【高考调研】高考物理总复习 7章游标卡尺和螺旋测微器的使用专项训练 新人教版

专项训练游标卡尺和螺旋测微器的使用
游标卡尺的基本原理与读数方法
一、10分度游标卡尺的原理
主尺的最小分度是1 mm，游标尺上有10个小的等分刻度它们的总长等于9 mm，因此游标尺的每一分度与主尺的最小分度相差0.1 mm，当左右测脚合在一起，游标的零刻度线与主尺的零刻度线重合时，只有游标的第10条刻度线与主尺的9 mm刻度线重合，其余的刻度线都不重合．游标的第一条刻度线在主尺的1 mm刻度左边0.1 mm处，游标的第二条刻度线在主尺的2 mm刻度左边0.2 mm处，等等．
游标的第几条刻度线与主尺的刻度线重合，就是零点几毫米．
二、20分度游标卡尺的原理
主尺的最小分度是1 mm，游标尺上有20个小的等分刻度它们的总长等于19 mm，因此游标尺的每一分度与主尺的最小分度相差0.05 mm，当左右测脚合在一起，游标的零刻度线与主尺的零刻度线重合时，只有游标的第20条刻度线与主尺的19 mm刻度线重合，其余的刻度线都不重合．游标的第一条刻度线在主尺的1 mm刻度左边0.05 mm处，游标的第二条刻度线在主尺的2 mm刻度左边0.1 mm处，等等．
游标的第n条刻度线与主尺的刻度线重合，就是0.05×n毫米．
三、 50分度游标卡尺的原理
主尺的最小分度是1 mm，游标尺上有50个小的等分刻度它们的总长等于49 mm，因此游标尺的每一分度与主尺的最小分度相差0.02 mm，……
四、游标卡尺的读数规则
整毫米数由主尺读出；小数部分由游标尺和主尺读出(具体方法是，游标尺的第几刻度线与主尺上的某一刻度线重合，毫米以下的读数就是n分之几，n是游标卡尺上的分度数，如果游标尺是20分度的，那就是20分之几).10分度卡尺，读数的末位(10－1 mm)可以是0－9中的数字；20分度卡尺，读数的末位(10－2 mm)只能是0或5；50分度卡尺读数的末位
(10－2 mm)可以是0、2、4、6、8中的数字．
五、快速找到“游标尺上与主尺重合的刻线”的方法
先按照一般刻度尺的读数方法估读一个不足1 mm的数，再根据这个数到游标尺上相应位置去找.20、50分度游标尺很容易出现“同时有两条刻线与主尺对准”的情况，读数时应选“对得更准”的一条．读数不需要估读到分度值的下一位．
游标卡尺读数的典型问题
一、游标卡尺读数未过1 mm
【例1】游标为20分度(测量值可准确到0.05 mm)的卡尺示数如图所示，两测脚间狭缝的宽度为________ mm.
【答案】0＋0.05×3 mm＝0.15 mm
二、游标卡尺读数超过1 mm
【例2】待测电阻是一均匀材料制成的圆柱体．用游标为50分度的卡尺测量其长度与直径，结果分别如图(1)、图(2)所示，由图可知其长度为________ mm，直径为________ mm.
图(1)
图(2)
【解析】(1)图中先读主尺上的8 mm，再读游标上的0×0.02 mm＝0.00 mm，故为8.00 mm；
(2)图中先读主尺上的1 mm，再读游标上的47×0.02 mm＝0.94 mm，故为1.94 mm.
【答案】8.00 1.94
三、游标卡尺读数超过1 cm，不足10 cm
【例3】一种游标卡尺，它的游标尺上有50个小的等分刻度，总长度为49 mm.用它测量某物体长度，卡尺示数如图所示，则该物体的长度是________ cm.
【解析】先读出主尺的41 mm，再读出游标中的10×0.02 mm＝0.20 mm，即可得出，则该物体的长度是41 mm＋10×0.02 mm＝41.20 mm.
【答案】 4.120(漏掉末位有效数字“0”不给分)
四、游标卡尺读数超过10 cm
【例4】游标为10分度(测量值可准确到0.1 mm)的卡尺示数如图所示，两测脚间的宽度为________ mm.
【解析】先读主尺100 mm，再读游标4×0.1 mm＝0.4 mm，故两测脚间的宽度100.4 mm.
【答案】100.4
【名师点拨】本题易读错为10.4 mm.
五、带有游标边框情况
【例5】某同学用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一簿的金属圆片的直径和厚度，读出图1、2中的示数，该金属圆片的直径的测量值为________ cm，厚度的测量值为________ mm.
【答案】 1.240 1.682
【名师点拨】本题的读数要注意，不要将边框的左边界作为游标0来读数．这是最容易出错的地方．
六、没有游标0刻度的指示的读数方法
【例6】用游标上刻有10个小格的游标卡尺测量一个工件的直径，得到如图所示结
果，由于遮挡，只能看到游标的后半部分，则工件的直径为________ cm.
【解析】 首先找游标第5刻度与主尺对应的刻度值18 mm ，在此基础上再减去5个刻度对应的实际长度为5×0.9 mm＝4.5 mm ，故d ＝18 mm －4.5 mm ＝13.5 mm ＝1.35 cm.
【答案】 1.35
【名师点拨】 其他精度的游标卡尺的读数方法如上，只是减去的数为刻度数n ×19
20
mm(20分度)，或n ×49
50
mm(50分度)．本题要求理解游标卡尺的工作原理．
七、对齐的读数
【例7】 如图所示测量的物体的长度为________ cm.
