用游标卡尺和千分尺俩种方法测量金属的杨氏模量

用游标卡尺和千分尺俩种方法测量金属的杨

氏模量

石小东杨卓龙廖水波

指导老师：吴海英

重庆交通大学土木建筑学院重庆交通大学400074

E-mail: 1154632982@https://www.wendangku.net/doc/0a14221861.html,;768740604@https://www.wendangku.net/doc/0a14221861.html,

摘要:对于实验室用光杆杆法测量金属的杨氏模量较为复杂及繁琐，我们进行了测量方法上的改变。提出的俩种测量实验方案避免了原测量方法实验仪器的复杂调节，同时又提高了测量的精确度。俩种新方法采用常用的千分尺和游标卡尺，为大家熟悉的测量仪器，操作方便，测量精确。

关键字:金属的杨氏模量;千分尺，游标卡尺; 方便精确

1. 引言

杨氏弹性是描述固体材料抵抗形变的能力的物理量，它与固体材料的几何尺寸无关，与外力大小无关，只决定于金属材料的性质，它的国际单位为：牛/米2（N/m2），它是表征固体材料性质的重要物理量，是选择固体材料的依据之一，是工程技术中常用的参数。

弹性形变：物理在外力作用下都要或多或少地发生形变。当形变不超过某一限度时，撤走外力之后，形变能随之消失。这种形变称为弹性形变。

弹性形变类型：对固体来说，弹性形变可分为四种：①伸长或压缩的形变（应变）；②切向形变（切变）；③扭转形变（扭变）；

④弯曲形变。

基本原理（胡克定律）：一根粗细均匀的金属丝，长度为L，截面积为S，将其上端固定，下端悬挂砝码，于是，金属丝受外力F作用而发生形变，伸长了，比值F/S是金属丝单位面积上的作用力，称为胁强（正应力）；比值L /L是金属丝的相对伸长，称为胁变（线应变）。根据胡克定律，金属丝在弹性限度内，它的胁强与胁变成正比

即

变换得

式中比例系数E就是杨氏弹性模量。

由于伸长量的值很小，用一般量具不易测准

2. 实验方案（设计思想）

当截面为S，长度为L的棒状(或线状)材料，受拉力F

拉伸时，伸长了，其单位面积截面所受到的拉力F/S称为正应力，而单位长度的伸

长量称为线应变。根据胡克定律，在弹性形变范围内，棒状(或线状)固体正应力与线应变成正比，即

（1）

其比例系数称为材料的弹性模量。它表征材料本身的性质，

（2）

本实验是测定某一种型号钢丝的弹性模量，其中F、S、L都可用常规的测量方法测量，

但却难用常规方法精确测定，常规方法操作复杂且误差较大。我们在查阅大量资料与仔细思考后，得出可以用游标卡尺和千分尺俩种方法测量金属的杨氏模量的结论。

1. 千分尺测量金属的杨氏模量

千分尺可以测出金属的微小长度变化，

即可测出金属的微小伸长量。

实验原理图如右图所示，在未加砝码之前，使千分尺与金属丝连接的圆盘接触，保证金属丝的微小变化都能引起千分尺的转动，读出未加砝码时的读数L1。加砝码，金属丝会有微小的伸长量，从而与其连接的圆盘会挤压千分尺，使千分尺转动，读出此时千分尺的读数L2,则金属丝的伸长量

= L2 — L1

（3）

将此式带入上式中得

（4）

2.实验仪器

1.YMC--1杨氏模量测定仪

2.千分尺，钢卷尺和钢板尺,水准仪各一把，1kg的砝码若干。

杨氏模量测定仪见左图中所示，金属丝的上端固定于横梁上，下端被钢丝螺旋卡头夹紧。三角底座上装有两根立柱和调整螺丝。可调整调整螺丝使立柱铅直，并由立柱下端的水准仪来判断。立柱的中部有一个可以沿立柱上下移动的平台，。平台上有一个圆孔，孔中有一个可以上下滑动的圆盘。千分尺紧靠圆盘，固定在竖杆上。金属丝的下端夹紧在夹头中。夹头下面有一个挂钩，挂有砝码托，用来放置拉伸金属丝的砝码。

3.实验步骤

1.仪器的调整

(1)为了使金属丝处于铅直位置，调节杨氏模量测定仪地脚螺丝，使两支柱铅直。

(2)在砝码托盘上先挂上1kg砝码使金属丝拉直(此砝码不计入所加作用力F之内)。

(3) 加砝码过程，把千分尺放在圆盘下面，使千分尺与金属丝连接的圆盘接触，保证金属丝的微小变化能引起千分尺的转动，读出未加砝码时的读数L1；减砝码过程，把千分尺放在圆盘上

面，使千分尺与圆盘接触，读出此时的读数

L

.

