长度的测量基本功

来源:用户上传      作者: 刘汉治

　　〔关键词〕 四度一线；游标卡尺；螺旋测微仪
　　〔中图分类号〕 G633.7
　　〔文献标识码〕 C
　　〔文章编号〕 1004―0463（2008）05（B）―0058―01
　　
　　 “长度的测量”是高中力学的一个最基本的实验，如何指导学生科学、合理、规范地完成这一实验对于学生以后的物理学习至关重要。笔者在多年的物理教学中发现，学生对于游标卡尺和螺旋测微仪的示图读数方法没有什么疑难，但对于游标卡尺和螺旋测微仪实物的读数却存在许多问题。
　　
　　 一、弄清“四度一线”，即主尺“零刻度”、“满刻度”、“最小刻度”、“精确度”和游标尺“零刻线”
　　
　　 精确度是指测量工具所能读出的最小精确值。如游标卡尺的精确度取决于游标尺上等分刻线的多少。这一点是教学的关键环节，务必要让学生亲自操作，反复实验，直至弄懂，并会运用于实际问题的解决。教学中首先要告诉学生，游标卡尺等分刻线越少，精确度越低，等分刻线越多，精确度越高。中学阶段使用的游标卡尺，其精确度分别有0.1mm、0.05mm和0.02mm三种规格。精确度是0.1mm的游标卡尺是指游标尺为10等分刻度，其总长为9mm，游标尺上每一分度和主尺上的最小分度相差0.1mm。精确度是0.05mm的游标卡尺是指游标尺为20等分刻度，其总长为19mm，游标尺上每一分度和主尺上的最小分度相差0.05mm。精确度是0.02mm的游标卡尺是指游标尺为50等分刻度，其总长为49mm，游标尺上每一分度和主尺上的最小分度相差0.02mm。不管是哪种规格的游标卡尺，其读数方法都相同。可归纳为：
　　 游标卡尺读数=主尺整毫米数+读取游标格数×精确度
　　 螺旋测微仪的精确度是确定的，为0.01mm。其读数方法是：
　　 螺旋测微仪读数=主尺毫米数+可动刻度×精确度
　　 零刻线：以游标卡尺为例，零刻线即为游标零刻线，它是测量长度时在主尺上读取整毫米数的位置。教学中应当提醒学生，注意两点：(1)当测量爪闭合时，主尺零刻度线和游标零刻线是对齐的。(2)当测量物体的长度，即测量爪张开时，读主尺整毫米数，应从主尺零刻度线到游标零刻线之间读出。但从学生考试中看常犯的错误是读主尺整毫米数时，没有注意到游标零刻线的位置，而从主尺零刻度线到游标尺测量爪凹槽边缘之间读出了整毫米数，因而导致了测量结果的错误。
　　
　　 二、选案例做好示范
　　
　　 为了纠正学生的错误，教学中除了讲解原则，让学生观察实物和亲自操作，通过考题、作业中出现的问题归纳成典型案例，互动探索，做好示范引路。
　　 通过案例分析，在读螺旋测微仪时，应注意以下几点：
　　 1.认清哪是半刻度线，哪是固定刻度线，要注意固定刻度线读数是格数而不是刻度线数。固定刻度每一格是1mm相应半刻度露出加0.5mm，可动刻度每一小格表示0.01 mm。
　　 2.读可动刻度读数时，要估读格数，尤其是整格数时后面加零。
　　 3.螺旋测微仪比游标卡尺更精密，测量值更小。因此多数卷面上的图是经过放大处理的，但读数时固定刻度每小格仍表示1mm。
　　 游标卡尺、螺旋测微仪在读数时错误较多，原理不清或读数方法发生混淆是出错的主要原因；卷面图示与实际物体有一定的差异，是读数错误的另一原因。只有多练，多动手测量，熟练掌握读数方法，才能有效地减少出错的几率。

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