【解析】 先读主尺30 mm ，再读游标0×0.1 mm＝0.0 mm ，故两测脚间的宽度30.0 mm. 【答案】 3.00
【名师点拨】 本题易读错为 3.0 mm ，注意游标卡尺的读数规则，其他分度的读数方法与此相同，以mm 为单位，20分度和50分度的整数位后，即点后一定是两个零．如果是螺旋测微器的可动刻度的零与固定刻度的线对齐，则应为整数位后，即点后一定是三个零，这三个零中，前两个为精确度中的0.01，别忘了还有估读，因此第三个零为估读位．
八、创新问题
【例8】 有一种新式的游标卡尺，与普通游标卡尺不同，它的游标尺的刻线看起来很“稀疏”，使得读数时清晰明了，方便使用者正确读取数据．如果此游标卡尺的刻线是将“39 mm 等分成20份”那么它的精确度是________ mm ，用该游标卡尺测量某一物体的厚度，如图所示，正确的读数是________ mm.
【解析】 此游标卡尺的精度为0.05 mm ，由普通20分度游标卡尺读数方法得正确的读数为31.25 mm.
【答案】 0.05 31.25
螺旋测微器的基本原理与读数方法
一、原理
精密螺纹的螺距为0.5 mm ，即D 每旋转一周，F 前进或后退0.5 mm.可动刻度E 上的刻
度为50等份，每一小格表示0.01 mm.
二、读数方法
测量时被测物体长度的整数部分由固定刻度上读出，小数部分由可动刻度E读出(注意要估读一位数)．
读数时，特别要注意固定刻度上表示0.5 mm的刻度线是否露出，避免少读0.5 mm.可根据“可动刻度”上“0”的位置来判断：“0”在基准线上方——未露出，“0”在基准线下方——已露出．
螺旋测微器读数的典型问题
一、半格未露出
【例1】他们使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示．金属丝的直径是________．
【解析】分两步读．先读固定部分刻度0，再读可动部分20.0×0.01 mm＝0.200 mm，两部分之和为金属丝的直径0.200 mm.
【答案】0.200 mm
【名师点拨】游标卡尺与螺旋测微器其中一个大的区别是主尺的单位不同，前者是cm，后者是mm，因此在读数时需要将游标卡尺的主尺部分读作mm，才能与游标部分相加．
二、露出半刻度
【例2】(2011·天津)
用螺旋测微器测量某金属丝直径的结果如图所示．该金属丝的直径是________ mm.
【解析】先读固定刻度部分1.5 mm，再读可动部分20.6×0.01 mm.读数为1.5 mm＋20.6×0.01 mm＝1.706 mm.因为个人情况不同，估读不一定一致，本题读数 1.704－1.708都算正确．
【答案】 1.706 (1.704－1.708 mm)
【触类旁通】
用螺旋测微器测量其中一个摆球直径的示数如图，该球的直径为________ mm.
【解析】先读固定刻度部分20.5 mm，一定要注意半刻度是否露出，再读可动部分18.5×0.01 mm＝0.185 mm，该球的直径为20.5 mm＋0.185 mm＝20.685 mm.
【答案】20.685(20.683－20.687)
【名师点拨】通过上面两个例题可以看出，点后为三位，这是固定的，千万别忘了估读．
二、对齐的读数
注意估读
1．(2013·深圳调研)图(甲)是用一主尺最小分度为1 mm，游标上有20个分度的卡尺测量一工件的长度，结果如图所示．可以读出此工件的长度为________ mm.图(乙)是用螺旋测微器测量某一圆筒内径时的示数，此读数应为________ mm.
答案102.35 5.545(5.544、5.546均可得分)
2．(2013·广东东莞模拟)用螺旋测微器测量某一物体厚度时，示数如图甲所示，读数是________ mm.用游标卡尺可以测量某些工件的外径．在测量时，示数如图乙所示，则读数分别为________ mm.
答案(1)1.193 11.50
3．(2013·佛山检测)某同学用游标卡尺测一工件的长度，测得的结果如图所示，则该工件的长度L＝________ cm.
答案 2.03
4．(2013·扬州调研)用游标卡尺测量某一物体的厚度，如图所示，正确的读数是________ mm.
答案29.35
5．(2013·广东普宁)读出游标卡尺和螺旋测微器的读数：
(1)游标卡尺读数为________ cm.
(2)螺旋测微器读数为________mm.
答案 5.45 6.725
6．某同学用螺旋测微器测量一铜丝的直径，测微器的示数如图所示，该铜丝的直径为________ mm.
答案 4.593(4.592或4.594也同样给分)
7．已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度．某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第一次映入眼帘的干涉条纹如图中乙(a)所示，图(a)中的数字是该同学给各暗纹的编号，此时图乙(b)中游标尺上的读数x1＝1.16 mm；接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图丙(a)所示，此时图丙(b)中游标尺上的读数x2＝________ mm.
答案15.02
8．用游标卡尺测量合金棒的两底面直径d、D和长度L.图中游标卡尺(游标尺上有20个等分刻度)的读数L＝________ cm.
答案9.940
9．用螺旋测微器测量金属导线的直径，其示数如图所示，该金属导线的直径为________ mm.
答案 1.880(1.878－1.882)
10．用游标为50分度的卡尺(测量值可准确到0.02 mm)测定某圆柱的直径时，卡尺上的示数如图．可读出圆柱的直径为________ mm.
答案42.12
11．用螺旋测微器(千分尺)测小球直径时，示数如图所示．这时读出的数值是________，单位是________．
答案8.473(8.472－8.474)mm
12．将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第l条亮纹，此时手轮上的示数如图1所示．然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐．记下此时图2中手轮上的示数________ mm，求得相邻亮纹的间距为________ mm.
答案13.870 2.310。