实验十 长度的测量及其测量工具的选用
1．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。
2．实验原理
(1)刻度尺
①仪器构造：在木板、塑料或金属上每隔1 mm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1 mm，使用时估读到毫米的下一位。
(2)游标卡尺
①构造：主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪)、游标卡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少1 mm。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，其规格见下表：
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刻度格
数(分度)
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刻度总
长度
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每小格与
1 mm的差值
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精确度
(可精确到)
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10
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9 mm
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0.1 mm
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0.1 mm
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20
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19 mm
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0.05 mm
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0.05 mm
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50
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49 mm
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0.02 mm
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0.02 mm
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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
①构造：如图所示，B为固定刻度，E为可动刻度。
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0.5 mm，即旋钮D每旋转一周，F前进或后退0.5 mm，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0.01 mm，即螺旋测微器的精确度为0.01 mm。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)。
如图所示，固定刻度示数为2.0 mm，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2.0 mm＋15.0×0.01 mm＝2.150 mm。
3．实验器材
毫米刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、电流表、电压表。
4．读数方法
(1)游标卡尺读数
①游标卡尺的读数＝主尺读数＋游标尺读数。
②游标卡尺的读数方法：“三看”
a．第一看→精确度。
b．第二看→游标尺上的0刻度线位置，区分零刻度与标尺最前端(如图所示)。
c．第三看→游标尺的哪条(第N条)刻度线与主尺上的刻度线对齐。
(2)螺旋测微器读数
螺旋测微器读数＝固定刻度部分读数(mm)＋可动刻度部分读数×精确度(mm)。注意估读，以及半刻度线是否已露出。
(3)电压表和电流表读数
①0～3 V的电压表和0～3 A的电流表读数方法相同，此量程下的精确度是0.1 V或0.1 A，看清楚指针的实际位置，读到小数点后面两位。
②对于0～15 V量程的电压表，精确度是0.5 V，在读数时只要求读到小数点后面一位，即读到0.1 V。
③对于0～0.6 A量程的电流表，精确度是0.02 A，在读数时只要求读到小数点后面两位，这时要求“半格估读”，即读到最小刻度的一半0.01 A。
