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第5节　科学测量：长度的测量及测量工具的选用
一、实验目的
1.学会使用游标卡尺和螺旋测微器，能根据实际需要选择合适的测量工具。
2.测量空心圆筒的外径、内径和深度及大头针中间位置附近的直径。
二、实验器材
游标卡尺、螺旋测微器、空心圆筒、大头针
三、实验原理和读数
1.游标卡尺的测量原理及使用
（1）构造：主尺、游标尺（主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪），游标尺上还有一个深度尺（如图所示）。
（2）用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径。
（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的总长度少1 mm。常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10格的、20格的、50格的，其精确度如表所示。
刻度格 数（分度） 刻度 总长度 每小格与 1 mm的差值 精度 （可准确到）
10 9 mm 0.1 mm 0.1 mm
20 19 mm 0.05 mm 0.05 mm
50 49 mm 0.02 mm 0.02 mm
（4）读数：若用n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线对齐的游标的格数，则记录结果表示为（n＋k×精度）mm。需要注意的是，不管是哪种卡尺，k值均不需要估读。
如图所示，有一游标卡尺，主尺的最小分度是1 mm，游标上有20个小的等分刻度。用它测量一工件的长度，图示的读数为104 mm＋0×0.05 mm＝104.00 mm。
2.螺旋测微器的测量原理及应用
（1）结构：如图所示，测砧A和固定刻度B固定在尺架C上，可动刻度E、粗调旋钮D、微调旋钮D'、测微螺杆F是连在一起的，通过精密螺纹套在B上。
（2）测量原理
螺旋测微器的螺距是0.5 mm，螺栓上可动刻度一周为50格，当螺栓每转一周时，前进（或后退）一个螺距0.5 mm。若螺栓每转过1格，前进（或后退）0.01 mm，因此螺旋测微器的精度为0.01 mm。
（3）操作与读数
①操作：使用螺旋测微器时，将被测物体放在测砧A和测微螺杆F之间，先使用粗调旋钮D，在测微螺杆F快靠近被测物体时，改用微调旋钮D'，至棘轮发出声音停止转动，并用止动旋钮止动，然后读数。
②读数：读数时，在固定刻度尺上读出大于0.5 mm的部分，在可动刻度上读出不足0.5 mm的部分，读可动刻度示数时还要注意估读一位数字。
螺旋测微器的读数可用下式表示：螺旋测微器的读数＝固定尺上的读数＋精度×可动尺上的读数。如图所示，读数为6.5 mm＋20.3×0.01 mm＝6.703 mm。
四、注意事项
1.游标卡尺的使用
（1）测量时，右手拿主尺，大拇指移动游标尺，左手拿待测物体。
（2）游标卡尺是比较精密的测量工具，使用时要轻拿轻放，移动游标尺不能用力过猛，两测量爪与待测物的接触不宜过紧。
（3）读数时，应通过螺钉将游标尺锁定于主尺。
2.螺旋测微器的使用
（1）测量前应校对零点：使测砧A与测微螺杆F并拢，观察可动刻度零刻线与固定刻度的轴向线是否重合，以及可动刻度的边缘与固定刻度的零刻线是否重合。
（2）测量时，当测微螺杆F将要接触被测物体时，要停止使用旋钮D，改用微调旋钮D'，当棘轮发出声音时，停止转动，以避免F和被测物体间产生过大的压力。
（3）螺旋测微器应估读一位，即以mm作单位，读到小数点后面第三位。
题型一　游标卡尺的读数
【典例1】　如图所示的三把游标卡尺，从左向右分别为10等分、20等分、50等分游标卡尺，它们的读数依次为　　　　 mm，　　　　 mm，　　　　 mm。
尝试解答
特别提醒
　　游标卡尺不需要估读，读数结果10分度为××.×mm，一位小数，20分度和50分度为××.××mm，两位小数，换算单位时只需要移动小数点，最后一位数字即使是0也不能抹掉。
　图甲为一游标卡尺的结构示意图，当测量一钢笔帽的内径时，应该用游标卡尺的　　　　（选填“A”“B”或“C ”）进行测量；示数如图乙所示，该钢笔帽的内径为　　　　mm。
题型二　螺旋测微器的读数
