螺旋测微器和游标卡尺的读数方法

高中物理并非有些人说的那么难，我们缺少的或许只是一个正确方法的指导……1游标卡尺和螺旋测微器的读数方法【考点解读】游标卡尺和螺旋测微器是高中物理实验的基础工具，熟练使用游标卡尺、螺旋测微器并正确读数不仅有助于我们提高解题能力更有助于培养我们的物理素养。本专题将为大家介绍游标卡尺和螺旋测微器的读数问题。【基础检测】一、游标卡尺1.构造：主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪)、游标卡尺上还有一个深度尺.(如图1所示)图12.用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径.3.原理：利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成.不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1mm.常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10个的、20个的、50个的，其规格见下表：刻度格数(分度)刻度总长度每小格与1mm的差值精确度(可精确到)109mm0.1mm0.1mm2019mm0.05mm0.05mm5049mm0.02mm0.02mm4.读数：若用x表示从主尺上读出的整毫米数，K表示从游标尺上读出与主尺上某一刻度线对齐的游标的格数，则记录结果表示为(x＋K×精确度)mm.二、螺旋测微器的使用1.构造：如图2所示，B为固定刻度，E为可动刻度.图2高中物理并非有些人说的那么难，我们缺少的或许只是一个正确方法的指导……22.原理：测微螺杆F与固定刻度B之间的精密螺纹的螺距为0.5mm，即旋钮D每旋转一周，F前进或后退0.5mm，而可动刻度E上的刻度为50等份，每转动一小格，F前进或后退0.01mm，即螺旋测微器的精确度为0.01mm.读数时估读到毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺.3.读数：测量值(mm)＝固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)＋可动刻度数(估读一位)×0.01(mm).如图3所示，固定刻度示数为2.0mm，半毫米刻度线未露出，而从可动刻度上读的示数为15.0，最后的读数为：2.0mm＋15.0×0.01mm＝2.150mm.图3【考点精讲】1.游标卡尺的读数（1）游标卡尺的读数应注意以下几点(1)看清精确度例如(图4)图4易错成11mm＋4×0.1mm＝11.40mm，正确的应为11.4mm，游标卡尺不需要估读，后面不能随意加零或去零；例如(图5)图5易错成10mm＋12×0.05mm＝10.6mm，正确的应为10.60mm.(2)主尺上的单位应为厘米主尺上标识的1、2、3等数字通常是指厘米，读数时应将毫米和厘米分清，游标卡尺主尺上的最小刻度是1mm.例如(图6)高中物理并非有些人说的那么难，我们缺少的或许只是一个正确方法的指导……3图6易错成5mm＋4×0.05mm＝5.20mm正确的应为50mm＋4×0.05mm＝50.20mm.(3)区分零刻度与标尺最前端例如(图7)图7易错成13mm＋10×0.05mm＝13.50mm正确读数为14mm＋10×0.05mm＝14.50mm.（2）游标卡尺读数之计算法所测物体尺寸应为主尺零刻度与标尺零刻度之间的距离，21xxx，其中1x为主尺零刻度到对齐刻度线的距离，2x为标尺零刻度到标尺上对齐刻度线的距离。图8mmx0.571，mmmmx06.464750492，mmxxx94.1021注意：mm5049为标尺上每个小格实际长度；计算时，结果的小数点后的位数应与精确度保持一致。例1(2014·福建理综·19(1))某同学测定一金属杆的长度和直径，示数如图8甲、乙所示，则该金属杆的长度和直径分别为cm和mm.高中物理并非有些人说的那么难，我们缺少的或许只是一个正确方法的指导……4图8答案60.104.20解析刻度尺的分度值为1mm，要估读到0.1mm.