祖力皮亚·吐尼亚孜

【摘要】长度是物理学中的基本物理量，长度的测量是最基本的测量，常用的测量工具是刻度尺.初中我们已经学习了用刻度尺测量长度的方法和读数规则，高中阶段我们进一步学习使用游标卡尺和螺旋测微器这两种测量精度更高的工具.本文的目的在于帮助高三学生对于游标卡尺和螺旋测微器能够快速且正确读数，特此给学生总结一套公式法，减少学生在读数方面存在的问题.

【关键词】高中物理；游标卡尺；螺旋测微器

1 游标卡尺

游标卡尺是利用主尺的单位刻度（1mm）与游标尺的单位刻度之间固定的微量差值来提高测量精度的，如图1所示.常用的游标卡尺有10分度、20分度和50分度三种.它们的主尺的最小分度均为毫米，游标尺的总长度分别为9mm、19mm、49mm，它们的精度分别为1/10mm，1/20mm，1/50mm.

1.1 游标卡尺读数公式

用x表示由主尺上读出的整毫米数，n表示从游标尺上读出与主尺上某一刻度线对齐的游标尺的格数，则记录结果表达为（x + n ×精确度）mm.

若是10分度的游标卡尺，以mm作单位，小数点后要有1位小数，若以cm作单位，小数点后要有2位小数；若是20分度或者50分度的游标卡尺，以mm作单位，小数点后要有2位小数，若以cm作单位，小数点后要有3位小数.

注 （1）游标卡尺不估读；（2）读主尺时，需读与游标尺0刻线相邻以左的整毫米数，不要从游标的机械末端读.

1.2 游标卡尺读数步骤

一看：精确度；

二看：游标尺上的0刻度线位置，区分零刻度与标尺最前端；

三看：游标尺的哪条（第N条）刻度线与主尺上的刻度线对齐.

读数=主尺读数+游标尺读数.

2 螺旋测微器

通过观察实验室里的螺旋测微器以及近几年高考试卷中考查螺旋测微器读数的题目中出现的图片，发现实验室里的螺旋测微器的零刻度标在上面，而部分高考题中的零刻度标在下面，那么，学生在读数前要先判断零刻度的位置.

固定刻度上下两排错位刻度的最小刻度为0.5mm，一般情况下下排为整刻度数值，上排为半刻度数值.未测量时，可动刻度的0刻度线与固定刻度的轴线重合;测量时，转动旋钮，旋钮内部有螺纹，当旋钮旋转一周，测微螺杆便沿着旋转轴线方向前进或后退一个螺距的距离.螺距为0.5mm，把一个螺距对应的旋钮一周平均分成50格，每格对应的螺距长度为0.01mm.

2.1 螺旋测微器读数公式

设L为被测总长度，L_x为固定刻度读数，L为固定刻度尺上的中线对齐的旋转刻度序数，n表示螺旋测微器的精度（0.01mm），则结果为L=L+L×n.

说明 以mm为单位，读数至小数点后三位，即千分之一毫米，故螺旋测微器又名千分尺.

2.2 螺旋测微器读数步骤

（1）由固定刻度上读整毫米数；

（2）由可动刻度读格数，并估读，再乘以0.01；

（3）待测长度为两者之和.

固定刻度＋可动刻度×精度（0.01mm）＝读数.

例1 （2023年高考全国乙卷23题第5小问）用米尺测得金属丝长度L=50.00cm.用螺旋测微器测量金属丝不同位置的直径，某次测量的示数如图3所示，该读数为d =______ mm.多次测量后，得到直径的平均值与d相等.

解 用公式法解决此题，

L=L+L×n=0+15×0.01mm=0.150mm.

例2 用游標卡尺（游标尺上有50个等分刻度）测定某工件的宽度时，示数如图4所示，此工件的宽度为_______mm．

解 带入公式得，

读数结果= （x + n ×精确度）mm=23mm+11×0.02mm=23.22mm.

3 游标卡尺、螺旋测微器读数总结

4 结语

高三一轮复习重在基础，尤其是对于解题方法的归纳总结等.在进行读数时，不仅要注意仪器的读数规则，而且要特别注意读至小数点后几位，只有这样才能做到准确有效地得到测量结果.有了公式法，能方便学生快速读数，且对于游标卡尺和螺旋测微器的测量原理有更进一步的认识.

参考文献：

[1]成金德.浅析测量仪器的读数规则[J].数理化学习（高中版），2021（10）：45-49.

[2]冯鹏，荆利莉.游标卡尺和螺旋测微器的正确使用[J].中学物理，2016，34（07）：61-62.

[3]后晓霞.高中物理学生必做实验的教学设计策略研究[D].兰州：西北师范大学，2023.