江苏省大丰高级中学高二物理导学案 编写：吴维华 审核：袁洪秋
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常用长度量具（一）——游标卡尺的使用
1、游标卡尺的结构：
（1）简介：是一种比较精密的测量长度的仪器,常用的游标卡尺按测量的准确度分为以下三种,即测量准确度分别为：0.1mm、0.05mm、0.02mm。
（2）构造：(如下图)主要是一条主尺和一条可以沿着主尺滑动的游标尺（也称游标）左测量爪固定在主尺上并与主尺垂直；右测量爪固定在游标尺上并可随游标尺一起沿主尺滑动；左测量爪与右测量爪平行。利用主尺上方的一对测量爪可以测量槽的宽度和管的内径，利用主尺下方的一对测量爪可以测量零件的厚度和管的外径；利用固定在游标尺上的深度尺可以测量槽和筒的深度。一般的游标卡尺最多可以测量十几个厘米的长度。
05 10右测量爪右测量爪游标尺深度尺紧固螺钉cm0 123456789 101112左测量爪左测量爪主尺尺身
2、游标卡尺的原理：一般游标卡尺的的主尺刻度的最小分度均为1mm，游标尺上有10、20、50等分刻度三种，测量分别可以准确到1/10mm、1/20mm、1/50mm，即0.1mm、0.05mm、0.02mm。
（1）0.1mm的游标卡尺：（如下图）
0 5 10 游标尺0 12主尺
准确度为 0.1mm的游标卡尺的游标尺上共10个等分刻度，总长为9mm。
（2）题1：游标尺上共10个等份刻度,总长为 9mm ，因此游标尺的每一分度与主尺的最小分度相差 mm。当左右量爪合在一起，即游标尺的零刻线与主尺的零刻线重合时，只有游标的第
条刻线（注：游标上0为第0条刻线，1为第1条刻线，以此类推）与主尺的 mm 刻线重合，其余的刻线均不重合。所以，两尺零刻线之间的距离就等于一对量爪间的距离，也就是被测物的长度。此时，游标尺的第一条刻线在距主尺 1mm 刻线左边 mm 处；第二条刻线在距主尺 2mm 刻线左边
高中物理之游标卡尺和螺旋测微器的使用知识点
游标卡尺
结构和规格
游标卡尺的结构如图附-1所示，游标卡尺的主要部分是主尺和一条可以沿着主尺滑动的游标尺。
游标卡的三种规格
10分度游标卡尺
游标上均匀刻着10个小格，总长度为9mm，每个小格为0.9mm。因此，游标尺的每一小格与主尺的每一小格相差0.1mm，即精确度为0.1mm。 读数时先从主尺上读出厘米数和毫米数，然后用游标读出0.1毫米位的数值：游标上的第几条刻线跟主尺上某一条刻线对齐，毫米以下的读数就是几乘0.1毫米。其读数准确到0.1mm。
20分度游标卡尺
游标上均匀刻着20个小格，总长度为19mm每个小格为0.95mm。因此，游标尺的每一小格与主尺的每一小格相差0.05mm，即精确度为0.05mm。
读数时先从主尺上读出厘米数和毫米数，然后用游标读出毫米以下的数值：游标上的第几条刻线跟主尺上某一条刻线对齐，毫米以下的读数就是几乘0.05毫米。其读数准确到0.05mm。
50分度游标卡尺
游标上均匀刻着50个小格，总长度为49mm，每个小格为0.98mm。因此，游标尺的每一小格与主尺的每一小格相差0.02mm，即精确度为0.02mm。
读数时先从主尺上读出厘米数和毫米数，然后用游标读出毫米以下的数值游标上的第几条刻线跟主尺上某一条刻线对齐，毫米以下的读数就是几乘0.02毫米。这种卡尺的读数可以准确到0.02mm。
注意
游标卡尺都是根据刻线对齐来读数的，所以都不再往下一位估读
游标卡尺上，“内测量爪”、“外测量爪”、“深度尺”各有什么用处？
内测量爪主要应用于测量内径或凹槽的宽度 外测量爪主要测量零件的厚度或圆管的外径
深度尺主要用于测量凹槽、圆筒或管子的深度 螺旋测微器
结构和规格
螺旋测微器的结构如图下图所示，测砧和固定刻度（固定套筒）固定在尺架上；可动刻度、粗调旋钮、微调旋钮是与测微螺杆相连，通过精密螺纹套固定套筒上。
