高二物理 電專題提升 專題22 游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGE1學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGE專題22游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器一：專題概述一、游標(biāo)卡尺1．構(gòu)造：如圖所示，主尺、游標(biāo)尺(主尺和游標(biāo)尺上各有一個(gè)內(nèi)外測(cè)量爪）、游標(biāo)尺上還有一個(gè)深度尺，尺身上還有一個(gè)緊固螺釘．2．用途：測(cè)量厚度、長(zhǎng)度、深度、內(nèi)徑、外徑．3．原理：利用主尺的最小分度與游標(biāo)尺的最小分度的差值制成．不管游標(biāo)尺上有多少個(gè)小等分刻度,它的刻度部分的總長(zhǎng)度比主尺上的同樣多的小等分刻度少1mm。常見的游標(biāo)卡尺的游標(biāo)尺上小等分刻度有10個(gè)的、20個(gè)的、50個(gè)的,其讀數(shù)見下表：刻度格數(shù)（分度)刻度總長(zhǎng)度每小格與1mm的差值精確度（可準(zhǔn)確到）109mm0.1mm0。1mm2019mm0。05mm0。05mm5049mm0.02mm0。02mm以10分度游標(biāo)卡尺為例說明。如圖所示，將主尺的9小格9毫米長(zhǎng)度平均分成10份，做成游標(biāo)尺，游標(biāo)尺的每小格即為0。9毫米，比主尺相應(yīng)小0。1毫米，根據(jù)游標(biāo)尺和主尺的刻度錯(cuò)位可測(cè)量不足一毫米的長(zhǎng)度。主尺和游標(biāo)尺上對(duì)應(yīng)的一等份差值，叫做精確度,它體現(xiàn)了測(cè)量的準(zhǔn)確程度。游標(biāo)卡尺正是利用主尺和游標(biāo)尺上每一小格只差，來達(dá)到提高精確度的目的，這種方法叫做示差法.如圖所示,游標(biāo)尺上的第六條刻度線與主尺上的某一條對(duì)齊,則被測(cè)物體的長(zhǎng)度：同理，當(dāng)游標(biāo)上第n條刻線與主尺上的某一條刻線對(duì)齊時(shí)，被測(cè)物體長(zhǎng)度為：4.讀數(shù):若用x表示由主尺上讀出的整毫米數(shù)，K表示從游標(biāo)尺上讀出與主尺上某一刻線對(duì)齊的游標(biāo)的格數(shù)，則記錄結(jié)果表達(dá)為(x＋K×精確度)mm.具體步驟如下：（1)確認(rèn)游標(biāo)格數(shù)，算出游標(biāo)卡尺精確度：10分度游標(biāo)卡尺精確度為；20分度游標(biāo)卡尺精確度為;50分度游標(biāo)卡尺精確度為;(2)從主尺讀出游標(biāo)尺零刻線前的毫米數(shù)；(3）看游標(biāo)尺上第幾條刻線跟主尺上某一條刻線對(duì)齊，毫米以下的讀數(shù)就是，得游標(biāo)尺示數(shù)L2；（4）測(cè)量結(jié)果(5）注意單位和有效數(shù)字“0”游標(biāo)尺不需要估讀.5:注意事項(xiàng)（1）不同分度的游標(biāo)卡尺，應(yīng)由精確度確定有效數(shù)字的位數(shù)。(2）主尺讀數(shù)應(yīng)以毫米為單位來讀,再按要求進(jìn)行單位換算.（3）不需估讀，支持讀數(shù)一定要讀游標(biāo)零刻度線左邊最近的主尺刻度線的值。二、螺旋測(cè)微器1.構(gòu)造：如圖所示是常用的螺旋測(cè)微器。它的測(cè)砧A和固定刻度B固定在尺架C上，旋鈕D、微調(diào)旋鈕D′和可動(dòng)刻度E、測(cè)微螺桿F連在一起,通過精密螺紋套在B上.2。原理：螺旋測(cè)微器是依據(jù)螺旋放大的原理制成的，即螺桿在螺母中旋轉(zhuǎn)一周，螺桿便沿著旋轉(zhuǎn)軸線方向前進(jìn)或后退一個(gè)螺距的距離.因此，沿軸線方向移動(dòng)的微小距離，就能用圓周上的讀數(shù)表示出來。螺旋測(cè)微器的測(cè)微螺桿F與固定刻度B之間的精密螺紋的螺距為0。