【典例2】　某同学用如图甲所示的螺旋测微器测量小球的直径时，他应先转动　　　　到F靠近小球，再转动　　　　到F夹住小球，直至听到棘轮发出声音为止，拨动　　　　使F固定后读数（以上均填仪器部件字母符号）。正确操作后，螺旋测微器的示数如图乙所示，则小球的直径是　　　　 mm。
尝试解答
特别提醒
　　螺旋测微器需要估读，读数结果为×.×××mm，三位小数，需要特别注意半毫米刻度线是否露出。
　螺旋测微器（千分尺）的可动刻度上的刻度为50等份，每一小格表示　　　　　mm，旋钮每旋转一周，测微螺杆就前进或后退　　　　　mm。用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图所示，其读数应为　　　　mm。
1.用螺旋测微器测量合金丝的直径。为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧如图所示的部件　　　　（选填“A”“B”“C”或“D”）。从图中的示数可读出合金丝的直径为　　　　 mm。
2.现有一待测金属丝用毫米刻度尺测量其长度，用螺旋测微器测量其直径，结果分别如图甲和图乙所示。由图可知其长度L＝　　　　 cm，直径为D＝　　　　 mm。
3.某同学用游标卡尺分别测量金属圆管的内、外壁直径，游标卡尺的示数分别如图甲和乙所示。由图可读出，圆管内壁的直径为　　　 cm，圆管外壁的直径为　　　 cm；由此可计算出金属圆管横截面的面积。
4.某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度，测量结果如图甲和乙所示。该工件的直径为　　　　 cm，高度为　　　　 mm。
第5节　科学测量：长度的测量及测量工具的选用
【必备技能·细培养】
【典例1】　17.7　23.85　3.18
解析：最左边图读数：整毫米是17，不足1毫米是7×0.1 mm＝0.7 mm，最后结果是17 mm＋0.7 mm＝17.7 mm。
中间图读数：整毫米是23，不足1毫米是17×0.05 mm＝0.85 mm，最后结果是23 mm＋0.85 mm＝23.85 mm。
最右边图读数：整毫米是3，不足1毫米是9×0.02 mm＝0.18 mm，最后结果是3 mm＋0.18 mm＝3.18 mm。
素养训练
A　11.25
解析：测量尺寸较小管件的内径时用游标卡尺的内测量爪A进行测量；钢笔帽的内径为11 mm＋5×0.05 mm＝11.25 mm。
【典例2】　D　H　G　6.700
解析：用螺旋测微器测量小球直径时，先转动粗调旋钮D使测微螺杆F靠近被测小球，再转动微调旋钮H使测微螺杆F夹住小球，直到棘轮发出声音为止，拨动止动旋钮G使F固定后读数，题图乙中螺旋测微器读数为6.5 mm＋20.0×0.01 mm＝6.700 mm。
素养训练
0.01　0.5　5.665（5.663～5.667均可）
解析：旋钮每转一周，测微螺杆就前进或后退0.5 mm，由于可动刻度等分为50等份，所以每一小格表示0.01 mm；题图所示螺旋测微器的固定刻度读数为5.5 mm，可动刻度读数为0.01×16.5 mm＝0.165 mm，所以最终读数为5.5 mm＋0.165 mm＝5.665 mm。
【教学效果·勤检测】
1.B　0.410
解析：螺旋测微器读数时应先将锁紧装置锁紧，即旋紧B。螺旋测微器的示数为（0＋41.0×0.01）mm＝0.410 mm。
2.59.40　0.437（0.435～0.439均可）
解析：金属丝长度测量值为59.40 cm；螺旋测微器的读数为43.7×0.01 mm＝0.437 mm，即金属丝直径测量值为0.437 mm。
3.2.23　2.99
解析：题图甲中游标卡尺的主尺读数为22 mm，游标尺读数为3×0.1 mm＝0.3 mm，所以最终读数为22 mm＋0.3 mm＝22.3 mm＝2.23 cm。题图乙中游标卡尺的主尺读数为29 mm，游标尺读数为9×0.1 mm＝0.9 mm，所以最终读数为29 mm＋0.9 mm＝29.9 mm＝2.99 cm。
4.1.220　6.862（6.861～6.864均可）
解析：由图甲可知游标卡尺读数为d＝12 mm＋4×0.05 mm＝12.20 mm＝1.220 cm
由图乙可知螺旋测微器的读数为h＝6.5 mm＋36.2×0.01 mm＝6.862 mm。
3 / 4(共31张PPT)
第5节　科学测量长度的测量及测量工具的选用
目 录
01.