2.测量

(1)用1千克砝码挂在钢丝下端使钢丝位置拉直，然后每加上1千克砝码，读取一次数据，

得，这是增加拉力过程。紧接着把千分尺调零后，放在圆盘上面，再每次撤掉1

千克砝码，读取一次数据，得

，这是减力过程。

(2)测量钢丝直径D。用螺旋测微器在钢丝的不同部位测5次，取其平均值。

(4)用钢卷尺测量钢丝原长L。

实验结果

L、D的测量数据

方案二. 游标卡尺测量金属的杨氏模量

实验原理图如右图所示，将游标卡尺的游标部分与金属丝固定在一起，加砝码后，金属丝会伸长，金属丝伸长从而带动游标向下滑动，待到游标保持不动的时候读出游标卡尺上的读数，

即可得到金属丝的伸长量。

2.实验仪器

（1）.YMC--1杨氏模量测定仪

（2）.游标卡尺的主尺，游标及固定夹，钢卷尺和钢板尺,水准仪各一把，1kg的砝码若干杨氏模量测定仪见左图中所示，金属丝的上端固定于横梁上，下端被钢丝螺旋卡头夹紧。三角底座上装有两根立柱和调整螺丝。可调整调整螺丝使立柱铅直，并由立柱下端的水准仪来判断。立柱的中部有一个可以沿立柱上下移动的平台，。平台上有一个圆孔，孔中有一个可以上下滑动的圆柱体，下面有一个挂钩，用于悬挂砝码。

在平台上部为游标卡尺测量装置。见图中放大部分。游标固定在钢丝上，主尺由固定夹固定在竖杆上。固定夹可以旋转而伸缩。主尺左右方向上延伸出一部分使测定数据时游标可以紧靠主尺。

3.实验步骤

1.仪器的调整

(1)为了使金属丝处于铅直位置，调节杨氏模量测定仪地脚螺丝，使两支柱铅直。

(2)在砝码托盘上先挂上1kg砝码使金属丝拉直(此砝码不计入所加作用力F之内)。

2. 游标卡尺的调节

(1)左右伸缩固定架使游标和主尺紧靠

(2)上下调节固定夹使游标和主尺的零刻

(3)调节固定夹使游标和主尺分离，避免游度线对齐以调零。

标和主尺间的摩擦力而影响测量精度。

(4)测量数据时再使游标和主尺紧靠

3.测量

(1)用1千克砝码挂在钢丝下端使钢丝位置

拉直，然后每加上1千克砝码，读取一次数据，

得，这是增加拉

力过程。紧接着再每次撤掉1千克砝码，读取一

次数据，得，这是减

力过程。

(2)测量钢丝直径D。用螺旋测微器在钢丝

的不同部位测5次，取其平均值。

(3)用钢卷尺测量钢丝原长L。

实验结果

L、D的测量数据

致谢

本课题组成员衷心感谢黄海英老师对本实验

的指导和帮助！感谢所有帮助我们的同学和

老师！

金属的杨氏模量的测量

金属的杨氏模量的测量 当固体受外力作用时，它的体积和形状将要发生变化，这种变化，称为形变。当外力不太大时，物体的形变与外力成正比，且外力停止作用物体立即恢复原来的形状和体积，这种形变称为弹性形变。当外力较大时，物体的形变与外力不成比例，且外力停止作用，物体形变不能恢复原来的形状和体积，这种形变称为范性形变。范性形变的产生，是由于物体形变而产生的内应力超过了物体的弹性限度的缘故。如果再继续增大外力，物体内产生的内应力将会超过物体的强度极限时，物体便被破坏了。 固体材料的弹性形变可以分为纵向、切变、扭转、弯曲等，对于纵向弹性形变可以引入杨氏模量来描述材料抵抗形变的能力。杨氏模量是反映材料形变与内应力关系的一个重要的物理量。杨氏模量越大，越不易发生形变。杨氏模量一般只与材料的性质和温度有关，与其几何形状无关。材料杨氏模量测量方法很多，有静态法和动态法。对于静态法来说，又可分为拉伸法和弯曲法。 I .拉伸法测定钢丝的杨氏弹性模量 【实验目的】 1. 学会用拉伸法测定钢丝的杨氏弹性模量。 2. 掌握几种长度测量工具的使用方法及其不确定度的分析和计算。 3. 进一步掌握逐差法、作图法和最小二乘法的数据处理方法。。 【实验仪器】 杨氏模量测量仪、螺旋测微器、钢卷尺、读数显微镜装置等。 【实验原理】 一、拉伸法测金属丝的杨氏弹性模量 设有一根粗细均匀的金属丝，长度为L,截面积为S ,将其上端紧固， 下端悬挂质量为m的砝码。当金属丝受外力F= mg作用而发生形变L时，金属丝受外力作用发生形变而产生的内应力RS,其应变为LL,根据虎克