5mm，即旋鈕D每旋轉(zhuǎn)一周，F(xiàn)前進(jìn)或后退0.5mm，而可動(dòng)刻度E上的刻度為50等份，每轉(zhuǎn)動(dòng)一小格，相當(dāng)于測(cè)微螺桿前進(jìn)或后退這0。5/50=0.01mm，即F前進(jìn)或后退0。01mm?？梢?，可動(dòng)刻度每一小分度表示0.01mm，即螺旋測(cè)微器的精確度為0.01mm。由于還能再估讀一位,讀數(shù)時(shí)誤差出現(xiàn)在毫米的千分位上,因此，螺旋測(cè)微器又叫千分尺.3。讀數(shù)：測(cè)量時(shí)被測(cè)物體長(zhǎng)度的整毫米數(shù)由固定刻度讀出，小數(shù)部分由可動(dòng)刻度讀出.先讀固定刻度.再讀半刻度,若半刻度線已露出,記作0.5mm；若半刻度線未露出，記作0.0mm；再讀可動(dòng)刻度（注意估讀）。記作n×0。01mm；讀數(shù)結(jié)果為:固定刻度+半刻度+可動(dòng)刻度；即：測(cè)量值（mm)＝固定刻度數(shù)(mm）（注意半毫米刻度線是否露出)＋可動(dòng)刻度數(shù)（估讀一位）×0。01(mm）.溫馨提示：（1)測(cè)量時(shí)，再測(cè)微螺桿快靠近被測(cè)物體時(shí)應(yīng)停止使用旋鈕，而改用微調(diào)旋鈕。（2）讀數(shù)時(shí)，要注意固定刻度上表示半毫米的刻線是否已經(jīng)露出。（3）讀數(shù)時(shí)，千分位有一位估讀數(shù)字，不能隨便丟掉.即螺旋測(cè)微器需要估讀,最后一位數(shù)字為估計(jì)數(shù)字,讀數(shù)和記數(shù)時(shí)估計(jì)位為有效數(shù)字的最后一位。（4)當(dāng)小砧和測(cè)微螺旋桿并攏時(shí)，可動(dòng)刻度的零點(diǎn)與固定刻度的零點(diǎn)不相重合,將出現(xiàn)零誤差，應(yīng)加以修正。例如如圖所示,固定刻度示數(shù)為2.0mm，不足半毫米從可動(dòng)刻度上讀的示數(shù)為15.0,最后的讀數(shù)為：2。0mm＋15。0×0。01mm＝2.150mm。二：典例精講1．游標(biāo)卡尺的使用典例1:某同學(xué)用游標(biāo)為20分度的卡尺測(cè)量一個(gè)圓柱體的直徑，由于長(zhǎng)期使用，測(cè)量腳磨損嚴(yán)重，當(dāng)兩測(cè)量腳直接合并在一起時(shí)，游標(biāo)尺的零線與主尺的零線不重合,出現(xiàn)如圖（a)所示的情況,測(cè)量圓柱的直徑時(shí)的示數(shù)如圖(b)所示，則圖（b）的示數(shù)為___mm,所測(cè)圓柱的直徑為_______mm.【答案】12.6013.052．螺旋測(cè)微器的使用典例2:利用螺旋測(cè)微器測(cè)定合金絲直徑的過程如圖所示,校零時(shí)的讀數(shù)為________mm，合金絲的直徑為________mm.【答案】0。007mm0。638mm【解析】按照螺旋測(cè)微器的讀數(shù)原則，校零時(shí)的讀數(shù)為0。007mm，合金絲的直徑為0。645mm－0。007mm＝0。638mm（在0.636mm～0。640mm都算正確）．3．拓展應(yīng)用實(shí)例典例3:在一些用來測(cè)量角度的儀器上，有一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤,圓盤的邊緣標(biāo)有角度刻度．為了較準(zhǔn)確地測(cè)量出圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，在圓盤外側(cè)有一個(gè)固定不動(dòng)的游標(biāo)，上面共有10個(gè)分度，游標(biāo)總角度為9度．右圖畫出游標(biāo)和圓盤的一部分．讀出此時(shí)圓盤的零刻度線相對(duì)于游標(biāo)零刻度線轉(zhuǎn)過的角度為_____度.【答案】20.1【解析】主尺精確到1°，游標(biāo)卡尺（游標(biāo)尺上有10個(gè)等分刻度）精確到0。1°

游標(biāo)卡尺主尺讀數(shù)為20°，游標(biāo)讀數(shù)為0.1°×1=0。5°，所以最終讀數(shù)為20.1°．

