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实验十三长度的测量及测量工具的选用
【必备知识·自主排查】
一、实验目的
1．正确使用刻度尺、游标卡尺和螺旋测微器．
2．掌握误差和有效数字的概念，能够对各种长度测量仪器进行准确读数．
二、实验原理
1．刻度尺
(1)仪器构造．
在木板、塑料或金属上每隔1mm等间隔地刻一条线，如图所示．
(2)设计原理．
常用的刻度尺的最小分度一般为1mm，使用时估读到毫米的下一位．
(3)刻度尺的使用．
①刻度尺应与被测物体靠近且平行．
②读数时要估读到刻度尺最小刻度的下一位．
2．游标卡尺：
(1)构造：如图所示，由主尺、游标尺、内测量爪、外测量爪、深度尺、紧固螺钉等组成．
(2)用途．
内测量爪：用来测量槽的宽度和管的内径；
外测量爪：用来测量零件的厚度和管的外径；
深度尺：固定在游标尺上，用来测量槽、孔和筒的深度；
紧固螺钉：读数时，为了防止游标尺移动，旋紧它可使游标尺固定在主尺上．
(3)原理：利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成．
不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1mm.常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10个的、20个的、50个的，其读数见下表：
游标尺
精度(mm)
测量结果(游标尺上第n条刻线与主尺上的某刻线对齐时)(mm)
刻度格数
刻度总长度(mm)
每小格与1毫米差(mm)
10
9
0.1
0.1
主尺上读的毫米数＋0.1n
20
19
0.05
0.05
主尺上读的毫米数＋0.05n
50
49
0.02
0.02
主尺上读的毫米数＋0.02n
(4)读数：若用x表示从主尺上读出的整毫米数，K表示从游标尺上读出与主尺上某一刻度线对齐的游标的格数，则记录结果表示为(x＋K×精确度)mm.
3．螺旋测微器的使用
(1)构造：如图1所示
(2)原理：测微螺杆F与固定刻度B之间的精密螺纹的螺距为0.5mm，即旋钮D每旋转一周，F前进或后退0.5mm，而可动刻度E上的刻度为50等份，每转动一小格，F前进或后退0.01mm，即螺旋测微器的精确度为0.01mm.读数时估读到毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺．
(3)读数：测量值(mm)＝固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)＋可动刻度数(估读一位)×0.01(mm)．如图2所示，固定刻度示数为2.0mm，半毫米刻度线未露出，而从可动刻度上读的示数为15.0，最后的读数为：2.0mm＋15.0×0.01mm＝2.150mm.
三、选用原则
1．测量工具必须满足被测对象检测内容的要求，使被测对象在量程范围内．
2．测量工具的测量极限误差必须小于或等于被测工件或物体所能允许的测量极限误差．
3．经济合理，降低测量成本．
【关键能力·分层突破】
考点一刻度尺的使用及读数
刻度尺的使用方法
(1)使用前要观察刻度尺的零刻度线、量程及最小刻度值，根据待测物的大小和所需达到的测量准确度，选择合适的刻度尺．
(2)测量物体的长度时，刻度尺要放正，尺面沿着所测物体的长度放置，刻度线紧贴被测物体．
(3)通常测量时，将刻度尺的零刻度线与被测长度的起始端对齐；使用零刻度线已被磨损的刻度尺时，则可以让某一整数刻度线与被测长度的起始端对齐．
(4)观察示数时，视线应与刻度尺垂直，并与刻度线正对．
(5)读数时，应估读到最小刻度的下一位．
【跟进训练】
1.现用最小分度为1mm的米尺测量金属丝长度，如图所示，图中箭头所指位置是拉直的金属丝两端在米尺上相对应的位置，测得的金属丝长度为________mm.在测量金属丝直径时，如果受条件限制，身边只有米尺1把和圆柱形铅笔1支．如何较准确地测量金属丝的直径？请简述测量方法．
2．某物体的长度在12cm到13cm之间，若用最小分度为1mm的刻度尺来测量，记录的结果的有效数字位数是()
A．4位B．3位C．2位D．1位
考点二游标卡尺的使用及读数
游标卡尺的使用方法：
(1)用软布将测量爪擦干净，使其并拢，选用游标尺和主尺上的零刻度线对齐的游标卡尺．
(2)测量时，右手拿住尺身，大拇指移动游标尺，左手拿待测外径(或内径)的物体，使待测物位于外测量爪(或内测量爪)之间，当与测量爪紧紧相贴时，即可读数．
(3)读数方法：游标卡尺的读数要“三看”
①第一看→精确度．例如(如图所示)：
易错读成11mm＋4.0×0.1mm＝11.40mm
正确读数为11.4mm，游标卡尺不需估读，后面不能随意加零，也不能随意去零．
②第二看→游标尺上的0刻度线位置，区分零刻度与游标尺最前端．例如(如图所示)：
易错读成11mm＋10×0.05mm＝11.50mm
正确读数为14mm＋10×0.05mm＝14.50mm.
③第三看→游标尺的哪条刻度线与主尺上的刻度线对齐．
例1下面各图均
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