定律有：在弹性限度内，物体的应力 F 「S 与产生的应变成正比，即 Fl S L 式中E 为比例恒量，将上式改写为 L F EwlL 其中E 为该材料的杨氏弹性模量 （又称杨氏模量） 变的应力。实验证明，杨氏模量 E 与外力 F 、金属丝的长度L 、横截面积S 的 大小无关，它只与制成金属丝的材料有关。 1 若金属丝的直径为d ,则S = - Q ?d 2 ,将其代入（I .2 ）式中可得 4 4F L 二 d 2 .丄 （I .3 ）式表明，在长度、直径和所加外力相同的情况下，杨氏模量大的金属丝 伸长量较 小，杨氏模量小的金属丝伸长量较大。 因此，杨氏模量反映了材料抵抗 外力引起的拉伸（或压缩）形变的能力。实验中，测量出 F 、L 、d 和厶L 值就 可以计算出金属丝的杨氏模量 E 。其中F 、L 、d 都可用一般方法测得，唯有 L 是一个微小的变化量，约 10‘mm 数量级，用普通量具如钢尺或游标卡尺 是难以测准的。因此，实验的核心问题是对微小变化量 L 的测量。在本实验 中用读数显微镜测量（也可利用光杠杆法或其他方法测量） 二、杨氏模量测量仪 杨氏模量测量仪的基本结构如图1所示。在一个较重的三脚底座上固定有两 根立柱，支柱上端有横梁，中部紧固一个平台，构成一个刚度极好的支架。整个 支架受力后变形极小，可以忽略。通过调节三角底座的水平调节螺母13使整个支 架铅直。待测样品是一根粗细均匀的金属丝（长约 90Cn ）O 金属丝上端用上端紧 固座2夹紧并固定在上横梁上，钢丝下端也用一个钳形平台5夹紧并穿过平台的中 心孔，使金属丝自由悬挂。钢丝的总长度 L 就是从上端固定座2的下端面至钳形 平台5的上端面之间的长度。钳形平台5下方的挂钩上挂一个砝码盘，当盘上逐次 加上一定质量的砝码后，钢丝就被拉伸，标尺刻线6也跟着下降。读数标尺9相对 （I .1 ） （I .2 ） ,在数值上等于产生单位应 (I ?3 )

用拉伸法测金属丝的杨氏模量

2222)()()(4)()(b u n u d u R u L u Y u b n d R L +?+++=?用拉伸法测金属丝的杨氏模量 [预习思考题] 1、使用螺旋测微器的注意事项是什么？棘轮如何使用？螺旋测微器用毕还回盒内时要作何处理？ 答：使用螺旋测微器测物时，手要握螺旋测微器的绝热板部分，手上不能有汗渍；被测物接触测砧之前，应旋转棘轮，切不可拧微分套筒，否则会损伤测砧，测值也不准确。砧台夹住被测物时，听到棘轮发出“咯咯”声响，立刻停止旋转。螺旋测微器还回盒内时，要将微分筒退旋几转，使砧台间留有一定空隙，避免热胀使螺杆变形。 2、公式 Y=8FLR πd 2b △n 中哪几个量是待测量？关键是测准哪几个量？这些量都是长度量，却使用了不同的量具和方法，这是根据什么考虑的？此公式的适用条件是什么？ 答：公式中有L 、R 、d 、b 、Δn 等五个待测量。测准Δn 和d 是实验成功的关键。由Y 的不确定度传播公式： 可知，Y 的不确定度是各直接测得量的不确定度的总和，因而，一般考虑各量的不确定度按等影响原则分配，即每个直接测得量的不确定度对合成不确定度的贡献大致相同；也就是说，按照不确定度的合理分配来确定每个长度量用什么测量工具。在测量中，过高地追求某一两个量的精确度，对最后合成不确定度的影响并不大，因而无意义。比如L 和R 都大于50cm ，用米尺

，分别计算出解答提示：根据：22222)()()(4)()(b u n u d u R u L u Y u b n d R L +?+++=?二和知，。由实际测量的计算可、、、、出根号中各量：n d b u n u d u R u L u b n d R L ???2测量完全能满足要求，不必考虑选用精确度更高的仪器。公式应满足的实验条件有三：① 加负荷不能超过钢丝的弹性限度；② 光杠杆偏角θ应很小，即外力F 不能过大；③ 望远镜光轴水平，反射镜与标尺垂直于光轴。 [实验后思考题] 1、根据Y 的不确定度公式，分析哪个量的测量对Y 的测量结果影响最大。 量的测量对Ｙ的测量结果影响最大，因此测此二量尤应精细。 2、可否用作图法求钢丝的杨氏模量，如何作图？ 答：本实验不用逐差法，而用作图法处理数据，也可以算出杨氏模量。由公式 Y=8FLR πd 2b △n 可得： F= πd 2b 8LR Y △n ＝KY △n 。式中K=πd 2b 8LR 可视为常数。以荷重F 为纵坐标，与之相应的n i 为横坐标作图。由上式可见该图为一直 线。从图上求出直线的斜率，即可计算出杨氏模量。 3、怎样提高光杠杆测量微小变化的灵敏度？这种灵敏度是否越高越好？ 答：由Δn= 2R b ΔL 可知， 2R b 为光杠杆的放大倍率。适当改变R 和 b ，可以增加放大倍数，提高光杠杆的灵敏度，但这种灵敏度并非越高越好；

