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初中物理实验:使用长度测量仪器

时间:2023-12-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:可见,可动刻度每一小分度表示0.01mm,所以螺旋测微器可准确到0.01mm。

初中物理实验:使用长度测量仪器

一、游标卡尺的使用

(一)游标卡尺的构造及用途

游标卡尺是一种测量长度、内外径、深度的量具。游标卡尺由主尺和附在主尺上能滑动的游标两部分构成。主尺一般以毫米为单位,而游标上则有10、20或50个分格,根据分格的不同,游标卡尺可分为10分度游标卡尺、20分度游标卡尺、50分度游标卡尺等。游标卡尺的主尺和游标上有两副活动量爪,分别是内测量爪和外测量爪,内测量爪通常用来测量内径,外测量爪通常用来测量长度和外径(图2-1)。

图2-1

(二)游标卡尺的分类

游标卡尺一般分为10分度、20分度和50分度三种,10分度的游标卡尺可精确到0.1mm,20分度的游标卡尺可精确到0.05mm,50分度的游标卡尺可精确到0.02mm。

(三)游标卡尺的刻度原理及读数方法

1.10分度游标卡尺的刻度原理及读数方法

刻度原理:主尺的刻度每格为1mm,取主尺上的9mm分成10等分刻成副尺,副尺每格长度为0.9mm,那么主尺与副尺每格长度相差为0.1mm,当主副尺零刻线对齐时,主尺与游标的第一条刻度线间的距离为0.1mm。

读数方法:①从游标尺的零刻度线对准的主尺位置,读出主尺毫米刻度值(取整毫米为整数X);②找出游标尺的第n个刻线和主尺上某一刻线对齐,则游标读数为n×精度(精度由游标尺的分度决定);③总测量长度为L=X+n×精度(图2-2)。

图2-2

2.20分度游标卡尺的刻度原理及读数方法

刻度原理:主尺的刻度每格为1mm,取主尺上的19mm分成20等分刻成副尺,副尺每格长度为0.95mm,那么主尺与副尺每格长度相差为0.05mm,当主副尺零刻线对齐时,主尺与游标的第一条刻度线间的距离为0.05mm。

读数方法(图2-3):

图2-3

3.50分度游标卡尺的刻度原理及读数方法

刻度原理:主尺的刻度每格为1mm,取主尺上的49mm分成50等分刻成副尺,副尺每格长度为0.98mm,那么主尺与副尺每格长度相差为0.02mm,当主副尺零刻线对齐时,主尺与游标的第一条刻度线间的距离为0.02mm。

读数方法(图2-4):

图2-4

(四)游标卡尺的使用方法

将量爪并拢,查看游标和主尺身的零刻度线是否对齐。如果对齐就可以进行测量;如没有对齐则要记取零误差。游标的零刻度线在尺身零刻度线右侧的叫正零误差,在尺身零刻度线左侧的叫负零误差(这种规定方法与数轴的规定一致,即原点以右为正,原点以左为负)。

测量时,右手拿住尺身,大拇指移动游标,左手拿待测外径(或内径)的物体,使待测物位于外测量爪之间,当其与量爪紧紧相贴时,即可读数,如图2-5所示。

图2-5

(五)使用注意事项

游标卡尺是比较精密的量具,使用时应注意如下事项:

1.使用前,应先擦干净两卡脚测量面,合拢两卡脚,检查副尺0线与主尺0线是否对齐,若未对齐,应根据原始误差修正测量读数。

2.测量工件时,卡脚测量面必须与工件的表面平行或垂直,不得歪斜,且用力不能过大,以免卡脚变形或磨损,影响测量精度。

3.读数时,视线要垂直于尺面,否则测量值不准确。

4.内侧测量时,测量爪应尽可能深入孔的内部,应平行且完全接触于工件内侧。内径尺寸应量取最大值,槽宽应量取最小值。

5.卡尺的深度尺,因细小容易弯曲,应小心使用,测量时要保持深度尺垂直于工件测量面。

6.若欲得精密测量结果,应在同一部位进行多次测量(2~3次),并加以记录,然后取平均值。(www.xing528.com)

7.游标卡尺用完后,仔细擦净,抹上防护油,平放在盒内,以防生锈或弯曲。

二、螺旋测微器的使用

(一)螺旋测微器的结构及用途

螺旋测微器(又叫千分尺)是比游标卡尺更精密的测量长度的工具,用它测长度可以准确到0.01mm,测量范围为几厘米,常用于测量细丝和小球的直径以及薄片的厚度等(图2-6)。

图2-6

(二)螺旋测微器的原理

螺旋测微器是依据螺旋放大的原理制成的,即螺杆在螺母中旋转一周,螺杆便沿着旋转轴线方向前进或后退一个螺距的距离。因此,沿轴线方向移动的微小距离就能用圆周上的读数表示出来。螺旋测微器的精密螺纹的螺距是0.5mm,可动刻度有50个等分刻度,可动刻度旋转一周,测微螺杆可前进或后退0.5mm,因此每旋转了一个小分度,相当于测微螺杆前进或后退0.5/50=0.01mm。可见,可动刻度每一小分度表示0.01mm,所以螺旋测微器可准确到0.01mm。由于还能再估读一位,即可读到毫米的千分位,故又名千分尺。

(三)螺旋测微器的使用

1.测量

当小砧和测微螺杆并拢时,可动刻度的零点若恰好与固定刻度的零点重合,则旋出测微螺杆,使小砧和测微螺杆的面正好接触待测长度的物体两端,那么测微螺杆向右移动的距离就是所测的长度。

2.读数方法

(1)由固定刻度上读整毫米数;(2)由可动刻度读出格数,并估读,再乘以0.01;(3)待测长度为两者之和。

例1(图2-7):

固定刻度数:4.5mm。

可动刻度数:40.9(格)×0.01mm=0.409mm。

待测长度为:d=4.5mm+0.409mm=4.909mm。

其中0.9格为估读格数,0.009为估计位。

例2(图2-8):

图2-7

图2-8

d=5.0mm+3.2×0.01mm=5.032m

例3(图2-9):

图2-9

d=1.5+28.0×0.01=1.780mm

(四)使用注意事项

1.测量前应进行零点校准,转动棘轮,使测量轴与砧台刚好接触并听到“咔、咔、咔”三声即停止转动棘轮,读取此时的数值作为零点校准值,要注意零点校准值的正负。

2.测量时,在测微螺杆快靠近被测物体时应停止使用旋钮,而改用微调旋钮,避免产生过大的压力,这样既可使测量结果精确,又能保护螺旋测微器。

3.在读数时,要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻线是否已经露出。

4.读数时,千分位要有一位估读数字,即使固定刻度的零点正好与可动刻度的某一刻度线对齐,千分位上也应读取为“0”。

5.用毕还原仪器时,应将螺杆退回几转,留出空隙,以免热膨胀使螺杆变形。

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