千分尺和游标卡尺的原理和读数

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，下面就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

區1-1

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n.kmm,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。

成。

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1-1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0.05mm0.02 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2-1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

mm cm cm

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游标尺5

\ /3cm 主尺

cm cm _______________________

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主尺3cm

10 . 0 游标尺5

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(新型题)有一种新式游标卡尺，它的刻度与传统的游标卡尺明显不同. 新式游标卡尺的刻线看起来很“稀疏”使得读数显得清晰明了，便于使用者正确读取数据•通常游标卡尺的刻度有10分度、20分度、50 分度三种规格；新式游标卡尺也有相应的三种，但刻度却是：19mm等分成10份，39mm等分成20份，99mm 等分成50份，以“ 39mm等分成20份”的新式游标卡尺为例，如图所示.

(a) 它的准确度是 _____________ mm

(b) 用它测量某物体的厚度，示数如图所示，正确的读数是________________ mm

3 4

丨丨I山III I Illi Illi

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7 cm

血主尺

游标尺10 15 20

11J1111111 II1111 II II1cm

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5 主尺：单位CR1右

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° 游标尺10

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5cm

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