游标卡尺读数为4mm＋10×0.02mm＝4.20mm.2.螺旋测微器的读数例2某同学用如图9甲所示的螺旋测微器测小球的直径时，他应先转动到F靠近小球，再转动到F夹住小球，直至听到棘轮发出声音为止，拨动使F固定后读数(填仪器部件字母符号).正确操作后，螺旋测微器的示数如图乙所示，则小球的直径是mm.图9答案DHG6.700解析用螺旋测微器测小球直径时，先转动粗调旋钮D使测微螺杆F靠近被测小球，再转动微调旋钮H使测微螺杆F夹住小球，直到棘轮发出声音为止，拨动止动旋钮G使F固定后读数，读数为6.5mm＋20.0×0.01mm＝6.700mm.总结螺旋测微器的使用和读数应注意以下几点：（1）测量时，在测微螺旋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度线是否已经露出。若恰好压半毫米刻度线，似露而不露，不好判断时，可观察可动刻度上的读数。如果可动刻度的读数刚刚大雨0，则认为半毫米的刻线已经露出，固定刻度读数时要读出压线的半毫米；如果可动刻度的度数接近50，则认为半毫米的刻度线没有露出，固定刻度读数时不读压线的半毫米。（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高中物理并非有些人说的那么难，我们缺少的或许只是一个正确方法的指导……5度的某一刻度线对齐，千分位上也应读取“0”。变式1(2015·海南单科·11)某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度，测量结果如图10(a)和(b)所示.该工件的直径为cm，高度为mm.图10答案1.2206.860解析游标卡尺读数为d＝12mm＋4×120mm＝12.20mm＝1.220cm螺旋测微器的读数为h＝6.5mm＋36.0×0.01mm＝6.860mm变式2(1)如图11甲所示的三把游标卡尺，它们的游标尺从上至下分别为9mm长10等分、19mm长20等分、49mm长50等分，它们的读数依次为mm、mm、mm.(2)使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图乙所示，则金属丝的直径是mm.图11答案(1)17.723.853.18(2)2.150解析(1)最上面图读数：整毫米是17，不足1毫米数是7×0.1mm＝0.7mm，最后结果是17mm＋0.7mm＝17.7mm.中间图读数：整毫米是23，不足1毫米数是17×0.05mm＝0.85高中物理并非有些人说的那么难，我们缺少的或许只是一个正确方法的指导……6mm.最后结果是23mm＋0.85mm＝23.85mm.最下面图读数：整毫米是3，不足1毫米数是9×0.02mm＝0.18mm.最后结果是3mm＋0.18mm＝3.18mm.(2)固定刻度示数为2.0mm，不足半毫米的从可动刻度上读，其示数为15.0，最后的读数：2.0mm＋15.0×0.01mm＝2.150mm.【对点题库】1.如图所示，用刻度尺测量一物块的长度，此次测量长度的读数为（）A．37.5mmB．47.5mmC．3.7cmD．4.7cm2.如图所示，用20分度游标卡尺测量钢球的直径时，符合规则而又科学的读数应为（）A．7.5mmB．7.50mmC．8.5mmD．8.50mm3.以下测量结果的读数格式正确的有（）A．用毫米刻度尺测得物长为5.42厘米B．用精度0.1毫米的游标卡尺测得物长3.254厘米C．用精度0.05毫米的游标卡尺测得物长2.853厘米D．用精度0.02毫米的游标卡尺测得物长1.286厘米4.图中给出的是用螺旋测微器测量某一圆柱形工件的直径时的示数图，由图可知此工件的直径应为mm．5.如图所示，螺旋测微器所示的读数是mm．高中物理并非有些人说的那么难，我们缺少的或许只是一个正确方法的指导……76.使用千分尺测量金属丝的直径示数如图所示，金属丝的直径为mm．7.（2013年山东高考真题）图甲为一游标卡尺的结构示意图，当测量一钢笔帽的内径时，应该用游标卡尺的（填“A”、“B”或“C”）进行测量；示数如图乙所示，该钢笔帽的内径为mm．8.