千分尺与游标卡尺的介绍及使用方法

千分尺 螺旋测微器又称千分尺（micrometer）、螺旋测微仪、分厘卡，是比游标卡尺更精密的测量长度的工具，用它测长度可以准确到0.01mm，测量范围为几个厘米。它的一部分加工成螺距为0.5mm的螺纹，当它在固定套管B的螺套中转动时，将前进或后退，活动套管C 和螺杆连成一体，其周边等分成50个分格。螺杆转动的整圈数由固定套管上间隔0.5mm 的刻线去测量，不足一圈的部分由活动套管周边的刻线去测量，最终测量结果需要估读一位小数。 螺旋测微器分为机械式千分尺和电子千分尺两类。 ①机械式千分尺。如标准外径千分尺.简称千分尺，是利用精密螺纹副原理测长的手携式通用长度测量工具。1848年，法国的J.L.帕尔默取得外径千分尺的专利。1869年，美国的J.R.布朗和L.夏普等将外径千分尺制成商品，用于测量金属线外径和板材厚度。千分尺的品种很多。改变千分尺测量面形状和尺架等就可以制成不同用途的千分尺，如用于测量内径、螺纹中径、齿轮公法线或深度等的千分尺。 ②电子千分尺如数显外径千分尺。也叫数显千分尺，测量系统中应用了光栅测长技术和集成电路等。电子千分尺是20世纪70年代中期出现的，用于外径测量。

一种电子千分尺(螺旋测微器) 分类介绍 1. 游标读数外径千分尺用于普通的外径测量 2. 小头外径千分尺适用于测量钟表精密零件 3. 尖头外径千分尺它的结构特点是两测量面为45°椎体形的尖头。它适用于测量小沟槽，如钻头、直立铣刀、偶数槽丝锥的沟槽直径及钟表齿轮齿根圆直径尺寸等。 4. 壁厚千分尺特点是有球形测量面和平侧量面及特殊形状的尺架，适用于测量管材壁厚的外径千分尺。 5. 板厚千分尺板厚千分尺是指具有球形侧量面合平侧两面及特殊形状的尺架，适用于测量板材厚度的外径千分尺。 6. 带测微表头千分尺它的结构特点是，由测微头代替普通外径千分尺的固定测砧。用它对同一尺寸的工件进行分选检查很方便，而且示值比较稳定。测量范围有0-25mm、25-50mm、50-75mm和75-100mm四种。它主要用于尺寸比较测量。误差较大，慎用。 7. 大平面侧头千分尺其测量面直径比较大(12.5mm)，并可以更换，故测量面与被测工件间的压强较小。适用于测量弹性材料或软金属制件，如金属po箔片、橡胶和纸张等的厚度尺寸。 8. 大尺寸千分尺其特点是可跟换测砧或可调整测杠，这对减少千分尺数量、扩大千分尺的使用范围是有好处的。 9. 翻字式读数外径千分尺在微分筒上开有小窗口，显示0.1mm读数

用拉伸法测钢丝杨氏模量——实验报告

金属丝杨氏模量的测定实验报告 【实验目的】 1.学会用拉伸法测量杨氏模量； 2.掌握光杠杆法测量微小伸长量的原理； 3.学会用逐差法处理实验数据； 4.学会不确定度的计算方法，结果的正确表达； 【实验仪器】 YWC-1杨氏弹性模量测量仪（包括望远镜、测量架、光杠杆、标尺、砝码） 钢卷尺（0-200cm , ）、游标卡尺(0-150mm,、螺旋测微器(0-150mm, 【实验原理】 在外力作用下，固体所发生的形状变化成为形变。它可分为弹性形变和塑性形变两种。本实验中，只研究金属丝弹性形变，为此，应当控制外力的大小，以保证外力去掉后，物体能恢复原状。 最简单的形变是金属丝受到外力后的伸长和缩短。金属丝长L ，截面积为S ，沿长度方向施力F 后，物体的伸长L ?，则在金属丝的弹性限度内，有： F S E L L =? 我们把E 称为杨氏弹性模量。 如上图： ??? ????=?≈=?ααα2D n tg x L n D x L ??=??2 （02n n n -=?） n x d FLD L n D x d F L L S F E ??=?=?=228241ππ 真实测量时放大倍数为4倍，即E=2E 【实验内容】 <一> 仪器调整 1、杨氏弹性模量测定仪底座调节水平； 2、平面镜镜面放置与测定仪平面垂直； 3、将望远镜放置在平面镜正前方左右位置上；