故答案為：20.1典例4：市場(chǎng)上新出現(xiàn)了一種新式的游標(biāo)卡尺，這種“新式"游標(biāo)卡尺上的刻度與傳統(tǒng)的舊式游標(biāo)卡尺明顯不同，新式游標(biāo)卡尺的刻度看起來很稀疏，使得讀數(shù)時(shí)清晰明了，便于正確讀數(shù)．已知某“新式"游標(biāo)卡尺的10分度總長(zhǎng)39mm，用這種“新式”游標(biāo)卡尺測(cè)某物體的厚度，示數(shù)如圖，則該物體的厚度為_____cm【答案】3.15三總結(jié)提升游標(biāo)卡尺的讀數(shù)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：(1）一看清精確度例1(如圖所示）易錯(cuò)讀成11＋4×0.1mm＝11.40mm正確的應(yīng)為11.4mm，游標(biāo)卡尺不需估讀，后面不能隨意加零,也不能隨意去零．例2（如圖所示)易錯(cuò)讀成10＋12×0。05mm＝10.6mm,正確的應(yīng)為10。60mm。（2)二看游標(biāo)尺上的0刻度位置，即區(qū)分零刻度與標(biāo)尺最前端例3（如圖所示)易錯(cuò)讀成13＋10×0.05mm＝13。50mm正確讀數(shù)為14＋10×0。05mm＝14。50mm（3）三看游標(biāo)尺的哪條(第N條）刻度線與主尺上的刻度線對(duì)齊.四提升專練1．如圖,游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為________cm；【答案】1.14【解析】游標(biāo)卡尺的示數(shù)：主尺刻度+游尺刻度=1.1cm+4×0.1mm=1.14cm.2.用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量一工件的內(nèi)徑如圖所示,該工件的內(nèi)徑為____cm?！敬鸢浮?。335【解析】由圖知游標(biāo)卡尺讀數(shù)為13mm+7×0.05mm=13。35mm=1。335cm3．某同學(xué)分別用毫米刻度尺、10分度游標(biāo)卡尺、50分度游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器測(cè)量同一個(gè)物體的寬度，分別得到如下數(shù)據(jù)，其中讀數(shù)肯定錯(cuò)誤的是(）A。20。0mmB.19。9mmC.20.05mmD.19。99mm【答案】C【解析】用毫米刻度尺要求估讀，故應(yīng)保留一位小數(shù)，故A測(cè)量結(jié)果正確；10分度的游標(biāo)卡尺精度為0.1mm,故B測(cè)量結(jié)果正確；50分度的游標(biāo)卡尺精度為0.02mm，即尾數(shù)只能為偶數(shù)，故C所測(cè)量結(jié)果錯(cuò)誤；螺旋測(cè)微器精度為0.01mm，讀數(shù)還要在估讀一位，故D測(cè)量結(jié)果正確；4．如圖,用螺旋測(cè)微器測(cè)量一根金屬絲的直徑,如圖所示的讀數(shù)是________mm?！敬鸢浮?。7405．完成下列儀器的讀數(shù)：甲：_________mm；乙:________mm；【答案】50。15mm4.700mm【解析】游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為，螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為6．(1)讀出圖中游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器的讀數(shù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為_____mm．；螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為_____mm．【答案】（1)11.40.920；【解析】（1）游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為1.1cm+0。1mm×4=11.4mm；螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為:0。