（2010年安徽高考真题）（1）在测定金属的电阻率实验中，用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图1所示，读数为mm．（2）在用单摆测定重力加速度实验中，用游标为20分度的卡尺测量摆球的直径，示数如图2所示，读数为cm．高中物理并非有些人说的那么难，我们缺少的或许只是一个正确方法的指导……89螺旋测微器的旋钮旋转一周，螺杆前进或后退mm，现用它测量金属丝的直径，则此金属丝的直径是mm．10.（2015年海南高考真题）某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度，测量结果如图（a）和（b）所示．该工件的直径为cm，高度为mm．11.（2012年新课标高考真题）某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度．该螺旋测微器校零时的示数如图（甲）所示，测量金属板厚度时的示数如图（乙）所示．图（甲）所示读数为mm，图（乙）所示读数为mm，所测金属板的厚度为mm．高中物理并非有些人说的那么难，我们缺少的或许只是一个正确方法的指导……912.（1）有一种在工厂实际使用的游标卡尺如图所示，它是20分度的普通游标卡尺的变形．它把普通游标卡尺两个卡脚改成了斜的，两个斜卡脚与主尺都成126°52′12″（图中的∠DAC=∠EBC=126°52′12″，已知tan63°26′06″=2.000），其他部分未作改动，这种卡尺专门用来测量圆柱形或球形工件的外径．两个斜脚之间不放被测工件时，游标尺的“0”刻线恰与主尺的“0”刻线对齐，两个斜脚之间放上被测圆柱形或球形工件，使工件与主尺、两斜脚都相切，即共有三个切点，如图（1）中的D、C、E．如图（1）所示卡尺的读数为mm，被测圆形工件的直径为mm．（2）如果用螺旋测微器测一圆形工件的读数如图（2）所示，读数为mm．13.图中游标卡尺的读数为cm，螺旋测微器的读数为mm．14.有一种新出厂的游标卡尺，与普通游标卡尺不同，它游标尺的刻线看起来很“稀疏”，使得读数时清晰明了，方便了使用者正确读取数据．（1）如果此游标尺的刻线是将“39mm等分成20份”那么它的精度是cm．（2）用游标卡尺测量某一物体的厚度，如图所示，那么它的正确读数是cm．高中物理并非有些人说的那么难，我们缺少的或许只是一个正确方法的指导……10【对点题库】答案1.答案：A解析：使用刻度尺测量长度，读数时，视线要与尺面垂直；由图可知，物块的起始端为10.0mm，末端为47.5mm，所以测量长度的读数为37.5mm．故选：A．2.答案：D解析：主尺读数为8mm，游标读数为0.05×10=0.50mm，所以最终读数为8.50mm．故选D．3.答案：AD解析：A、毫米刻度尺在测量的时候还要估读一位数，以厘米为单位时，小数点后面有两位数字，故A正确；B、游标卡尺测量时，不需要估读，所以用精度0.1毫米的游标卡尺测量时，精确到0.1mm，也就是0.01cm，所以应有两位小数，故B错误；C、用精度0.05毫米的游标卡尺测得物长时，读出末尾的数字应为5或0，故C错误；D、用精度0.02毫米的游标卡尺测量时，精确到0.02mm，也就是0.002cm，所以应有三位小数，且末尾数字为偶数，故D正确；故选：AD4.答案：6.122mm解析：螺旋测微器的固定刻度读数为6.0mm，可动刻度读数为0.01×12.2mm=0.122mm，所以最终读数为6.122mm．故本题答案为：6.122mm5.答案：4.010解析：可动刻度的“0”刻度线在主刻度线的下方，因此主刻度读数为：4mm，可动刻度为：0.01×1.0mm=0.010mm，所以最终读数为：4mm+0.010mm=4.010mm．高中物理并非有些人说的那么难，我们缺少的或许只是一个正确方法的指导……11故答案为：4.010．6.答案：0.677（0.676～0.678）解析：螺旋测微器固定刻度读数为0.5mm，可动刻度读数为0.01mm×17.7=0.177mm，最终读数为：0.5mm+0.177mm=0.677mm，由于需要估读因此在范围0.676～0.678mm内均正确．故答案为：0.677（0.676～0.678）．7.答案：A；11.258.答案:(1)0.617mm