1、实验十长度的测量及测量工具的选用实验溯本求源实验目的1正确使用刻度尺、游标卡尺和螺旋测微器2掌握误差和有效数字的概念，能够对各种长度测量仪器进行准确读数实验原理1刻度尺：(1)仪器构造在木板、塑料或金属上每隔1 mm等间隔地刻一条线，如图所示(2)设计原理常用的刻度尺的最小分度一般为1 mm，使用时估读到毫米的下一位(3)刻度尺的使用刻度尺应与被测物体靠近且平行读数时要估读到刻度尺最小刻度的下一位2游标卡尺：(1)构造：如图所示，由主尺、游标尺、内测量爪、外测量爪、深度尺、紧固螺钉等组成(2)用途内测量爪：用来测量槽的宽度和管的内径；外测量爪：用来测量零件的厚度和管的外径；深度尺：固定在游标尺
2、上，用来测量槽、孔和筒的深度；紧固螺钉：读数时，为了防止游标尺移动，旋紧它可使游标尺固定在主尺上(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1 mm.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，其读数见下表：刻度格数(分度)刻度总长度每小格与1 mm的差值精确度(可准确到)109 mm0.1 mm0.1 mm2019 mm0.05 mm0.05 mm5049 mm0.02 mm0.02 mm(4)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
3、的游标的格数，则记录结果表示为(xK精确度)mm.3螺旋测微器的使用(1)构造：如图1所示(2)原理：测微螺杆F与固定刻度B之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm，即旋钮D每旋转一周，F前进或后退0.5 mm，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0.01 mm，即螺旋测微器的精确度为0.01 mm.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如图2所示，固定刻度示数为2.0 mm，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：2.0 mm15.00.01 mm2.150 mm.使用方法1刻度尺的使用方法：(1)使用前要观察刻度尺的零刻度线、量程
4、及最小刻度值，根据待测物的大小和所需达到的测量准确度，选择合适的刻度尺(2)测量物体的长度时，刻度尺要放正，尺面沿着所测物体的长度放置，刻度线紧贴被测物体(3)通常测量时，将刻度尺的零刻度线与被测长度的起始端对齐；使用零刻度线已被磨损的刻度尺时，则可以让某一整数刻度线与被测长度的起始端对齐(4)观察示数时，视线应与刻度尺垂直，并与刻度线正对(5)读数时，应估读到最小刻度的下一位2游标卡尺的使用方法：(1)用软布将测量爪擦干净，使其并拢，选用游标和主尺上的零刻度线对齐的游标卡尺(2)测量时，右手拿住尺身，大拇指移动游标尺，左手拿待测外径(或内径)的物体，使待测物位于外测量爪(或内测量爪)之间，当
5、与测量爪紧紧相贴时，即可读数(3)读数方法：游标卡尺的读数可分为四步：第一步：看游标尺总刻度确定精确度；第二步，看游标尺零线，读出整数；第三步：看游标尺与主尺对齐线读出小数(不要估读)；第四步：将上面的整数和小数两部分相加，即得总长度3螺旋测微器的使用方法：(1)标准零位：测量前使测微螺杆和测砧并拢，可动刻度的零点若恰好与固定刻度的零点重合，旋出测微螺杆，否则应加以修正(2)测量：转动旋钮，将测微螺杆旋出，把被测物体放入测砧与测微螺杆之间的夹缝中，转动旋钮，当测微螺杆将要接触物体时，再轻轻转动微调旋钮，当听到“喀喀”的声音时(表面待测物刚好被夹住)，然后转动锁紧手柄(3)读数：测量值(mm)固
6、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)选用原则1测量工具必须满足被测对象检测内容的要求，使被测对象在量程范围内2测量工具的测量极限误差必须小于或等于被测工件或物体所能允许的测量极限误差3经济合理，降低测量成本注意事项1使用刻度尺时应注意的两点：(1)正确放置的关键是做到：尺边对齐被测对象，必须放正重合，不能歪斜；尺的有刻度的面必须紧贴被测对象，不能“悬空”(2)正确观察的关键是视线在终端刻度线的正前方，视线与刻度面垂直，看清大格数及小格数2使用游标卡尺的注意事项：(1)游标卡尺都是根据刻度线对齐来读数的，所以都不再往下一位估读，有效数字的末位与游标
7、卡尺的精度对齐(2)测量物不可在钳口间移动或压得太紧，以免磨损钳口或损坏工件(3)使用游标卡尺时先松动固定游标的坚固螺钉，轻推游标尺(4)测量物上被测距离的连线必须平行于主尺(5)读数时，先将游标尺固定，取下被测物体再进行读数(6)不能用游标卡尺测表面粗糙物体，也不允许被测物体在测爪间滑动，防止摩擦3使用螺旋测微器的注意事项：(1)旋钮旋转两周测微螺杆才前进1 mm.因此，在可动刻度上读数前，先要判断可动刻度的左边缘的位置，看它是在固定刻度尺0.5 mm刻度线的左侧还是右侧两种情况下的读数是不一样的(2)螺旋测微器读数时必须估读到0.001 mm这一位置上(3)当测砧和测微螺杆并拢时，可动刻度
