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热点专题十二 测量仪器的使用和读数问题
题型一 游标卡尺的使用和读数
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1 所示)。
图1
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,其读数见下表:
刻度格数(分度)
刻度总长度
每小格与1 mm 的差
值
精确度(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尺上的刻度线数,则记录结果表示为(x+K×精确度)mm。
5.几点注意
(1)看清精确度
例如(图2)
图2
易错成11 mm+4×0.1 mm=11.40 mm
正确的应为11.4 mm,游标卡尺读数不需要估读,后面不能随意加零或去零。
1
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例如(图3)
图3
易错成10 mm+12×0.05 mm=10.6 mm,正确读数为10.60 mm。
(2)主尺上的单位应为厘米
主尺上标识的1、2、3 等数字通常是以厘米为单位的,读数时应将毫米和厘米分
清,主尺上的最小刻度是1 mm。例如(图4)
图4
易错成5 mm+4×0.05 mm=5.20 mm
正确的应为50 mm+4×0.05 mm=50.20 mm。
(3)区分游标尺的零刻度与游标尺最前端。例如(图5)
图5
易错成13 mm+10×0.05 mm=13.50 mm
正确读数为14 mm+10×0.05 mm=14.50 mm。
【例1】 某同学测定一金属杆的长度和直径,示数如图6 甲、乙所示,则该金属杆
的长度和直径分别为________cm 和________mm。
图6
答案 60.10 4.20
2
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解析 刻度尺的分度值为1 mm,要估
到
读
0.1 mm。游
卡尺
数
标
读
为4 mm+
10×0.02 mm=4.20 mm。
【针对训练1】 如图7 所示的三把游标卡尺,它们的游标尺从上至下分别为9 mm
长10 等分、19 mm 长20 等分、49 mm 长50 等分,它们的读数依次为
________mm,________mm,________mm。
图7
答案 17.7 23.85 3.18
解析
甲
数:整毫米是
图
读
17,不足1 毫米数是7×0.1 mm=0.7 mm,最后
果
结
是17 mm+0.7 mm=17.7 mm。
乙
数:整毫米是
图
读
23,不足1 毫米数是17×0.05 mm=0.85 mm,最后
果是
结
23
mm+0.85 mm=23.85 mm。
丙
数:整毫米是
图
读
3,不足1 毫米数是9×0.02 mm=0.18 mm,最后
果是
结
3
mm+0.18 mm=3.18 mm。
题型二 螺旋测微器的使用和读数
1.构造:如图8 所示,B 为固定刻度,E 为可动刻度。
图8
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9 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
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的示数为15.0,最后的读数为2.0 mm+15.0×0.01 mm=2.150 mm。
图9
【例2】 (2021·河南洛阳
考
统
)在练习使用游标卡尺和螺旋测微器的实验中,测量
一枚1 元硬币的直径和厚度,如图10a 所示。
图10
(1)用游标卡尺测量其直径,如图b 所示,直径是________mm;
(2)用螺旋测微器测量其厚度,如图c 所示,厚度是________mm。
答案 (1)25.00 (2)1.850
解析 (1)用游
卡尺
量其直径是
标
测
25 mm+0×0.05 mm=25.00 mm。
(2)用螺旋
微器
量其厚度是
测
测
1.5 mm+35.0×0.01 mm=1.850 mm。
【针对训练2】 (2021·天津
区第二次
量
红桥
质
调查)图11 甲中50 分度游标卡尺和
螺旋测微器的读数分别为________________mm 和________mm。
图11
答案 (1)10.52 (2)10.295
解析 (1)游
卡尺主尺部分
数
标
读
为10 mm,游
尺上第
标
26 刻度
与主尺刻度
线
线
,精确度
对齐
为0.02 mm,故
的
数
总
读
为10 mm+26×0.02 mm=10.52 mm。
(2)螺旋
微器固定部分
数
测
读
为10 mm,可
刻度
数
动
读
为29.5×0.01 mm=0.295
mm。所以
的
数
总
读
为10 mm+0.295 mm=10.295 mm。
题型三 电压表、电流表和电阻箱的读数
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1.0~3 V 的电压表和0~3 A 的电流表的读数方法相同,此量程下的精确度分别
是0.1 V 和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,这时要求“格估读”,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。
【例3】 (1)如图12 甲所示,当电流表使用的量程为0~0.6 A 时,对应刻度盘上每
一小格代表________A,图中表针所指位置的示数为________A;当电流表使用的
量程为0~3 A 时,对应刻度盘上每一小格代表________A,图中表针所指位置的
示数为________A。
图12
(2)如图乙所示,当电压表使用的量程为0~3 V 时,每一小格代表________V,图
中表针所指位置的示数为________V;当电压表使用的量程为0~15 V 时,则表
盘刻度每一小格代表________V,图中表针所指位置的示数为________V。
答案 (1)0.02 0.36 0.1 1.80