基础知识·准落实
02.
必备技能·细培养
03.
教学效果·勤检测
基础知识·准落实
梳理归纳 自主学习
01
一、实验目的
1. 学会使用游标卡尺和螺旋测微器，能根据实际需要选择合适的测量
工具。
2. 测量空心圆筒的外径、内径和深度及大头针中间位置附近的直径。
二、实验器材
游标卡尺、螺旋测微器、空心圆筒、大头针
三、实验原理和读数
1. 游标卡尺的测量原理及使用
（1）构造：主尺、游标尺（主尺和游标尺上各有一个内、外测量
爪），游标尺上还有一个深度尺（如图所示）。
（2）用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径。
（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的总长度少1 mm。常见
的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10格的、20格的、50格
的，其精确度如表所示。
刻度格数（分
度） 刻度总长度 每小格与1 mm
的差值 精度（可准确
到）
10 9 mm 0.1 mm 0.1 mm
20 19 mm 0.05 mm 0.05 mm
50 49 mm 0.02 mm 0.02 mm
（4）读数：若用n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线对齐的游标的格数，则记录结果表
示为（n＋k×精度）mm。需要注意的是，不管是哪种卡尺，
k值均不需要估读。
如图所示，有一游标卡尺，主尺的最小分度是1 mm，游标上
有20个小的等分刻度。用它测量一工件的长度，图示的读数
为104 mm＋0×0.05 mm＝104.00 mm。
2. 螺旋测微器的测量原理及应用
（1）结构：如图所示，测砧A和固定刻度B固定在尺架C上，可动
刻度E、粗调旋钮D、微调旋钮D'、测微螺杆F是连在一起
的，通过精密螺纹套在B上。
（2）测量原理
螺旋测微器的螺距是0.5 mm，螺栓上可动刻度一周为50格，
当螺栓每转一周时，前进（或后退）一个螺距0.5 mm。若螺
栓每转过1格，前进（或后退）0.01 mm，因此螺旋测微器的
精度为0.01 mm。
（3）操作与读数
①操作：使用螺旋测微器时，将被测物体放在测砧A和测微
螺杆F之间，先使用粗调旋钮D，在测微螺杆F快靠近被测物
体时，改用微调旋钮D'，至棘轮发出声音停止转动，并用止
动旋钮止动，然后读数。
②读数：读数时，在固定刻度尺上读出大于0.5 mm的部分，
在可动刻度上读出不足0.5 mm的部分，读可动刻度示数时还
要注意估读一位数字。
螺旋测微器的读数可用下式表示：螺旋测微器的读数＝固定
尺上的读数＋精度×可动尺上的读数。如图所示，读数为6.5
mm＋20.3×0.01 mm＝6.703 mm。
四、注意事项
1. 游标卡尺的使用
（1）测量时，右手拿主尺，大拇指移动游标尺，左手拿待测物
体。
（2）游标卡尺是比较精密的测量工具，使用时要轻拿轻放，移动
游标尺不能用力过猛，两测量爪与待测物的接触不宜过紧。
（3）读数时，应通过螺钉将游标尺锁定于主尺。
2. 螺旋测微器的使用
（1）测量前应校对零点：使测砧A与测微螺杆F并拢，观察可动刻
度零刻线与固定刻度的轴向线是否重合，以及可动刻度的边
缘与固定刻度的零刻线是否重合。
（2）测量时，当测微螺杆F将要接触被测物体时，要停止使用旋
钮D，改用微调旋钮D'，当棘轮发出声音时，停止转动，以
避免F和被测物体间产生过大的压力。
（3）螺旋测微器应估读一位，即以mm作单位，读到小数点后面
第三位。
必备技能·细培养
诱思导学 触类旁通
02
题型一　游标卡尺的读数
【典例1】　如图所示的三把游标卡尺，从左向右分别为10等分、20
等分、50等分游标卡尺，它们的读数依次为 mm，
mm， mm。
17.7　
23.85　
3.18　
解析：最左边图读数：整毫米是17，不足1毫米是7×0.1 mm＝0.7
mm，最后结果是17 mm＋0.7 mm＝17.7 mm。
中间图读数：整毫米是23，不足1毫米是17×0.05 mm＝0.85 mm，最
后结果是23 mm＋0.85 mm＝23.85 mm。
最右边图读数：整毫米是3，不足1毫米是9×0.02 mm＝0.18 mm，最