8、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(4)测量完毕后，要使测砧与测微螺杆之间留有一定的空隙，以免受热膨胀时两接触面因挤压而被损坏.实验热点探究热点一刻度尺的使用及读数自主演练多维练透1现用最小分度为1 mm的米尺测量金属丝长度，如图所示，图中箭头所指位置是拉直的金属丝两端在米尺上相对应的位置，测得的金属丝长度为_mm.在测量金属丝直径时，如果受条件限制，身边只有米尺1把和圆柱形铅笔1支如何较准确地测量金属丝的直径？请简述测量方法_2某物体的长度在12 cm到13 cm之间，若用最小分度为1 mm 的刻度尺来测量，记录的结果的有效数字位
9、数是()A4位 B3位C2位 D1位热点二游标卡尺的使用及读数师生共研1第一看看清精确度例如(下图)易错成11 mm40.1 mm11.40 mm正确的应为11.4 mm，游标卡尺不需要估读，后面不能随意加零或去零2第二看游标尺上的0刻度线位置，区分零刻度线与标尺最前端例如(下图)易错成13 mm100.05 mm13.50 mm正确读数为14 mm100.05 mm14.50 mm.3第三看主尺上的单位主尺上标识的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1 mm.例如(下图)易错成5 mm40.05 mm5.20 mm正确的应为50 mm40.05
10、mm50.20 mm.例1 面各图均是用游标卡尺测量时的示意图，图甲中游标卡尺为50分度的游标卡尺，图乙中游标卡尺为20分度的，图丙中游标卡尺为10分度的，它们的读数分别为：_；_；_.练1某同学测定一金属杆的长度和直径，示数如图甲、乙所示，则该金属杆的长度和直径分别为_cm和_mm.热点三螺旋测微器的使用及读数师生共研例2某同学用如图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_(填仪器部件字母符号)使F固定后读数正确操作后，螺旋测微器的示数如图乙所示，则小球的直径是_mm.例3某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度该螺旋测
11、微器校零时的示数如图(a)所示，测量金属板厚度时的示数如图(b)所示，图(a)所示读数为_ mm，图(b)所示读数为_ mm，所测金属板的厚度为_ mm.练2如图测量一小段金属丝的直径和长度，得到如下情形，则这段金属丝直径是_，长度是_cm.练3(1)某同学用游标卡尺的_(选填“内测量爪”“外测量爪”或“深度尺”)测得一玻璃杯的内高，如图甲所示，则其内高为_cm.(2)该同学随后又用螺旋测微器测得玻璃杯的玻璃厚度如图乙所示，则厚度为_mm.(3)该同学用螺旋测微器测得一小球直径如图丙所示，正确读数后得小球直径为1.731 mm，则a_，b_.实验十长度的测量及测量工具的选用实验热点探究1解析：
12、观察本题图示，注意金属丝的起点不在“0”处，所以测得金属丝的长度为982.0 mm10.0 mm972.0 mm.由于一根金属丝的直径太小，用毫米刻度尺不易测量，故采用放大法测量：在铅笔上紧密排绕N匝金属丝，用毫米刻度尺测出该N匝金属丝的宽度D.由此可以算出金属丝的平均直径为DN.答案：972.0金属丝直径测量方法见解析2解析：用刻度尺测量长度要估读到分度值的下一位，因该物体长度在12 cm到13 cm之间，刻度尺的最小分度为1 mm，故记录的结果的有效数字为4位，选项A正确答案：A例1解析：在图甲中，主尺读数为42 mm，游标尺上第5条刻度线与主尺上的一条刻度线对齐，由于游标尺是50分度的，
13、所以读数为42 mm50.02 mm42.10 mm；在图乙中，主尺读数为63 mm，游标尺上第6条刻度线与主尺上的一条刻度线对齐，由于游标尺是20分度的，所以读数为63 mm60.05 mm63.30 mm；在图丙中，主尺读数为29 mm，游标尺上第8条刻度线与主尺上的一条刻度线对齐，由于游标尺是10分度的，所以读数为29 mm80.1 mm29.8 mm.答案：42.10 mm63.30 mm29.8 mm练1解析：刻度尺的分度值为1 mm，要估读到0.1 mm.游标卡尺读数为4 mm100.02 mm4.20 mm.答案：60.104.20例2解析：用螺旋测微器测小球直径时，先转动粗调旋
14、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6.5 mm20.00.01 mm6.700 mm.答案：DHG6.700例3解析：题图(a)所示读数为0 mm0.01 mm1.00.010 mm；题图(b)所示读数为6.5 mm0.01 mm37.06.870 mm；故所测金属板的厚度为6.870 mm0.010 mm6.860 mm.答案：0.0106.8706.860练2解析：螺旋测微器固定刻度读数为0.5 mm，可动刻度读数为0.0120.0 mm0.200 mm，所以最终读数为0.700 mm.游标卡尺的主
15、尺读数为42 mm，游标尺读数为0.059 mm0.45 mm，所以最终读数为42.45 mm4.245 cm.答案：0.7004.245练3解析：(1)因需测量的是玻璃杯的内高即深度，所以要用游标卡尺的深度尺测量，根据图甲可知，游标卡尺主尺上的整毫米数为100 mm，游标尺的精确度为0.1 mm，且第3条刻度线(不计0刻度线)与主尺上的刻度线对齐，则玻璃杯的内高为100 mm0.1 mm3100.3 mm10.03 cm.(2)螺旋测微器的读数规则：测量值固定刻度读数(注意半毫米刻度线是否露出)精确度(0.01 mm)可动刻度读数(一定要估读)，由图乙可知玻璃厚度为2.5 mm0.01 mm26.02.760 mm.(3)因1.731 mm1.5 mm0.01 mm23.1，由螺旋测微器读数规则知a20，b0.答案：(1)深度尺10.03(2)2.760(3)200
