2022年高中物理 實驗手冊 第二部分 實驗2 螺旋測微器的使用

2022年高中物理 實驗手冊 第二部分 實驗2 螺旋測微器的使用實驗目的1了解螺旋測微器的構造及原理。2學會使用螺旋測微器及掌握讀數(shù)方法。實驗器材螺旋測微器，金屬小球，金屬薄板，金屬絲。儀器介紹螺旋測微器又叫千分尺，比游標卡尺更精密，精確度可達0.01毫米，讀到0.001毫米。主要用于測量細小物體的長度，如導線的直徑，薄片的厚度等。它的結構如圖2-1所示，由固定部分與可動部分組成。固定部分有固定框架、小砧、固定刻度尺、制動器組成 ?？蓜硬糠钟袦y微螺桿 、可動刻度、旋鈕、微調旋鈕組成。圖21螺旋測微器的設計思路與卡尺類同，依然是將一個微小量放大后進行讀數(shù)，只不過是放大倍數(shù)更大，讀數(shù)的精度更高。螺旋測微器是應用螺旋工作原理，即螺旋轉一周，在螺旋軸線方向上測微螺桿就前進或后退一個螺距，其螺距為0.5毫米，可動刻度尺沿圓周分為50個等份，每一等份表示0.01毫米。旋轉兩周，就轉過100等份，測微螺桿就前進或后退了1毫米。也就是把1毫米的長度，放大為兩個周長，在100等份上去精細讀數(shù)。當小砧與測微螺桿并攏時，可動刻度的邊沿線與固定刻度的零刻度線重合，可動刻度尺上的零點恰與固定刻度尺上的刻度軸線重合，向外旋出測微螺桿，如果可動刻度的第1條刻度線與刻度軸線重合，表示已有0.01毫米的讀數(shù)，若第2刻度線與刻度軸線重合，表示已有0.02毫米的讀數(shù)，依此類推，若刻度軸線指在可動刻度的兩條刻度線之間，則需進行估讀，即估讀到0.001毫米，這也是將螺旋測微器稱為千分尺的原因。如果一個物體的長度已超過0.5毫米，需先從固定刻度尺上讀出0.5毫米的數(shù)值，再加可動刻度尺上的讀數(shù)，二值之和就是該物體的長度。操作方法1. 螺旋測微器是一個精密的量具，它有粗調和細調二個旋紐。使用時，在測微螺桿遠離被測物時，使用粗調旋紐，省力快捷；當測微螺桿快靠近被測物體時，應改用微調旋紐，聽到“噠噠”的響聲，表示此時可以讀數(shù)，這樣做既可使測量結果精確，又可保護螺旋測微器精密螺桿不受損傷。2. 用螺旋測微器測量時，同樣要先檢查零點。按1中所說方法，使測微螺桿與小砧接觸，檢查套筒邊沿線與固定刻度的零刻線以及套筒上零刻度線與固定刻度尺的刻度軸線是否重合，如不重合，說明存在零誤差，可以先讀出零誤差，讀數(shù)后再進行修正。3. 在讀數(shù)時，為防止讀錯數(shù)據(jù)，可將數(shù)據(jù)分兩次記錄，先記錄固定刻度上的讀數(shù)，再記錄套筒上可動刻度的讀數(shù)，兩者相加得出物體的長度值。例如圖22中，可寫為1.5毫米 0.238毫米1.783毫米，1.5毫米 0.280毫米1.780毫米，5毫米 + 0.033毫米5.033毫米。圖 22 4. 螺旋測微器是精密測量工具，保護好測微螺桿與小砧十分重要。使用時，必須注意按粗調、微調程序進行。被測物放入、取出或移動測試部位，必須先使測微螺桿與被測物分離，防止測微螺桿和螺紋受到損傷。另外，左手持曲柄部分時，應拿在絕熱護板處，以避免人體溫度影響測試結果。實驗步驟1. 觀察螺旋測微器各部分，注意固定刻度上的最小分度與套筒上可動刻度的最小分度，松開制動栓，按操作程序檢查零點，熟悉讀數(shù)方法。2. 測金屬小球直徑。選擇不同部位測三次，將數(shù)據(jù)記錄表格中，并求出直徑平均值。3. 測金屬薄板厚度，選擇不同部位測三次，將數(shù)據(jù)記錄表格中，并求出厚度平均值。4. 測金屬絲直徑，選擇不同部位測三次，將數(shù)據(jù)記錄表格中，并求出直徑平均值。實驗指導1. 測量時，在測微螺桿快靠近被測物體時應停止使用旋鈕，而改用微調旋鈕，避免產生過大的壓力，這樣既使測量結果精確，又能保護螺旋測微器。2. 讀數(shù)時，要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻線是否已經露出。3. 讀數(shù)時，千分位有一位估讀數(shù)字，不能隨便扔掉，既使固定刻度的零點正好與可動刻度的某一刻度線對齊，千分位上也應估讀為“0”。4. 當小砧和測微螺桿并攏時，套筒邊沿線與固定刻度的零刻線以及套筒上零刻度線與固定刻度尺的刻度軸線如果不重合，將出現(xiàn)零誤差，最后測量讀數(shù)應加以修正。問題思考1. 用螺旋測微器測一根金屬絲的直徑時，為什么要在不同部位、不同方位多次測量后取平均值？2. 在使用螺旋測微器時，當測微螺桿快要接近被測物體時，為什么要改用微調旋鈕？