基本长度的测量
一、实验目的：
1. 了解游标卡尺和螺旋测微器装置的原理；
2. 掌握游标卡尺和螺旋测微器的正确使用方法；
3. 掌握对游标卡尺和螺旋测微器进行正确读数的方法。
二、实验仪器和用品：
游标卡尺 （精度值：0.02mm 量程：125mm ） 螺旋测微器（ 分度值：0.01mm 量程：25mm ） 被测物体：小钢球、空心圆柱体玻璃杯 量筒。
三、实验原理：
1、游标卡尺及其工作原理
游标卡尺，是一种测量长度、内外径、深度的量具。游标卡尺由主尺和附在主尺上能滑动的游标两部分构成。若从背面看，游标是一个整体。主尺一般以毫米为单位，而游标上则有10、20或50个分格，根据分格的不同，游标卡尺可分为十分度游标卡尺、二十分度游标卡尺、五十分度格游标卡尺等。游标卡尺的主尺和游标上有两副活动量爪，分别是内测量爪和外测量爪，内测量爪通常用来测量内径，外测量爪通常用来测量长度和外径。深度尺与游标尺连在一起，可以测槽和筒的深度。
游标卡尺主要由两部分构成，如下图所示：在一毫米为单位的主尺上附加一个能够滑动的有刻度的小尺（副尺），叫游标，利用它可以把主尺估读的那位数值较为准确地读出来。
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（1-N ）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
a N N
b )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：
11
N a b a a a N N
δ-=-=-=
常用的游标是五十分游标(N =50)，即主尺上49 mm 与游标上50格相当，见上图。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l 的普遍表达式为
l ka n δ=+
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，1mm a =。下图所示的情况，即21.58mm l =。
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10l l l =-。其中，1l 为未作零点修正前的读数值，0l 为零点读数。0l 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，如下图所示。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。
螺旋测微器结构的主要部分是一个微螺旋杆。螺距是0.5 mm。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0.01 mm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。
测量物体长度时，应轻轻转动螺旋柄后端的棘轮旋柄，推动螺旋杆，把待测物体刚好夹住时读数，可以从固定标尺上读出整格数，（每格0.5mm）。0.5mm以下的读数则由螺旋柄圆周上的刻度读出，估读到0.001mm这一位上。
(1) 记录零点读数，并对测量数据作零点修正。
(2) 记录零点及将待测物体夹紧测量时，应轻轻转动棘轮旋柄推进螺杆，转动小棘轮时，只要听到发出喀喀的声音，即可读数。
四、实验内容：
1．螺旋测微器测量小钢球直径，不同位置测量6-8次，取平均值得到钢球的直径。
2．用游标卡尺测量圆柱玻璃杯（量筒）不同部分的外径、内径、高度，各测量6-8次。计算玻璃杯的体积及其不确定度，并写出测量结果的标准形式。
五、数据处理：
1、用千分尺侧小钢球直径
将测量原始数据，得小钢球直径测量值，数据填入下表：
2、用游标卡尺测量空心圆柱体的体积
将测量原始数据记录，填入下表：
六、注意事项：
1、用游标卡尺测量零件时，不允许过分地施加压力，所用压力应使两个量爪刚好接触零件表面。如果测量压力过大，不但会使量爪弯曲或磨损，且量爪在压力作用下产生弹性变形，使测量得的尺寸不准确(外尺寸小于实际尺寸，内尺寸大于实际尺寸)。
2、使用螺旋测微器测量时，先检查零位线是否准确；
