长度地测量(直尺、游标卡尺、螺旋测微器地读数)

游标卡尺和螺旋测微器的读数螺旋测微器读数规则：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)。

注意：1.读固定尺时注意半毫米刻度线是否露出。

2.可动尺需要估读一位。

3.最后读数的单位是mm，小数点后三位（不是三位有效数字）游标卡尺读数规则：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线对齐的游标的格数,则记录结果表示为(x+K×精确度)mm。

需要注意的是,不管是哪种卡尺,K值均不需要向后估读一位。

注意：1.主尺读数时，看的是游标尺O刻度线左侧的部分。

单位是cm（或mm）2.游标尺读数先得看游标的精确度。

3.游标尺不需要估读。

【典型例题剖析】例1：【2015 海南】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,测量结果如图甲和乙所示。

该工件的直径为cm,高度为mm。

【解析】游标卡尺读数为：d=12mm+4×0.05mm=12.20mm=1.220cm;螺旋测微器读数为：h=6.5mm+0.360mm=6.860mm。

答案：1.220 6.860【误区警示】游标卡尺的读数一般会错读为1.22cm,错误地认为最后一位是零可以省略。

由于读数的最后一位代表精确度,不能省略。

例2：【2014 海南】现有一合金制成的圆柱体。

为测量该合金的电阻率,现用伏安法测量圆柱体两端之间的电阻,用螺旋测微器测量该圆柱体的直径,用游标卡尺测量该圆柱体的长度。

螺旋测微器和游标卡尺的示数如图甲和图乙所示。

(1)由图读得圆柱体的直径为mm,长度为cm。

(2)若流经圆柱体的电流为I,圆柱体两端之间的电压为U,圆柱体的直径和长度分别用D 、L表示,则用D 、L 、I 、U 表示的电阻率的关系式为ρ= 。

【解题指南】解答此题应明确以下两点:(1)掌握游标卡尺、螺旋测微器的读数规则,特别是有效数字的位数;(2)理解欧姆定律和电阻定律。

实验1 长度的测量(3#207室)一 实验目的1.掌握游标卡尺、螺旋测微计、读数显微镜等常用长度测量仪器测量原理和使 用方法。

2.学习应用有效数字记录测量数据和不确定度计算。

二 实验仪器游标卡尺（分度值0.02mm ，量程15cm ）、螺旋测微计（分度值0.01mm ，量 程2.5cm ）、读数显微镜（分度值0.02mm ，量程20cm ）、待测样品：口型遮 光片、金属圆柱筒、金属片等。

三 实验内容1．用螺旋测微计测量金属片的厚度10次。

测量时应注意—零点读数和使用棘 轮旋柄。

2．分别用游标卡尺测量圆柱筒内、外径和高各10次，求出圆柱筒的体积。

3．用读数显微镜测量口型遮光片的缝宽10次。

（先调目镜，后调物镜）四 数据处理1．金属片的厚度结果表示为D D U =± （mm ）（P ＝0.68）其中：A D U σ=，△仪＝0.004mm ，U B =△仪U2．读数显微镜测量口型遮光片宽度。

数据处理方法同1，△仪＝0.02mm 。

3．用游标卡尺测圆柱筒的内外径及高。

D 1、D 2、H 都为直接测量量，不确定度的处理方法同1。

算出圆柱筒的体积为V,结果表示为：V V U =± (单位) （P=0.68）五 实验报告写作提示：1、请按报告写作规范进行写作。

2、实验原理涉及的主要内容为：（1） 游标卡尺、螺旋测微器、读数显微镜（教材第三章，第一节P58;P60;P62）技术规格与使用注意事项；（2）概括、简述不确定度的概念、直接测量不确定度的估算、合成标准不确定度和展伸不确定度、间接测量不确定度的计算（教材第二章，第四节P35—P40）3、实验步骤不要写。

4、实验数据处理：（1）金属片厚度的平均值（要修正已定系差）及其合成标准不确定度；（2）口型遮光片宽度的平均值及其合成标准不确定度；（3）圆柱筒体积的平均值及体积的合成标准不确定度，要推导出体积不确定度传递公式。

