2022年高中物理 實驗手冊 第二部分 實驗1 游標卡尺的使用

2022年高中物理 實驗手冊 第二部分 實驗1 游標卡尺的使用實驗目的1.了解游標卡尺的構造及原理。2.學會使用游標卡尺及掌握讀數(shù)方法。實驗器材游標卡尺，金屬長方體，金屬園管，金屬小球。儀器介紹游標卡尺是一種比較精密的測量長度的量具。常用的游標卡尺共有三種，讀數(shù)分別精確到0.1毫米，0.05毫米, 0.02毫米。常用它測物體的厚度或外徑、孔的內徑或槽寬、凹槽的深度。圖1-1所示是常用的游標卡尺，它由尺身、主尺、游標尺、內測量爪、外測量爪、深度尺、緊固螺絲組成。其主尺上刻度與一般毫米刻度尺相同，主尺上標注的數(shù)字為厘米數(shù)，最小刻度為1毫米。游標尺可沿主尺滑動，游標上有均勻的刻度。外測量爪用于測量物體的長度或外徑，內測量爪用于測量孔的內徑，深度尺用于測量凹槽的深度，固定螺釘是固定游標尺的。其測量原理是將一微小量加以放大，然后進行讀數(shù)。圖11游標卡尺深度尺精確到0.1毫米的游標卡尺，其游標尺上的10個等分刻度的總長與主尺上的9個毫米相對，每個等分為0.9毫米，與主尺上最小刻度1毫米相差0.1毫米。當游標卡尺兩測腳并攏時，游標尺上的“0”刻度線正好與主尺上的“0”刻度線對齊，“10”刻度線與主尺上9毫米刻度線對齊，而其余刻度線與主尺刻度線皆不重合，相差依次為0.1毫米、0.2毫米、0.3毫米等等，如圖1-2所示。圖 12尺身游標厘米測量時，將被測物體夾在主尺和游標尺的兩測量爪中間，物體長度恰好等于游標尺在主尺上向右移動的距離，即是游標尺的“0”刻度線與主尺“0”刻度線之間的距離。如果被測物體厚度為0.1毫米，則游標尺向右移動了0.1毫米，這時游標尺“0”刻度線與主尺“0”刻度線已不對齊，而是第一條刻度線與主尺的1毫米刻度線對齊，其余刻度線與主尺的刻度線皆不重合，讀數(shù)為0.1毫米。同理如果被測物體厚度為0.2毫米，如圖13所示游標尺上第2條刻度線與主尺上第2條刻度線對齊，其余刻度線不對齊，讀數(shù)為0.2毫米，所以被測物體的厚度不超過1毫米時，游標尺上的第幾條刻度線與主尺的某一刻度線對齊，就表示被測物體厚度為零點幾毫米。圖13在測量大于1毫米的長度時，整的毫米數(shù)直接從主尺上讀出，而小于1毫米的讀數(shù)則從游標尺上讀出。如圖1-4所示，先從主尺上讀出被測物體長度的毫米數(shù)為25毫米，再從游標尺上讀出十分之幾毫米的數(shù)值為0.8毫米，則被測物體實測長度為25.8毫米。 圖14實驗指導1. 游標卡尺的正確手持方法見圖1-5，即右手正面握尺，用拇指推動游標，左手持物。在實際使用時，要先松開游標上的固定螺絲，使游標能在主尺上自由滑動。圖152. 和其它測量工具一樣，測量前要先檢查零點，推動游標，使固定測爪與游標活動測爪并攏，檢查主尺上零刻度線與游標上零刻度線兩者是否對齊，如不對齊，說明該尺存在零誤差，需要另換一把卡尺。3.為了測量時能迅速正確地讀取數(shù)據(jù)，實際測量前要認真觀察主尺刻度和游標刻度，弄清讀數(shù)方法。讀數(shù)時，應以毫米為單位，先讀主尺整毫米數(shù)，后讀游標尺毫米以下數(shù)值，兩者相加，遇到整毫米讀數(shù)時，要注意有效數(shù)字的位數(shù)。4. 游標卡尺是比較精密的測量工具，使用時要十分注意保護測爪不被磨損，因此不允許測表面粗硬的物體。測量時，測爪應與被測物體輕微接觸，不能壓得太緊，防止物體變形或損傷測量爪。讀數(shù)時，一般被測物體應停留在測量爪之間, 如果改變物體測量方位, 應先使測量爪離開物體后,再移動物體。實驗步驟1. 觀察游標卡尺各部分，特別是游標尺上的刻度，松開游標固定螺絲，手持卡尺、移動游標，檢查零點，了解讀數(shù)方法。2. 測金屬長方體塊的長、寬和高，把不同部位測得的數(shù)據(jù)填入表格（各測三次），求出長、寬、高的平均值。3. 測金屬圓管的外徑和內徑，把測得的數(shù)據(jù)填入表格內（各測三次），求出外徑和內徑的平均值。4. 測金屬小球的直徑，在不同部位測三次，將數(shù)據(jù)填入表格內，求出直徑的平均值。