(2)0.1 2.10 0.5 10.5
解析 (1)当
流表使用
电
0~0.6 A 量程
,刻度
上的每一小格代表
时
盘
0.02 A,表针
所指位置的示数为0.36 A;当
流表使用
电
0~3 A 量程
,每一小格代表
时
0.1 A,表
所指位置的示数
针
为1.80 A。
(2)当
表使用
电压
0~3 V 量程
,每一小格代表
时
0.1 V,表
所指位置的示数
针
为
2.10 V;当
表使用
电压
0~15 V 量程
,每一小格代表
时
0.5 V,表
所指位置的示
针
数为10.5 V。
【针对训练3】 旋钮式电阻箱如图13 所示,电流从接线柱A 流入,从B 流出,则接
入电路的电阻为______Ω。今欲将接入电路的电阻改为2 087 Ω,最简单的操作方
法是____________。若用两个这样的电阻箱,即可得到的电阻值范围为________
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图13
答案 1 987 将“×1 k”旋钮调到2,再将“×100”旋钮调到0 0~19 998 Ω
解析
阻
电
为1 987 Ω。最
的操作方法是将
简单
“×1 k”旋
到
钮调
2,再将
“×100”旋
到
钮调
0。每个
阻箱的最大阻
是
电
值
9 999 Ω,用
的两个
阻箱
这样
电
串
可得到的最大
阻是
联
电
2×9 999 Ω=19 998 Ω。故用两个
的
阻箱,可得
这样
电
到的
阻
范
电
值
围为0~19 998 Ω。
题型四 多用电表的读数
【例4】 某实验小组做“测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率”实验。
先用螺旋测微器测其直径,如图14 甲所示,其直径为__________ mm;再用游标
卡尺测其长度,如图乙所示,其长度为__________ cm;最后用多用表粗测其电阻,
如图丙所示,其电阻为__________ Ω。
图14
答案 1.845(1.843~1.847 均可) 4.225 6
解析 螺旋
微器
其直径
测
测
为1.5 mm+34.5×0.01 mm=1.845 mm;游
卡尺
标
测
6
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度
长
为42 mm+5×0.05 mm=42.25 mm=4.225 cm;多用
表
其
阻
电
测
电
R=6×1
Ω=6 Ω。
1.(1)如图1 甲所示,螺旋测微器的读数为__________mm。
(2)如图乙所示,游标卡尺的读数为______________mm。
图1
答案 (1)8.470(8.469~8.471 均可) (2)20.60
解析 (1)螺旋
微器的固定刻度
测
为8.0 mm,可
刻度
动
为47.0×0.01 mm=0.470
mm,所以最
数
终读
为8.0 mm+0.470 mm=8.470 mm,由于需要估
,最后的
读
结
果可以在8.469~8.471 之
。
间
(2)由
可知,主尺上
图
32 mm 与游
尺的第
标
12 个格
,故
量
度
对齐
测
长
为32 mm-
12×0.95 mm=20.60 mm。
2.(1)甲同学用游标卡尺测量某物体的厚度,如图2 所示,则该物体厚度测量值为
______cm;
图2
(2)乙同学用螺旋测微器测量铅笔芯的直径D 如图3 所示,读数D=__________
mm。
图3
答案 (1)0.225 (2)2.150(2.150±0.002)
解析 (1)根据游
卡尺的
数方法可
标
读
知其
数
读
为
d=2 mm+5×0.05 mm=2.25 mm=0.225 cm。
(2)根据螺旋
微器的
数方法可知其
数
测
读
读
为D=2 mm+15.0×0.01 mm=2.150
mm。
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3.用刻度尺和螺旋测微器分别测量金属丝的长度和直径,某次测量结果如图4 所
示,在此次测量中该金属丝的长度为__________ cm,直径为__________ mm。
甲
乙
图4
答案 49.40(49.37~49.41) 0.405(0.404~0.406)
4.如图5 所示游标卡尺的读数为______ mm,螺旋测微器的读数为________ mm。
图5
答案 50.15 4.700
解析 游
卡尺的精度
标
为0.05 mm,
数
读
为50 mm+3×0.05 mm=50.15 mm。
螺旋
微器精度
测
为0.01 mm,
数
读
为4.5 mm+20.0×0.01 mm=4.700 mm。
5.(1)如图6 甲所示是学生实验用的两个量程的电流表的刻度盘,当用量程为0.6
A 的“+”和“-”接线柱时,能测的最大电流是________ A,对应刻度盘上每
一小格代表________ A;图中表针示数为________ A;当使用量程为3 A 的电流
表的“+”和“-”两个接线柱时,对应刻度盘上每一小格代表________ A,图
中表针示数为________ A。
图6
(2)图乙为学生实验用的有两个量程的电压表刻度盘。当使用较小量程时,测量电
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压最大值不得超过__________ V,每小格表示________V,图中指针示数为
________V;若使用的是较大量程,则表盘刻度每小格表示________V,图中指针
示数为__________V。
答案 (1)0.60 0.02 0.34 0.1 1.70 (2)3.00 0.1 2.20 0.5 11.0
6.用多用电表粗测金属棒的阻值,当用“×10”挡时发现指针偏转角度过大,应
该换用________挡(填“×1”或“×100”),换挡并进行一系列正确操作后,指
针静止时如图7 所示,则金属棒的阻值约为________Ω。
图7
答案 ×1 10
解析 用多用
表粗
金属棒的阻
电
测
值时,当用“×10”
指
偏
角度
挡时发现
针
转
过
大,示数偏小,要增大示数,要倍率减小
成
则
换
“×1”的倍率;如
可知,粗
图
测电
阻为10 Ω。
9