六作业：1.螺旋测微计零点读数的正值和负值如何判定？测量时为何一定要用棘轮旋柄？2.读数显微镜如何正确使用？测量时应如何排除空程误差？3.P105 思考题 1。

实验：游标卡尺和螺旋测微器的原理及读数（教学案）自主学习【学法指导】一、螺旋测微器的使用原理及读数方法：1．构造：如图1所示是常用的螺旋测微器．它的测砧A和固定刻度B固定在尺架C上，旋钮D、微调旋钮D′和可动刻度E、测微螺杆F连在一起，通过精密螺纹套在B上．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0.5mm，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0.01 mm.即螺旋测微器的精确度为 .读数时要估读到（即千分位），因此，螺旋测微器又叫千分尺．3．读数：测量时被测物体长度的整0.5mm数由固定刻度读出，小数部分由可动刻度读出．测量值(mm)＝固定刻度数(0.5mm)(注意0.5mm刻线是否露出)＋可动刻度数(估读一位)×0.01mm．温馨提示：螺旋测微器需要估读。

最后一位数字为估计数字，读数和记数时估计位为有效数字的最后一位．例题：如图所示，固定刻度示数为2.0 mm，不足半毫米从可动刻度上读的示数为15.0，故可得出：读数为： mm＋×0.01 mm＝ mm.二、游标卡尺的使用原理及读数方法：外径测量内径测量深度测量请注意：游标卡尺不需估读，后面不能随意加零。

测量玻璃管内径时，应该用图中游标卡尺的A、B、C三部分的部分来图中所示，玻璃管的内径d＝ mm。

测玻璃管的内径应用内测量爪A；乙图为20分度的游标卡尺，精确度为0.05 mm，读数为d＝5 mm＋0.05 mm×5＝5.25 mm）用50分度的游标卡尺，测定某圆筒的内径时，卡尺上的示数如右图所示。

mm. mmm放大图cm；用游标尺为10分度的游标卡尺测它的长度，示分度的游标卡尺测它的长度，示数为 cm。

改用螺旋测微器测，故读数为1.64cm（其中的“4”是估计值咯）；改用10分度（其中的“4”是精确值）；用50分度的游标卡尺测，精确度0.001mm，故示数1.6381cm（后面的“1”是估计值来的）。

长度的测量实验报告一、实验目的1、学会使用刻度尺、游标卡尺和螺旋测微器等测量长度的工具。

2、掌握测量长度的基本方法和读数规则。

3、了解测量误差的来源和减小误差的方法。

二、实验原理1、刻度尺测量长度的原理是将被测长度与刻度尺上的刻度线进行比较，直接读出刻度值。

2、游标卡尺是利用主尺和游标尺上刻度线的间距差来测量长度的。

3、螺旋测微器是通过旋转螺杆，使测微螺杆与固定刻度套筒之间的距离发生变化，从而测量长度。

三、实验器材1、刻度尺（最小刻度为 1mm）2、游标卡尺（精度为 002mm）3、螺旋测微器（精度为 001mm）4、待测物体（如圆柱体、长方体等）四、实验步骤1、用刻度尺测量物体的长度（1）将刻度尺平放在被测物体上，使刻度线与物体的边缘对齐。

（2）读数时，视线要垂直于刻度尺，读取刻度值，注意估读到最小刻度的下一位。

2、用游标卡尺测量物体的长度（1）检查游标卡尺的零刻度线是否对齐。

（2）将被测物体放在游标卡尺的测量爪之间，轻轻推动游标卡尺，使测量爪与物体紧密接触。

（3）读取主尺上的刻度值，再加上游标尺上与主尺刻度线对齐的刻度值乘以精度。

3、用螺旋测微器测量物体的直径（1）先检查零点读数，若不为零，应记录下来。

（2）将被测物体放在测微螺杆与固定刻度套筒之间，旋转测微螺杆，当测微螺杆与物体接触时，听到“咔咔”声即可。

（3）读取固定刻度套筒上的刻度值，再加上可动刻度上与固定刻度套筒刻度线对齐的刻度值乘以精度。

五、实验数据记录与处理1、刻度尺测量数据物体 1：长度为_____mm物体 2：长度为_____mm2、游标卡尺测量数据物体 1：长度为_____mm物体 2：长度为_____mm3、螺旋测微器测量数据物体 1：直径为_____mm物体 2：直径为_____mm对测量数据进行处理，计算平均值和标准偏差，以评估测量结果的准确性和精密度。

六、误差分析1、系统误差（1）刻度尺的刻度不均匀或磨损。

（2）游标卡尺和螺旋测微器的零点误差。

长度测量长度是一个基本物理量，许多其他的物理量也常常化为长度量进行测量；如用温度计测量温度就是确定水银柱面在温度标尺上的位置；测量电流或电压就是确定指针在电流表或电压表标尺上的位置等。

