当千分尺和游标卡尺的读数
千分尺和游标卡尺的读数
千分尺和游标卡尺的读数是高中阶段常用和两种测量长度的仪器,也是实验考查的重点,本文就两种仪器的读数作以系统的介绍。
一、 游标卡尺
1、游标卡尺的工作原理:游标卡尺的种类较多,常用的有十分度、二十分度和五十分度三种,但其工作原理是相同的,下面以十分度为例作以介绍。
⑴游标卡尺的构造:卡尺结构如图1—1所示主要由两部分组成,即可移动的游标部分A和主尺部分B组成。
⑵测量原理:游标卡尺的主尺的最小刻度为1mm,
游标上共有10个等分刻度,全长为9mm,也就是每个刻度为0.9mm,比主尺上刻度小0.1mm。
当量爪并拢时游标的零刻度线与主尺的零刻度对齐,此时示数为0。
当游标向右移动0.1mm,这时游标的1刻度与主尺的1刻度对齐。
同理当游标向右移动0.2mm,这时游标的2刻度与主尺的2刻度对齐
游标向右移动0.3mm,这时游标的3刻度与主尺的3刻度对齐
游标向右移动0.9mm,这时游标的9刻度与主尺的9刻度对齐
游标向右移动1mm,这时游标的10刻度与主尺的10刻度对齐
游标向右移动1.1mm,这时游标的0刻度线过了主尺的1mm刻度,且游标1刻度与主尺2刻度对齐。
依此类推右移动m,这时游标的0刻度线过了主尺的n mm刻度,且游标0.k/m刻度与主尺n+0.k/m刻度对齐。(0.k指小数部分,m指游标卡尺的精度10分度的为0.1,20分度的为0.05,50分度的为0.02,这种方法对20、50分度的游标卡尺同样适用。)
例1:用一10分度的游标卡尺测量一长度为6.8mm的物体,则游标的哪个刻度与主尺的哪个刻度对齐?
解析:由上面的规律可知,对齐的应是游标的第0.8/0.1=8个刻度与主尺上6+8=14mm处对齐。
⑶游标卡尺的读数:由上面的分析不难理解,
用S表示物体的长度,n表示游标0刻度线前整毫米数,k表示与主尺对齐的游标刻度数,m为游标卡尺的精度,则S=n+km
例2如图所示中卡尺的读数是少?
解析:由图可知游标的零刻度线前整毫米数为6mm,与主尺对齐的是游标的第4个刻度,该尺的精度为0.1,所以S=6+4*0.1=6.4mm
⑷理解了10分度的对20和50分度的就不难理解,它们的游标他别是19mm和49mm,游标上的每个刻度比主尺最小分度分别小了0.05mm 0.02 mm,在读数时方法与10分度的相同,只是S=n+km中m分别为0.05mm和0.02mm。
⑸游标卡尺不要求估读,如游标上没有哪个刻度与主尺刻度线对齐的情况,则选择最近的一根读数,有效数字要与精度对齐。
例3:用50分度的卡尺在金属丝三个不同的部位分别进行测量数据如下
2..02mm 2mm 2.020mm,其中有误的是哪组,造成错误的原因是什么?
解析:从数据上看2mm 2.020mm这两组有误,在测量时所使用的是50分度的锌加工费与需求博弈卡尺,它的精度应达到0.02mm,我们所读出的数据要与卡尺的精度对齐,即使正好是2mm,我们也应写成2..00mm,数据2.020mm的错误是出在了估具有很多科技含量读上,用卡尺测量是不用估读的。
二、螺旋测微器
1、螺旋测微器的构造原理:螺旋测微器的构造如图2—1所示
它的刻度由固定刻度A和可动刻度B两部分构成。
固定刻度又分整刻度和半刻度,每个刻度为1mm.
可动刻度部分每旋转一周测微螺杆前进或后退0.5mm,而每一周又分了50个刻度,所以每旋转一个刻度测微螺杆前进或后退0.5/50=0.01mm,所以螺旋测微器测量长度时可以精确到0.01mm.
2、 螺旋测微器的读数
当用螺旋测微器测量好物体时我们要读出所显示的示数,这时所测物体的长度可表示为:L=n*0.1+k*0.01
单位为mm
注:L为物体的长度,n表示固定刻度所显示的刻度数(注意半刻度),k 为与固定刻度线所对齐的可动刻度数(在这里k要估读)。
例:读出图中螺旋测微器的示数。
由图可知固定刻度所显示的刻度数为2mm, 可动刻度所示的刻度数为13个多,这里我们估读为13.6所以物体长为2mm+13.6*0.01=2.136mm
下面我们再来看一个例子:
例4:在“测定金属的电阻率”的实验中,用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示,用米尺测量金属丝的长度 。金属丝的电阻大约为4Ω。先用伏安法测出金属丝的电阻,然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。
(1)从图中读出金属丝的直径为______________。
(2)在用伏安法测定试制品采取厚度为400μm的聚碳酸酯膜作为基板金属丝的电阻时,除被测的电阻丝外,还有如下供选择的实验器材:
直流电源:电动势约4.5V,内阻很小;
电流表 :量程0~0.6A,内阻0.125Ω;
电流表 :量程0~3.0A,内阻0.025Ω;
电压表V:量程0~3V,内阻3kΩ;
滑动变阻器 :最大阻值10Ω;
滑动变阻器 :最大阻值50Ω;
开关、导线等。
在可供选择的器材中,应该选用的电与欧洲的标准同等流表是_______________,应该选用的滑动变阻器是_______________________。
(3)根据所选的器材,画出实验电路图。
(4)若根据伏安法测出电阻丝的电阻为 =4.1Ω,则这种金属材料的电阻率为____________Ω·m。(保留二位有效数字)(end)
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