5mm+0.01mm×42。0=0.920mm．7．下列測(cè)量?jī)x器所測(cè)得物體的長(zhǎng)度為游標(biāo)卡尺讀數(shù)為_____________cm，螺旋測(cè)微器讀數(shù)為___________mm.【答案】2。465cm0．410mm【解析】游標(biāo)卡尺讀數(shù)為2.4cm+0。05mm×13=2。465cm;螺旋測(cè)微器讀數(shù)為41。0×0。01mm=0.410mm。8．一種游標(biāo)卡尺，它的游標(biāo)尺上有50個(gè)小的等分刻度，總長(zhǎng)度為49mm，用它測(cè)量某工件寬度，示數(shù)如圖甲所示，其讀數(shù)為________cm;圖乙中的螺旋測(cè)微器讀數(shù)為________mm?！敬鸢浮?。3201。130（±0。002均對(duì))9．某同學(xué)在用螺旋測(cè)微器測(cè)定某薄片的厚度時(shí),讀數(shù)如圖所示?？芍摫∑暮穸萪＝______mm,用卡尺來測(cè)量工件的直徑,讀數(shù)如圖所示。該工件的直徑為d＝______cm.【答案】0。902。98【解析】螺旋測(cè)微器的固定刻度讀數(shù)為0.5mm，可動(dòng)刻度讀數(shù)為0.01×40。0mm=0。400mm，所以最終讀數(shù)為:0.5mm+0.400=0。900mm；游標(biāo)卡尺的固定刻度讀數(shù)為2。9cm,游標(biāo)尺上第8個(gè)刻度與主尺上某一刻度對(duì)齊，因此游標(biāo)讀數(shù)為0.1×8mm=0。8mm=0。08cm，所以最終讀數(shù)為：2.9cm+0。08cm=2。98cm．故答案為：0.900，2。98．10．（1）下列說法正確的是_________A．偶然誤差是由儀器結(jié)構(gòu)缺陷，試驗(yàn)方法不完善造成的B．多次測(cè)量求平均值可減小系統(tǒng)誤差C．相對(duì)誤差等于絕對(duì)誤差與測(cè)量值之比D．0。0123m、17。0mm、3。85km都是三有有效數(shù)字(2)用螺旋測(cè)微器測(cè)量某金屬絲直徑時(shí)的讀數(shù)如下圖一,金屬絲直徑為_______mm，圖二為用50分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量物體長(zhǎng)度時(shí)的讀數(shù)，由于遮擋,只能看見游標(biāo)的后半部分，這個(gè)物體的長(zhǎng)度為________【答案】(1)CD；（2）0。820mm、16。98mm11．常用螺旋測(cè)微器的精度是0。01mm,在右圖中的螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為6。620mm，請(qǐng)?jiān)诳潭染€旁邊的方框內(nèi)標(biāo)出相應(yīng)的數(shù)以符合給出的數(shù)，若另制一個(gè)螺旋測(cè)微器，使其精度提高到0.005mm，而螺旋測(cè)微器的螺矩仍保持0。5mm不變，可采用的方法是______。【答案】將可動(dòng)刻度100等份12．（1）新式游標(biāo)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(biāo)卡尺的刻度有10分度、20分度、50分度三種規(guī)格；新式游標(biāo)卡尺也有相應(yīng)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(biāo)卡尺為例，如圖所示．①它的準(zhǔn)確度是______mm；②用它測(cè)量某物體的厚度，示數(shù)如圖所示,正確的讀數(shù)是________cm．（2）用螺旋測(cè)微器測(cè)量某金屬絲直徑，其示數(shù)如右圖所，由圖可知該金屬絲直徑為________mm；【答案】①0。05②3.0304.698—4。700【解析】試題分析：新式游標(biāo)卡尺的測(cè)量原理和傳統(tǒng)的游標(biāo)卡尺相同,新式游標(biāo)卡尺其游標(biāo)尺上20個(gè)分度只有39m