后结果是3 mm＋0.18 mm＝3.18 mm。
特别提醒
　　游标卡尺不需要估读，读数结果10分度为××.×mm，一位小
数，20分度和50分度为××.××mm，两位小数，换算单位时只需要
移动小数点，最后一位数字即使是0也不能抹掉。
　图甲为一游标卡尺的结构示意图，当测量一钢笔帽的内径时，应该
用游标卡尺的 （选填“A”“B”或“C ”）进行测量；示数如图
乙所示，该钢笔帽的内径为 mm。
A　
11.25　
解析：测量尺寸较小管件的内径时用游标卡尺的内测量爪A进行测量；钢笔帽的内径为11 mm＋5×0.05 mm＝11.25 mm。
题型二　螺旋测微器的读数
【典例2】　某同学用如图甲所示的螺旋测微器测量小球的直径时，
他应先转动 到F靠近小球，再转动 到F夹住小球，直至听到棘轮
发出声音为止，拨动 使F固定后读数（以上均填仪器部件字母符
号）。正确操作后，螺旋测微器的示数如图乙所示，则小球的直径
是 mm。
D　
H　
G　
6.700　
解析：用螺旋测微器测量小球直径时，先转动粗调旋钮D使测微螺杆
F靠近被测小球，再转动微调旋钮H使测微螺杆F夹住小球，直到棘轮
发出声音为止，拨动止动旋钮G使F固定后读数，题图乙中螺旋测微
器读数为6.5 mm＋20.0×0.01 mm＝6.700 mm。
特别提醒
　　螺旋测微器需要估读，读数结果为×.×××mm，三位小数，需
要特别注意半毫米刻度线是否露出。
　螺旋测微器（千分尺）的可动刻度上的刻度为50等份，每一小格表
示 mm，旋钮每旋转一周，测微螺杆就前进或后退 mm。用
螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图所示，其读
数应为 mm。
0.01　
0.5　
5.665（5.663～5.667均可）　
解析：旋钮每转一周，测微螺杆就前进或后退0.5 mm，由于可动刻
度等分为50等份，所以每一小格表示0.01 mm；题图所示螺旋测微器
的固定刻度读数为5.5 mm，可动刻度读数为0.01×16.5 mm＝0.165
mm，所以最终读数为5.5 mm＋0.165 mm＝5.665 mm。
教学效果·勤检测
强化技能 查缺补漏
03
1. 用螺旋测微器测量合金丝的直径。为防止读数时测微螺杆发生转
动，读数前应先旋紧如图所示的部件 （选填“A”“B”“C”
或“D”）。从图中的示数可读出合金丝的直径为 mm。
B　
0.410　
解析：螺旋测微器读数时应先将锁紧装置锁紧，即旋紧B。螺旋测微器的示数为（0＋41.0×0.01）mm＝0.410 mm。
2. 现有一待测金属丝用毫米刻度尺测量其长度，用螺旋测微器测量其
直径，结果分别如图甲和图乙所示。由图可知其长度L
＝ cm，直径为D＝ mm。
59.40　
0.437（0.435～0.439均可）　
解析：金属丝长度测量值为59.40 cm；螺旋测微器的读数为
43.7×0.01 mm＝0.437 mm，即金属丝直径测量值为0.437 mm。
3. 某同学用游标卡尺分别测量金属圆管的内、外壁直径，游标卡尺的
示数分别如图甲和乙所示。由图可读出，圆管内壁的直径为
cm，圆管外壁的直径为 cm；由此可计算出金属圆管横截面
的面积。
2.23　
2.99　
解析：题图甲中游标卡尺的主尺读数为22 mm，游标尺读数为
3×0.1 mm＝0.3 mm，所以最终读数为22 mm＋0.3 mm＝22.3 mm
＝2.23 cm。题图乙中游标卡尺的主尺读数为29 mm，游标尺读数
为9×0.1 mm＝0.9 mm，所以最终读数为29 mm＋0.9 mm＝29.9
mm＝2.99 cm。
4. 某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和
高度，测量结果如图甲和乙所示。该工件的直径为 cm，高
度为 mm。
1.220　
6.862（6.861～6.864均可）　
解析：由图甲可知游标卡尺读数为d＝12 mm＋4×0.05 mm＝
12.20 mm＝1.220 cm
由图乙可知螺旋测微器的读数为h＝6.5 mm＋36.2×0.01 mm＝
6.862 mm。
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