.1，20分度的為0.05，50分度的為0.02，這

3、種方法對20、50分度的游標卡尺同樣適用。)例1：用一10分度的游標卡尺測量一長度為6.8mm的物體，則游標的哪個刻度與主尺的哪個刻度對齊？解析：由上面的規(guī)律可知，對齊的應是游標的第0.8/0.1=8個刻度與主尺上6+8=14mm處對齊。游標卡尺的讀數(shù)：由上面的分析不難理解，用S表示物體的長度，n表示游標0刻度線前整毫米數(shù)，k表示與主尺對齊的游標刻度數(shù)，m為游標卡尺的精度，則S=n+km例2 如圖1-1所示中卡尺的讀數(shù)是少？解析：由圖可知游標的零刻度線前整毫米數(shù)為6mm，與主尺對齊的是游標的第4個刻度，該尺的精度為0.1，所以S6+4*0.16.4mm理解了10分度的對20和50分度

4、的就不難理解，它們的游標他別是19mm和49mm，游標上的每個刻度比主尺最小分度分別小了0.05mm 0.02 mm，在讀數(shù)時方法與10分度的相同，只是S=n+km中m分別為0.05mm和0.02mm。游標卡尺不要求估讀，如游標上沒有哪個刻度與主尺刻度線對齊的情況，則選擇最近的一根讀數(shù)，有效數(shù)字要與精度對齊。例3：用50分度的卡尺在金屬絲三個不同的部位分別進行測量數(shù)據(jù)如下2.02mm  2mm  2.020mm，其中有誤的是哪組，造成錯誤的原因是什么？解析：從數(shù)據(jù)上看2mm  2.020mm這兩組有誤，在測量時所使用的是50分度的卡尺，它的精度應達到0.02mm，

5、我們所讀出的數(shù)據(jù)要與卡尺的精度對齊，即使正好是2mm，我們也應寫成2.00mm，數(shù)據(jù)2.020mm的錯誤是出在了估讀上，用卡尺測量是不用估讀的。二、螺旋測微器1、螺旋測微器的構(gòu)造原理：螺旋測微器的構(gòu)造如圖21所示它的刻度由固定刻度A和可動刻度B兩部分構(gòu)成。固定刻度又分整刻度和半刻度，每個刻度為1mm.可動刻度部分每旋轉(zhuǎn)一周測微螺桿前進或后退0.5mm，而每一周又分了50個刻度，所以每旋轉(zhuǎn)一個刻度測微螺桿前進或后退0.5/50=0.01mm，所以螺旋測微器測量長度時可以精確到0.01mm.2、螺旋測微器的讀數(shù)當用螺旋測微器測量好物體時我們要讀出所顯示的示數(shù)，這時所測物體的長度可表示為：L=n*0

6、.1+k*0.01單位為mm注：L為物體的長度，n表示固定刻度所顯示的刻度數(shù)(注意半刻度)，k 為與固定刻度線所對齊的可動刻度數(shù)(在這里k要估讀)。例：讀出圖2-1中螺旋測微器的示數(shù)。由圖可知固定刻度所顯示的刻度數(shù)為2mm, 可動刻度所示的刻度數(shù)為13個多，這里我們估讀為13.6所以物體長為2mm+13.6*0.01=2.136mm 讀數(shù)練習：0045 mm cm cm0 5 1025 3005103cm cm cm 0 15 10 cm mm mm 101112cm0100123456789010 11 12 cmm cm 5015105 mm mm mm mm mm mm （新型題）有一種

7、新式游標卡尺，它的刻度與傳統(tǒng)的游標卡尺明顯不同新式游標卡尺的刻線看起來很“稀疏”，使得讀數(shù)顯得清晰明了，便于使用者正確讀取數(shù)據(jù)通常游標卡尺的刻度有10分度、20分度、50分度三種規(guī)格；新式游標卡尺也有相應的三種，但刻度卻是：19mm等分成10份，39mm等分成20份，99mm等分成50份，以“39mm等分成20份”的新式游標卡尺為例，如圖所示 (a)它的準確度是_mm； (b)用它測量某物體的厚度，示數(shù)如圖所示，正確的讀數(shù)是_mm34567cm主尺05101520游標尺讀數(shù)練習參考答案：0045 0.900 mm 1.240 cm 0.3995 cm0 5 1025 3005103cm 2.3

8、7 cm 3.03 cm 10.295mm 0 15 10 5.015 cm 5.694 mm 3.617 mm 0123456789010 11 12 cmm101112cm010 10.07 cm 100.55mm 50.2mm 10.95mm 6.042mm 33.10mm 5015105 0.900 mm 9.101 mm 16.60 mm 10.55 mm 2.706 mm 50.15 mm （新型題）有一種新式游標卡尺，它的刻度與傳統(tǒng)的游標卡尺明顯不同新式游標卡尺的刻線看起來很“稀疏”，使得讀數(shù)顯得清晰明了，便于使用者正確讀取數(shù)據(jù)通常游標卡尺的刻度有10分度、20分度、50分度三種規(guī)格；新式游標卡尺也有相應的三種，但刻度卻是：19mm等分成10