游标卡尺和螺旋测微器的零点修正

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第1卷第1期太原师范学院学报(自然科学版)Vl01．1No．12002年9月JoINAI，OFTAIYUANTEACHERSCOLLEGE(NaturalScienceEdition)Sept．2002游标卡尺和螺旋测微器的零点修正任丽英(忻州师范学院物理系，山西忻州034ooo)[摘要]长度是一个基本物理量，长度测量是物理测量的基础，《长度测量》是《大学物理实验》的基础实验，其难点是游标卡尺和螺旋测微器的零点修正．正确地对游标卡尺和螺旋测微器进行零点修正，依赖于对游标卡尺和螺旋测微器的结构特点和读数原理的深刻理解

2、．[关键词】零点修正；刻度线；分度4Jr；读数准线[文章编号]1672—2027(2002)01—0091—04[中图分类号]04—34．[文献标识码]A长度是一个基本物理量，许多其他的物理量常常化为长度量进行测量，长度测量是物理测量的基础．物理实验中常用的长度测量仪器是米尺、游标卡尺、螺旋测微器等，由于许多测量仪器的长度或角度等读数部分常常采用米尺刻度或根据游标卡尺、螺旋测微器等原理构成，因而学习使用这些仪器，掌握它们的构造特点、读数原理和零点修正，在实验中具有普遍意义．其中米尺、游标卡尺、螺旋测微器的构造特点和读数原理在一般的实验教材中都有详尽的叙述，学生在

3、中学已经学过一些，有一定的基础，掌握起来不算困难；米尺的零点修正比较简单，日常生活中经常用到，学生也容易掌握；但游标卡尺和螺旋测微器的零点修正，学生既没有中学的基础，日常生活中又不用，一般的实验教材叙述也少，因此，游标卡尺和螺旋测微器的零点修正问题，就成为长度测量实验的难点所在．零点修正是指在测量开始以前，先对零点进行读数，设为Lo，L0可以为正，也可以为负．再设未作零点修正前的读数为L，则待测量的值L为：L=L1一L0[1】如何正确确定游标卡尺和螺旋测微器的零点读数?通过分析游标卡尺和螺旋测微器的结构特点和读数原理，可以得到正确答案．现分述如下：1游标卡尺的零

4、点读数1．1游标卡尺的结构特点在普通的米尺上附加一个有刻度的可以滑动的小尺，就成为游标卡尺．米尺称为主尺，与内外量爪的左爪部分相联；小尺称为游标，与内外量爪的右爪部分相联．游标上P个分格的总长与主尺上(P一1)个分格的总长相等．设Y代表主尺上一个分格的长度，z代表游标上一个分格的长度．则有px=(一1)[】于是主尺与游标每个分格的差值是=Y—z：y／p[】1．2游标卡尺的读数原理常见的游标有十分游标(P=10)、二十分游标(P=20)和五十分游标(P：50)，现以十分游标为例说明游标卡尺的读数原理．’十分游标是把主尺上的9分格等分为游标上的10分格，主尺上一分格

5、长度是Y：1mm，游标上一分格·收稿日期：2002—08—26基金项目：忻州师范学院科研基金资助项目(忻州师范学院文件院政字[2oo1]42)作者简介：任丽英(1969一)，女，山西忻州人，忻州师范学院物理系讲师，从事物理教学与研究维普资讯http://www.cqvip.com太原师范学院学报(自然科学版)第1卷长度是z=0．9ITIITI，主尺与游标每个分格的差值是=Y—z=0．1mln．当两量爪合拢时，游标上的“0”线与主尺上的“0”线重合，游标上第一条刻度线在主尺第一条刻度线的左边0．1ITIITI处，游标上第二条刻度线在主尺第二条刻度线的左边0．2mm

6、处，⋯⋯如果在两量爪间放入一张厚度为0．1ITLrn的纸片，与右量爪相联的游标就要向右移动0．1ITkrn，这时，游标上的第一条线与主尺的第一条线重合，而游标上所有其它各条线都不与主尺上任一条刻度线重合；如果纸片厚0．2mln，游标就要向右移动0．2mln，游标上的第二条线与主尺的第二条线重合，⋯⋯，依此类推．反过来讲，如果游标上的第三条线与主尺的刻度线重合，纸片的厚度就是0．3mm．因此，十分游标能读准的最小数值，即十分游标的分度值，是主尺的刻度值与游标的刻度值之差6'x=0．1ITIITI．同理，二十分游标的分度值为如=0．05ITLrri，五十分游标的分度

7、值为缸=0．02rl'llT1．需要强调的是，游标只给出毫米以下的读数，毫米以上的读数要从游标“0”线在主尺上的位置读出．当测量的长度大于1mln时，应先从游标尺“0”线在主尺的位置读出毫米的整数位，再从游标上读出毫米的小数位．用游标尺测量长度L的普遍表达式为：L：ky+，z[】主尺辩k是游标的“0”线所在处主尺上刻度的整毫米数，，z是游标的第，z条线与主尺的某一条线重合，Y=1ran3_．m3x给出的是游标尺的“O”线与主尺上游标的“0”线所在处主尺圈一上刻度的整毫米数之间的间隔．图一所示的情况，k=21，：24，6=0．02ITIITI，L=21．48mm：

8、2．148cm．1．3游