因此，长度测量是一切测量的基础。

物理实验中常用的测量长度的仪器有：米尺、游标卡尺、螺旋测微器（千分尺）、读数显微镜等。

通常用量程和分度值表征这些仪器的规格。

量程表示仪器的测量范围；分度值表示仪器所能准确读到的最小数值。

分度值的大小反映了仪器的精密程度。

一般来说，分度值越小，仪器越精密。

【实验目的】1. 掌握游标卡尺、螺旋测微器、读数显微镜的测量原理和使用方法；2. 学习正确读取和记录测量数据；3. 掌握数据处理中有效数字的运算法则及表示测量结果的方法；4.熟悉直接和间接测量中的不确定度的计算.【实验仪器】不锈钢直尺，游标卡尺，螺旋测微器，读数显微镜，铁环、细金属丝、钢珠【实验原理】一、游标卡尺用普通的米尺或直尺测量长度，只能准确地读到毫米位。

毫米以下的1位要凭视力估计，实验中要使读数准确到0.1mm或更小时，一般采用游标卡尺和螺旋测微计。

1．游标卡尺的结构游标卡尺又叫游标尺或卡尺，它是为了使米尺测量的更准确一些，在米尺上附加了一段能够滑动的有刻度的小尺，叫做游标。

利用它可将米尺估读的那位数值准确地读出来。

因此，它是一种常用的比米尺精密的测长仪器。

利用游标卡尺可以用来测量物体的长度、孔深及内外直径等。

游标上分度格数主尺上最小分度值==-=y m x y x 1δ游标卡尺的外形如图4-1-1所示。

它主要由两部分构成：与量爪AA ’相连的主尺D ；与量爪BB ’及深度尺C 相连的游标E 。

游标E 可紧贴着主尺D 滑动。

量爪A 、B 用来测量厚度和外径，量爪A ’、B ’用来测量内径，深度尺C 用来测量槽的深度，他们的读数值都是由游标的0线于主尺的0线之间的距离表示出来。

2．游标卡尺的测量原理游标卡尺在构造上的主要特点是：游标刻度尺上m 个分格的总长度和主刻度尺上的(m －1)个分格的总长度相等。

大学物理实验报告学院班级实验日期2017 年5 月23 日实验地点：实验楼B411室图1游标卡尺在构造上的主要特点是：游标上N 个分度格的总长度与主尺上（N -1）个分度格的长度相同，若主尺上最小分度为a ，游标上最小分度值为b ，则有1()Nb N a =- （式1）那么主尺与游标上每个分格的差值（游标的精度值或游标的最小分度值）是：11N a b a aa N Nδ-=-=-= （式2）图2常用的游标是五十分游标(N =50)，即主尺上49mm 与游标上50格相当，见图2–7。

五十分游标的精度值δ=0.02mm 。

游标上刻有0、l 、2、3、…、9，以便于读数。

毫米以上的读数要从游标“0”刻度线在主尺上的位置读出，毫米以下的数由游标（副尺）读出。

即：先从游标卡尺“0”刻度线在主尺的位置读出毫米的整数位，再从游标上读出毫米的小数位。

游标卡尺测量长度的普遍表达式为l ka nδ=+（式3）式中，k是游标的“0”刻度线所在处主尺刻度的整刻度（毫米）数，n是游标的第n条线与主尺的某一条线重合，a=1mm。