4、粗调望远镜：将镜面中心、标尺零点、望远镜调节等高,望远镜的缺口、准星对准平面镜中心，并能在望远镜外看到尺子的像； 5、调节物镜焦距能看到尺子清晰的像，调节目镜焦距能清晰的看到叉丝； 6、调节叉丝在标尺cm 2±以内，并使得视差不超过半格。 <二>测量 1、 记下无挂物时刻度尺的读数0n ； 2、依次挂上100g 的砝码，8次，计下7654321,,,,,,n n n n n n n ； 3、依次取下100g 的砝码，8次，计下n 0‘，' 7'65'4'3'2'1,,,,,,'n n n n n n n ； 4、用米尺测量出金属丝的长度L （两卡口之间的金属丝）、镜面到尺子的距离D ； 5、用游标卡尺测量出光杠杆x 、用螺旋测微器测量出金属丝直径d 。 <三>数据处理方法——逐差法 1. 实验测量时，多次测量的算术平均值最接近于真值。但是简单的求一下平均还 是不能达到最好的效果，我们多采用逐差法来处理这些数据。 2. 逐差法采用隔项逐差： 4 )()()()(37261504n n n n n n n n n -+-+-+-=? 3. 注：上式中的n ?为增重400g 的金属丝的伸长量。 【实验数据记录处理】 【结果及误差分析】 1. 光杠杆、望远镜和标尺所构成的光学系统一经调节好后，在实验过程中就不可 在移动，否则，所测的数据将不标准，实验又要重新开始； 2. 不准用手触摸目镜、物镜、平面反射镜等光学镜表面，更不准用手、布块或任 意纸片擦拭镜面；

游标卡尺测量方法

游标卡尺测量方法 应用游标读数原理制成的量具有；游标卡尺，高度游标卡尺、深度游标卡尺、游标量角尺(如万能量角尺)和齿厚游标卡尺等，用以测量零件的外径、内径、长度、宽度，厚度、高度、深度、角度以及齿轮的齿厚等，应用范围非常广泛。 一游标卡尺的结构型式 游标卡尺是一种常用的量具，具有结构简单、使用方便、精度中等和测量的尺寸范围大等特点，可以用它来测量零件的外径、内径、长度、宽度、厚度、深度和孔距等，应用范围很广。 1 游标卡尺有三种结构型式 (1)测量范围为0～125mm的游标卡尺，制成带有刀口形的上下量爪和带有深度尺的型式，如图2—1。 图2-1 游标卡尺的结构型式之一 1-尺身；2-上量爪；3-尺框；4-紧固螺钉；5-深度尺；6-游标；7-下量爪。 (2)测量范围为0～200mm和0～300mm的游标卡尺，可制成带有内外测量面的下量爪和带有刀口形的上量爪的型式，如图2―2。 图2-2 游标卡尺的结构型式之二 1一尺身；2一上量爪、3一尺框；4一紧固螺钉；5一微动装置； 6一主尺；7一微动螺母；8一游标；9—下量爪 (3)测量范围为0～200mm和0～300mm的游标卡尺，也可制成只带有内外测量面的下量爪的型式，如图2-3。而测量范围大于300mm的游标卡尺，只制成这种仅带有下量爪的型式。 图2-3 游标卡尺的结构型式之三

2 游标卡尺主要由下列几部分组成 (1)具有固定量爪的尺身，如图2-2中的1。尺身上有类似钢尺一样的主尺刻度，如图2―2中的6。主尺上的刻线间距为1mm。主尺的长度决定于游标卡尺的测量范围。 (2)具有活动量爪的尺框，如图2-2中的3。尺框上有游标，如图2―2中的8，游标卡尺的游标读数值可制成为0.1；0.05和0.02mm的三种。游标读数值，就是指使用这种游标卡尺测量零件尺寸时，卡尺上能够读出的最小数值。 (3)在0～125mm的游标卡尺上，还带有测量深度的深度尺，如图2―1中的5。深度尺固定在尺框的背面，能随着尺框在尺身的导向凹槽中移动。测量深度时，应把尺身尾部的端面靠紧在零件的测量基准平面上。 (4)测量范围等于和大于200mm的游标卡尺，带有随尺框作微动调整的微动装置，如图2―2中的5。使用时，先用固定螺钉4把微动装置5固定在尺身上，再转动微动螺 母7，活动量爪就能随同尺框3作微量的前进或后退。微动装置的作用，是使游标卡尺在测量时用力均匀，便于调整测量压力，减少测量误差。 目前我国生产的游标卡尺的测量范围及其游标读数值见表2-1。 二游标卡尺的读数原理和读数方法 游标卡尺的读数机构，是由主尺和游标(如图2―2中的6和8)两部分组成。当活动量爪与固定量爪贴合时，游标上的“0”刻线(简称游标零线)对准主尺上的“0”刻线， 此时量爪间的距离为“0”，见图2―2。当尺框向右移动到某一位置时，固定量爪与活动量爪之间的距离，就是零件的测量尺寸，见图2―1。此时零件尺寸的整数部分，可在游标零线左边的主尺刻线上读出来，而比1mm小的小数部分，可借助游标读数机构来读出，现把三种游标卡尺的读数原理和读数方法介绍如下。 1游标读数值为0.1mm的游标卡尺 如图2―4(a)所示，主尺刻线间距（每格）为1mm，当游标零线与主尺零线对准（两爪合并）时，游标上的第10刻线正好指向等于主尺上的9mm，而游标上的其他刻线都不会与主尺上任何一条刻线对准。 游标每格间距=9mm÷10=0.9mm 主尺每格间距与游标每格间距相差=1mm-0.9mm=0.1mm 0.1mm即为此游标卡尺上游标所读出的最小数值，再也不能读出比0.1mm小的数值。 当游标向右移动0.1mm时，则游标零线后的第1根刻线与主尺刻线对准。当游标向右移动0.2mm时，则游标零线后的第2根刻线与主尺刻线对准，依次类推。若游标向右移动0.5mm，如图2-4(b)，则游标上的第5根刻线与主尺刻线对准。由此可知，游标向右移动不足1mm的距离，虽不能直接从主尺读出，但可以由游标的某一根刻线与主尺刻线对准时，该游标刻线的次序数乘其读数值而读出其小数值。例如，图2―4(b)的尺寸即为：5×0.1=0.5(mm)。

