游标卡尺最小刻度(高中物理｜游标卡尺读数常见错误剖析)

高中物理 2018-11-18

游标卡尺是用来测量长度的一种精密仪器，也是考纲要求学生掌握的重点仪器之一，在高考或模拟试题中常常要求学生对具体的测量结果进行读数，由于学生对某些细节注意不到时常出错，下面结合例题针对学生出现的典型错误分类剖析。

●游标卡尺读数是考察学生有效数字概念的最佳方式，在记录测量结果时，学生对有效数字的意义认识不足导致错误。

例1．用游标为50分度的游标卡尺测量一段电阻丝的长度，测量结果如图1所示。由图可知其长度为________cm。

错误结果：4.80；正确结果：4.800

剖析：比较以上正误结果，仅仅相差一个0，可谓失之毫厘，却谬以千里。 4.800最末尾的0是有意义的，代表一位有效数字。

防止有效数字位数错误，在运算中，数值最后的0不能舍去，严格按游标卡尺读数规则：48mm+0×0.02mm=48.00mm=4.800cm。

●学生忽视记录结果的单位，或主尺与标尺读数单位不一致进行相加，不够细致，导致错误。

例2．用一主尺最小分度为1mm，游标上有20个分度的卡尺测量一工件的长度，结果如图2所示，可以读出此工件的长度为__________cm。

错误结果：1.405 ， 14.05 ，104.05或10.45

正确结果：10.405

剖析：1.405 和14.05 错误根源在于把主尺上的10当作10mm了，用公式14mm+1×0.05mm=14.05mm=1.405cm算得。主尺的最小刻度是1mm，主尺上标的数值通常是厘米数，数字10表示10cm，正确的计算公式为：104mm+1×0.05mm=104.05mm=10.405cm，结果104.05的单位是mm，可题目要求结果以cm为单位，犯了低级错误。结果10.45是这样计算得来的：10.4+1×0.05=10.45cm，式中10.4是主尺读数，单位是cm，1×0.05是标尺读数，其单位是mm，两者没统一单位直接相加导致错误。

　●对游标卡尺的结构和原理理解不深刻，导致读数错误

例3．一位学生用游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测量一工件的长度，测得的结果如图3所示，则该工件的长度L＝__________cm。

错误结果：13mm+10×0.05mm=13.05mm=1.305cm

正确结果：14mm+10×0.05mm=14. 50mm=1.450cm

剖析：主尺读数应该按标尺的0刻线为准，切忌以标尺的左边界当作标准来读主尺读数，以上错误的根源就在于此，希望同学们高度注意。

●读数时没有注意标尺的精度，或标尺上对齐的刻度线数错，导致读数出现错误。

例4．如图4所示的游标卡尺读数为___________mm。

错误结果：10mm+5×0.1mm=10.5mm；或10mm+5×0.05mm=10.25mm

正确结果： 10mm+10×0.05mm=10.50mm

剖析：本题没有直接给出标尺的分度（即卡尺的精确度），这需要从图中获得信息，标尺上有20个格，说明是20分度的卡尺，其精确度为0.05mm。结合上面的运算公式可以看出，有些学生只看标尺的数字，没细心观察格数，当作10分度误将结果读为10.5；另一种错误是将标尺的刻度读做5，结果为10.25。

细致决定成败,最后提醒学生们，游标卡尺读数需注意的几个细节：

卡尺精确度d=1/n(n是标尺的等分刻度数)，单位是mm

主尺读数a，以标尺的0刻线为准，读出主尺的整毫米数

标尺读数b=m×精确度，单位是毫米，m是与主尺上的某一条刻度线对齐的标尺刻度。

测量结果l=a+b（a、b单位要统一），注意题目所要求的最终单位，运算过程数值末尾的0要保留。

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