图3所示的情况，即l=21.58mm。

图3在用游标卡尺测量之前，应先把量爪A、B合拢，检查游标的“0”刻度线是否与主尺的“0”刻度线重合。

如不重合，应记下零点读数，加以修正，即待测量l=l1-l0。

其中，l1为未作零点修正前的读数值，l0为零点读数。

l0可以正，也可以负。

使用游标卡尺时，可一手拿物体，另一手持尺，如图4所示。

要特别注意保护量爪不被磨损。

使用时轻轻把物体卡住即可读数。

图42、螺旋测微器(千分尺)常见的螺旋测微器如（图5）所示。

它的量程是25mm，分度值是0.01mm。

图5螺旋测微器结构的主要部分是一个微螺旋杆。

螺距是0.5mm。

因此，当螺旋杆旋一周时，它沿轴线方向只前进0.5mm。

螺旋柄圆周上，等分为50格，螺旋杆沿轴线方向前进0.01mm时螺旋柄圆周上的刻度转过一个分格。

这就是所谓机械放大原理。

实验一 《长度的测量》1．如图1-1所示的物体A 的长度为 cm= m ；如图1-2所示的物体B 的长度为 cm= m ；2．某同学用毫米刻度尺先后三次测量一枝铅笔的长度，测量的数据分别是183.0mm 、183.4mm 、183.0mm ，那么这枝铅笔的长度应是（ ）A ．183.0mmB ．183.1mmC ．183.13mmD ．183.4mm3．完成下面有关物理实验的问题甲、乙、丙三位同学在使用不同的游标卡尺测量同一个物体的长度时，分别得出以下的实验数据：甲同学：使用游标为50分度的卡尺，测得12.045cm图1-1乙同学：使用游标为10分度的卡尺，测得12.04cm丙同学：使用游标为20分度的卡尺，测得12.045cm从这些实验数据中可以看出测量肯定有错误的是同学。

4．某人用最小刻度为分米的皮尺测量两个电线杆间的距离，测得的结果为56.40m。

若用千米为单位，则两个电线杆间的距离为 km。

5．用如图1-3的10分度游标卡尺测量一根金属管的内外经时，卡尺上的游标位置分别如图1-4和图1-5所示，这根金属管的内径读数是，外径读数是，管壁厚是。

1mm，游标上有20个小的等分刻度。

用它测量一工件的内径为。

图1-77．实验室用水银气压计是用来测大气压强的仪器，读数时，观察发现气压计上20分度的游标尺上的第11条刻度线（第11条刻度线是从0刻度线数起的第11条线）与主尺上的76.7mm 刻度线正好对齐，如图1-8所示。

此时大气压强为mmHg 。

8．用游标为50分度的游标卡尺（测量值可准确到0.02mm ）测定某一圆筒的直径时，游标卡尺上的示数如图1-9所示。

可读出圆筒的直径为 mm 。

9．用螺旋测微器测一小球的直径，结果如图1-10所示，则球的直径是 mm 。

020********1210．测小球的直径时，结果如图1-11，其读数为。

11．已知用不同的长度测量工具测量某物体时，有下列不同的结果（）A．2.4cm B．2.38cm C．2.372cmD．2.375cm E．2.3750cm其中最小分度值为厘米的刻度尺测量的结果是。

1.游标卡尺⑴10分度的游标卡尺。

游标上相邻两个刻度间的距离为，比主尺上相邻两个刻度间距离小。

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位的数值：游标的第几条刻线跟主尺上某一条刻线对齐，毫米位就读几（不能读某）。

其读数准确到。

⑵20分度的游标卡尺。

游标上相邻两个刻度间的距离为，比主尺上相邻两个刻度间距离小。

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毫米。

其读数准确到。

⑶50分度的游标卡尺。

游标上相邻两个刻度间的距离为0.98mm，比主尺上相邻两个刻度间距离小0.02mm。

这种卡尺的刻度是特殊的，游标上的刻度值，就是毫米以下的读数。

这种卡尺的读数可以准确到0.02mm。

如右图中被测圆柱体的直径为要注意：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。

2.螺旋测微器固定刻度上的最小刻度为（在中线的上侧）；可动刻度每旋转一圈前进（或后退）。

在可动刻度的一周上平均刻有50条刻线，所以相邻两条刻线间代表。

读数时，从固定刻度上读取整、半毫米数，然后从可动刻度上读取剩余部分（因为是10分度，所以在最小刻度后应再估读一位），再把两部分读数相加，得测量值。

上图中的读数应该是。

3.巩固练习1.用游标卡尺测量摆球直径。

游标位置如右图所示，可知摆球直径是 17.0 mm。

2.有一游标卡尺，主尺的最小分度是1mm，游标上有20个小的等分刻度。

用它测量一工件的长度，如下左图所示，图示的读数是 104.00 mm。

3.一游标卡尺的主尺最小分度为1mm，游标上有10个小等分间隔，现用此卡尺来测量工件的直径，如上右图所示。

该工件的直径为。

4.用螺旋测微器测圆柱体直径时，示数如右图，此示数为 8.115 mm。

5. 下左图为用游标为50分度的卡尺（测量值可准确到0.02mm）测定某圆筒的内径时，卡尺上的示数如图可读出圆筒的内径为 52.12 mm。