孔径和深度检测

《机械零件测量与检验》孔径、深度的检测的检测——电子教案 数控技术专业 名师课堂资源开发小组 2016年2月

子任务2：孔径和深度的检测 我校承接了15件套筒零件的加工，现需我们对套筒尺寸误差进行检测。如图3-1 图3-1 套筒零件图 一、零件尺寸公差的分析 套筒它属于套类零件，由二个不同直径的外圆和一个内孔组成，此零件尺寸精度要求较 高的部位有外圆柱面ф40k6，查孔的极限偏差数值表可知其 018 .0 02 .0 40+ - φ。内孔尺寸为7 30H φ，查 标准公差数值表可知 025 .0 30+ φ。其它尺寸均为未注线性尺寸公差按公司要求统一按GB/T 1804-M 处理，通过查表可知ф39，2，60的公差值分别为，和。 相关专业术语及知识点 1、孔的定义 1)孔 孔通常指工件的圆柱形内表面，也包括非圆柱形内表面（由两平行平面或切面形成的包容面），如图3-2（a、b)所示。 (a)圆柱形内表面和键槽（b）凹槽和凸槽 图3-2 孔 2）基准孔 基准孔是指在基孔制配合中选作基准的孔。对本标准，即下极限偏差为零的孔。 2、尺寸的相关术语: 1）公称尺寸 孔的公称尺寸用D表示（其定义与2-1章节中的公称尺寸相同）。 2）实际尺寸(Da)

孔的实际尺寸用Da 表示（其定义与2-1章节中的 实际尺寸相同）如图3-3所示。 孔的实际尺寸合格的条件为： max min D Da D ≤≤ 图3-3 实际尺寸 3）极限尺寸 孔的上、下极限尺寸分别用Dmax,Dmin 表示（其定义与2-1章节中的极限尺寸相同）。 孔的上极限尺寸 ES D D +=max 孔的下极限尺寸 EI D D +=min 1、公差的定义及相关术语 1）尺寸公差 孔的公差用h T EI ES D D T h -=-=m in m ax 2）标准公差 GB/T 《产品几何技术规范（GPS ）极限与配合》标准中所规定的任一公差。字母IT 为“国际公差”的符号。见表2-1 3）公差带 公差带代号由公称尺寸、基本偏差和标准等级组成，如Ф30H7，其中30为公称尺寸，H 为基本偏差代号，7为标准公差等级（省去字母IT) 4）标准公差等级 标准公差等级在2-1章节中已介绍。例如某孔的公称直径为Ф32，公差等级为IT7，则查表2-1可知，其公差值为. 4、偏差的相关术语及定义: 1）基本偏差 在本标准极限与配合制中，确定公差带相对零线位置的那个极限偏差。 可以是上极限偏差或下极限偏差，一般为靠近零线的那个偏差。国家标准规定了孔的基本偏差代号为A 、B...ZC 共28种，用大写字母表示。其中，基本偏差H 代表为基准孔，基准孔的基本偏差都与零线重合，如图2-6，2-7所示。 2）实际偏差 实际尺寸减其公称尺寸所得的代数差称为实际偏差，它是提取要素的局部偏差。孔的实际偏差分别用a E 表示，则 D D E a a -= 合格条件为： ES E EI a ≤≤ 3）极限偏差

