教案實(shí)驗(yàn)：長度的測量 人教版

1、實(shí)驗(yàn)一 長度的測量1. 基本測量工具和測量數(shù)據(jù) （1）游標(biāo)卡尺的構(gòu)造：主尺（附有左邊的上爪和下爪）副尺，又稱游標(biāo)，（附有右邊的上爪和下爪以及深度尺）如圖1-28所示。 （2）游標(biāo)卡尺的使用：外爪可測量工作厚度或外徑內(nèi)爪可測量工作槽寬或內(nèi)徑深度尺可測量工作的深度（3）游標(biāo)卡尺的原理：常見的游標(biāo)卡尺有精度為0.1毫米、0.02毫米和0.05毫米三種，無論是哪一種，主尺的最小分度均為1毫米，設(shè)游標(biāo)上一定長度的線段等分為m格，每分度長x毫米，使這線段總長度mx=km-1（主尺上對應(yīng)的長度），這里k為所取的主尺上對比分度數(shù)即毫米數(shù)。由此易知游標(biāo)即每一最小分度真實(shí)長度x=(km-1)/m毫米；游標(biāo)與主尺每

2、錯開一格相差x=k-(km-1)/m=1/m當(dāng)k=1,m=10,x=9毫米，x=0.1毫米；m=50,x=0.98毫米，x=0.02毫米；當(dāng)k=2,m=20,x=1.95毫米，x=0.05毫米；可見，游標(biāo)卡尺的讀數(shù)原理是利用游標(biāo)尺刻線與主尺刻線的微小差異，把微小量的讀數(shù)積累起來進(jìn)行對比而讀出數(shù)字來的。（4）游標(biāo)卡尺的讀數(shù)：無零誤差時讀數(shù)法 測量值L=主尺上整的毫米數(shù)N加上小于毫米的小數(shù)k1/m,即L=N毫米+k1/m，這里k為游標(biāo)上第k格被主尺上某刻度線對齊的格數(shù)。（見表）表游 標(biāo) 尺 精度（mm） 測量長度L=（主尺）Nmm+k1/m(mm)(游標(biāo)尺上第K格與主尺上的刻線對齊時)（mm） 總

3、刻度格數(shù) 刻度總長度（mm） 每小格與主尺1格（1mm）相差 10 9 0.1 0.1 N（主尺上讀的毫米數(shù)）+0.1k 20 39 0.05 0.05 N（主尺上讀的毫米數(shù)）+0.05k 50 49 0.02 0.02 N（主尺上讀的毫米數(shù)）+0.02k 如圖1-29所示游標(biāo)卡尺的精度為0.1毫米，測量值L=25+60.1毫米=25.6毫米。 游標(biāo)有零誤差時讀數(shù)法 如圖1-30所示，在游標(biāo)卡尺未測物時，一對下爪并攏后，游標(biāo)的零線在主尺零線的右方，且副尺零線正對準(zhǔn)主尺零線右邊第3分度，此時讀數(shù)為-0.3毫米誤差；可以設(shè)想這是由于游標(biāo)卡尺下爪凸起或已經(jīng)夾了0.3毫米厚的物體，所以讀數(shù)值應(yīng)減去這個

4、數(shù)（零誤差）才是測量值，即測量值等于讀數(shù)值加上負(fù)零誤差值。如圖1-31所示，下爪并攏時，游標(biāo)零線在主尺零線左側(cè)，此時應(yīng)把游標(biāo)第10條刻線作為反向零刻線，零誤差為0.1毫米而不是0.9毫米，也可以設(shè)想是下爪缺了一塊而凹進(jìn)去，需要0.1毫米物體彌補(bǔ)，零誤差為正值。為了便于記憶，我們參考笛卡爾坐標(biāo)，可能把游標(biāo)的零點(diǎn)作為x軸的坐標(biāo)“原點(diǎn)”，主尺零線在“原點(diǎn)”的左方時，零誤差為負(fù)；主尺零線在“原點(diǎn)”的右方時，零誤差為正。有零誤差時的記數(shù)規(guī)則是：（測量值）L=（讀數(shù)）DA（零誤差的絕對值）（5）使用游標(biāo)卡尺的注意事項(xiàng)：要以適當(dāng)?shù)膲毫佑|被測物，不可太緊，以防損傷平直度和平行度很高的測腳刀口。 不允許測臟的

5、物體或毛坯工件，不允許被測物夾在測腳間滑動，避免測量面劃傷、磨損。 讀數(shù)時，在測腳夾住被測物后適當(dāng)旋緊固定螺絲。 讀數(shù)時視線應(yīng)垂直尺面并避免強(qiáng)光側(cè)照，以減少偏視誤差。 游標(biāo)卡尺要輕拿輕放，用畢放回木盒中保存，防止尺或測腳碰傷或變形。 （6）測量值的有效數(shù)字。 游標(biāo)卡尺測量物體或下爪張開狹縫觀察光的衍射現(xiàn)象時能直接讀出最小分度的準(zhǔn)確值，有效數(shù)字的末位與游標(biāo)卡尺的精度對齊，不需要估讀，也不需要另在有效數(shù)字末位補(bǔ)“0”表示游標(biāo)最小分度值，值得注意的是：如果用精度為0.1毫米、0.02毫米和0.05毫米3種游標(biāo)卡尺測同一個工件，其長度記作0.10毫米，這個數(shù)字末位的“0”，對精度為0.02毫米和0.0

6、5毫米的卡尺的讀數(shù)而言，不是補(bǔ)的“0”，而是這兩種卡尺的游標(biāo)分別與各自的主尺錯開5格和2格得到的。對精度為0.1毫米的卡尺而言，這個“0.10毫米”數(shù)據(jù)后面的“0”是不必要的。2實(shí)驗(yàn)條例與點(diǎn)撥 實(shí)驗(yàn)?zāi)康木毩?xí)正確使用刻度尺和游標(biāo)卡尺測量長度。測量一段金屬管的長度、內(nèi)徑和外徑；測量一個小量筒的深度。實(shí)驗(yàn)器材刻度尺，游標(biāo)卡尺，金屬管，小量筒 。實(shí)驗(yàn)步驟（1）用刻度尺測量金屬管的長度。每次測量后讓金屬管繞軸轉(zhuǎn)過45，再測量下一次，共測量四次。把測量的數(shù)據(jù)填入表格中，求出平均值。（2）用游標(biāo)卡尺測量金屬管的內(nèi)徑和外徑。測量時先在管的一端測量兩個方向互相垂直的內(nèi)徑（或外徑），再在管的另一段測量兩個方向互相垂直的內(nèi)徑（或外徑），把測量的數(shù)據(jù)填入表格中，分別求出內(nèi)徑和外徑的平均值。（3）用游