螺旋测微器精密螺纹的螺距是0.5mm，可动刻度有50个等分刻度，可动刻度旋转一周，测微螺杆可前进或后退0.5mm，可动刻度旋转一小格，测微螺杆前进或后退0.5/50=0.01mm。可见，可动刻度的分度值为0.01mm。因此，螺旋测微器可准确读到0.01mm，再估读一位，可读到毫米的千分位，故又名千分尺。
-37- 螺旋测微器和游标卡尺的使用
长度、质量测量是最基本的测量之一，科学实验和生产实践中许多测量都与长度、质量测量有关。不少定量的物理仪器，其标度均按一定长度来划分，比如，用温度计测温度和用电流表或电压表测电流或电压时，就是准确观测水银柱在温度标尺上的距离和电表指针在表头标尺上的距离来量度的。长度测量的仪器和方法有多种多样，最基本的测量工具要算米尺、游标卡尺和螺旋测微计。如果所要测量的物体无法直接接触测量或物体的线度很小且测量要求准确度很高，则可用其它更精密的仪器（如读数显微镜）或其它更适合的测量方法。测量物体质量的种类很多，但大多数是以杠杆原理为基础而设计的，如物理天平、分析天平、精密天平等，也有一些测量微小变化力的秤，根据胡克定律制作，如焦利秤、扭秤等。
【实验目的】
（1）掌握游标卡尺、螺旋测微计和天平的使用方法。
（2）测量物体的密度。
（3）巩固有关误差、实验结果不确定度和有效数字的知识， 熟悉数据记录、处理及测量结果表示的方法。
【实验原理】
1. 游标原理及读数方法
游标卡尺是一种能准确到0.1mm以上的较精密量具，用它可以测量物体的长、宽、高、深及工件的内、外直径等。它主要由按米尺刻度的主尺和一个可沿主尺移动的游标（又称副尺）组成。常用的一种游标卡尺的结构如图1-1所示。D为主尺，E为副尺，主尺和副尺上有测量钳口AB和A'B'，钳口A'B'用来测量物体内径，尾尺C在背面与副尺相连，移动副尺时尾尺也随之移动，可用来测量孔径深度，F为锁紧螺钉，旋紧它，副尺就与主尺固定了。
图1-1 游标卡尺构造图
游标卡尺的分度原理：如果用a表示主尺最小分度值，用N表示游标分度数。通常设计N个游标分格的长度与主尺上（1vN）个分格的总长度相等，利用v倍主尺最小刻度值（va）与游标上最小刻度值之差来提高测量的精度。游标上最小刻度值为b，则有
avNNb)1(
其差值为
aNaNvNvabva11 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 cmAB' 'F
第 1 页 共 4 页 问题引导 先思后教 及时训练 年 月 日
课 题
增补：游标卡尺和螺旋测微器 课
型
新授课 主备人
于加明 审校人
朱清忠
教学目标与要求 （一）知识与技能
1、了解游标卡尺和螺旋测微器的构造；
2、掌握游标卡尺和螺旋测微器的使用方法；
3、掌握游标卡尺和螺旋测微器的读数原理及读数；
（二）过程与方法
通过本节的学习使学生知道游标卡尺及和螺旋测微器的原理及使用方法。
（三）情感、态度与价值观
通过对游标卡尺和螺旋测微器的使用培养学生严谨细心对待学习的态度。
教学重点与难点 重点：游标卡尺和螺旋测微器的读数
难点：游标卡尺和螺旋测微器的读数原理
教 学
方 法 讲授、讨论、练习
教 学
手 段
（实验器材）
板书
设计
第 2 页 共 4 页 教
学
过
程
一、 游标卡尺
（1）游标卡尺的用途和构造：
①游标卡尺的主要部分为：_______ __和______ ___；
②游标卡尺的用途：
利用内测量爪可以测量_____________________，
利用外测量爪可以测量_____________________，
利用深度尺可以测量____________________________。
（2）原理和读数：
①精度的计算方法：游尺上1/格数。
游标卡尺有10分度、20分度和 50分度三种,对应的精确度分别为_______、 _______、________,相应的游标总长度分别为_________、________和_________。
②游标卡尺的两种读数方法
法一：加法法
先读主尺读数：读出游标尺零刻度线对应的主尺位置
再读游标读数：找出游标尺上的第几条刻度线与主尺上某一刻度线对齐
两次数值相加得出被测工件的尺寸
法二：减法法
先读主尺读数：读出主尺上与游标尺对齐的主尺刻度线的读数