大学物理实验报告_钢丝的杨氏模量测量

大学物理仿真实验 实 验 报 告 ： 班级： 学号： 2014年12月10日

实验名称：钢丝的杨氏模量测量 实验原理 任何物体（或材料）在外力作用下都会发生形变。当形变不超过某一限度时，撤走外力则形变随之消失，为一可逆过程，这种形变称为弹性形变，这一极限称为弹性极限。超过弹性极限，就会产生永久形变（亦称塑性形变），即撤去外力后形变仍然存在，为不可逆过程。当外力进一步增大到某一点时，会突然发生很大的形变，该点称为屈服点，在达到屈服点后不久，材料可能发生断裂，在断裂点被拉断。 人们在研究材料的弹性性质时，希望有这样一些物理量，它们与试样的尺寸、形状和外加的力无关。于是提出了应力F/S（即力与力所作用的面积之比）和应变ΔL/L（即长度或尺寸的变化与原来的长度或尺寸之比）之比的概念。在胡克定律成立的范围内，应力和应变之比是一个常数，即 （1） E被称为材料的杨氏模量，它是表征材料性质的一个物理量，仅与材料的结构、化学成分及其加工制造方法有关。某种材料发生一定应变所需要的力大，该材料的杨氏模量也就大。杨氏模量的大小标志了材料的刚性。 通过式（1），在样品截面积S上的作用应力为F，测量引起的相对伸长量ΔL/L，即可计算出材料的杨氏模量E。因一般伸长量ΔL很小，故常采用光学放大法，将其放大，如用光杠杆测量ΔL。光杠杆是一个带有可旋转的平面镜的支架，平面镜的镜面与三个足尖决定的平面垂直，其后足即杠杆的支脚与被测物接触，见图1。当杠杆支脚随被测物上升或下降微小距离ΔL时，镜面法线转过一个θ角，而入射到望远镜的光线转过2θ角，如图2所示。当θ很小时， （2）

式中l为支脚尖到刀口的垂直距离（也叫光杠杆的臂长）。根据光的反射定律，反射角和入射角相等，故当镜面转动θ角时，反射光线转动2θ角，由图可知 （3） 式中D为镜面到标尺的距离，b为从望远镜中观察到的标尺移动的距离。 从（2）和（3）两式得到 （4） 由此得 （5） 合并（1）和（4）两式得

游标卡尺和千分尺的使用及读数方法

游标卡尺 游标卡尺的结构 游标卡尺的种类 游标卡尺有0.1毫米（游标尺上标有10个等分刻度）、0.05毫米（游标尺上标有20个等分刻度）、和0.02毫米（游标尺上标有50个等分刻度）、0.01毫米（游标尺上标有100个等分刻度）4种最小读数值 游标卡尺的工作原理(选讲) 游标卡尺是工业上常用的测量长度的仪器，它由尺身及能在尺身上滑动的游标组成，如图所示。若从背面看，游标是一个整体。游标与尺身之间有一弹簧片（图中未能画出），利用弹簧片的弹力使游标与尺身靠紧。游标上部有一紧固螺钉，可将游标固定在尺身上的任意位置。尺身和游标都有量爪，利用内测量爪可以测量槽的宽度和管的内径，利用外测量爪可以测量零件的厚度和管的外径。深度尺与游标尺连在一起，可以测槽和筒的深度。 尺身和游标尺上面都有刻度。以准确到0.1毫米的游标卡尺为例，尺身上的最小分度是1毫米，游标尺上有10个小的等分刻度，总长9毫米，每一分度为0.9毫米，比主尺上的最小分度相差0.1毫米。量爪并拢时尺身和游标的零刻度线对齐，它们的第一条刻度线相差0.1毫米，第二条刻度线相差0.2毫米，……，第10条刻度线相差1毫米，即游标的第10条刻度线恰好与主尺的9毫米刻度线对齐。 当量爪间所量物体的线度为0.1毫米时，游标尺向右应移动0.1毫米。这时它的第一条刻度线恰好与尺身的1毫米刻度线对齐。同样当游标的第五条刻度线跟尺身的5毫米刻度线对齐时，说明两量爪之间有0.5毫米的宽度，……，依此类推。 在测量大于1毫米的长度时，整的毫米数要从游标“0”线与尺身相对的刻度线读出。 游标卡尺的使用 用软布将量爪擦干净，使其并拢，查看游标和主尺身的零刻度线是否对齐。如果对齐就可以进行测量：如没有对齐则要记取零误差：游标的零刻度

大学物理实验-拉伸法测钢丝的杨氏模量(已批阅)

实验题目：用拉伸法测钢丝的杨氏模量 13+39+33=85 实验目的：采用拉伸法测定杨氏模量，掌握利用光杠杆测定微小形变地方法。在数据处理中，掌握逐差法 和作图法两种数据处理的方法 实验仪器: 杨氏模量测量仪（包括光杠杆，砝码，望远镜，标尺），米尺，螺旋测微计。 实验原理：在胡克定律成立的范围内，应力F/S 和应变ΔL/L 之比满足 E=（F/S ）/（ΔL/L ）=FL/（S ΔL ） 其中E 为一常量，称为杨氏模量，其大小标志了材料的刚性。 根据上式，只要测量出F 、ΔL/L 、S 就可以得到物体的杨氏模量，又因为ΔL 很小，直接测量 困难，故采用光杠杆将其放大，从而得到ΔL 。 实验原理图如右图： 当θ很小时，l L /tan ?=≈θθ， 其中l 是光杠杆的臂长。 由光的反射定律可以知道，镜面转过θ，反射光线 转过2θ，而且有： D b =≈θθ22t a n 故： ) 2(D b l L = ?，即是) 2(D bl L =? 那么Slb DLF E 2= ，最终也就可以用这个表达式来确 定杨氏模量E 。 实验内容： 1． 调节仪器 （1） 调节放置光杠杆的平台F 与望远镜的相对位置，使光杠杆镜面法线与望远镜轴线大体重合。 （2） 调节支架底脚螺丝，确保平台水平，调平台的上下位置，使管制器顶部与平台的上表面共面。 （3） 光杠杆的调节，光杠杆和镜尺组是测量金属丝伸长量ΔL 的关键部件。光杠杆的镜面（1）和刀口（3）应平行。使用时刀口放在平台的槽内，支脚放在管制器的槽内，刀口和支脚尖应共面。 （4） 镜尺组的调节，调节望远镜、直尺和光杠杆三者之间的相对位置，使望远镜和反射镜处于同等高度，调节望远镜目镜视度圈（4），使目镜内分划板刻线（叉丝）清晰，用手轮（5）调焦，使标尺像清晰。 2． 测量 （1） 砝码托的质量为m 0，记录望远镜中标尺的读数r 0作为钢丝的起始长度。 （2） 在砝码托上逐次加500g 砝码（可加到3500g ），观察每增加500g 时望远镜中标尺上的读数r i ，然 后再将砝码逐次减去，记下对应的读数r ’i ，取两组对应数据的平均值i r 。 （3） 用米尺测量金属丝的长度L 和平面镜与标尺之间的距离D ，以及光杠杆的臂长l 。 3． 数据处理 （1） 逐差法 用螺旋测微计测金属丝直径d ，上、中、下各测2次，共6次，然后取平均值。将i r 每隔四项相减，得到相当于每次加2000g 的四次测量数据，如设040r r b -=，151r r b -=，262r r b -=和373r r b -=并

用内径量表测量孔径

精品 用内径量表测量孔径 【授课班级】 16高职预科1班 【授课时间】 2017年3月30日 【教学目标】 1．知识与技能目标： （1）认识内径量表； （2）理解内径量表的测量原理； （3）掌握内径量表测量孔径的方法和要领。 2．过程与方法目标： （1）通过设疑导入提升思考、分析问题能力 （2）通过小组合作学习提升团队协作能力； （3）通过实践探究学习提升动手和解决问题能力； （4）通过高职考典型例题链接提升对知识的应用能力。 3．情感态度与价值观目标： 通过理论教学和实践探究相结合的方式，有效的激发学生的学习兴趣和学习积极性；提升学生主动学习的能力和求实的科学态度。 【重点】内径量表测量孔径的方法和要领。 【难点】内径量表测量孔径的要领。 【教学方法】讲授法、归纳法、演示法、合作探究法等。 【教学准备】 相关工量具、多媒体课件、教案、学案 教学环节教学内容和要点 教师 活动 学生 活动 设疑导入 在上次课的学习中，我们已经学习了用游标卡尺、内 径千分尺测量孔径的方法。请大家仔细观察课件上的工件， 该工件中的孔可以用我们上次课所学的那两种量 具来测量吗？（请几位学生上来测量）为什么？（5′） 讲解、展示 工件、提问、 引导、播放 课件 听讲、观察、 测量、思考、 讨论、回答

教学环节 教学内容和要点 教师 活动 学生 活动设计意图：导入新课的同时引导学生自己去思考、分 析问题提升学生思考、分析问题能力 知识链接：测量器具的选择，主要取决于被测件的精 度要求，也要考虑尺寸大小、结构形状、材料被测表面位 置，同时也要考虑工件批量、生产方式和生产成本等因素 新课环节一、小组合作初次实践探究（6′） 根据课前预习和分组，小组合作尝试安装、调校内径 量表，完成工件中孔径的测量，并填写学习任务 单。 教师根据各小组操作情况简要小结 设计意图：检验预习成果，培养学生自主学习的能力 和积极性，提升团队协作以及动手和解决问题能力，发现 问题,为接下来的学习做好铺垫。 二、观看视频，再次实践探究（9′） 带着初次实践探究所遇到的一系列问题观看教师自己 录制的视频，并再次完成工件中孔径的测量，同 时完成学习任务单的填写。遇到困难时可以看平板电脑上 的视频边学习边操作。 设计意图：带着问题进行学习，使学习更具针对性和 有效性。边学习边实践，边实践边学习，帮助学生更好的 理解内径量表的测量原理、掌握内径量表测量孔径的方法 和要领，突破重难点。同时，自录视频有助于学生二次学 习，帮助学生进一步突破重难点。 引导、观察 分析、提问、 小结 引导、播放 视频、观察、 指导、分析、 归纳 团队合作、 实践探究、 思考归纳 观看视频、 思考、理解、 团队合作、 实践探究、 思考归纳

物理实验报告 - 金属丝杨氏模量的测定

实验名称：金属丝杨氏弹性模量的测定 一、引言： 金属杨氏弹性模量是反映物体在受外力作用下发生形变难易程度的重要物理量。 二、实验目的： 1.学会用光杠杆法测量杨氏弹性模量； 2.掌握光杠杆法测量微小伸长量的原理； 3.学会用逐差法处理实验数据； 三、实验原理： 在外力作用下，固体所发生的形状变化成为形变。它可分为弹性形变和塑性形变两种。本实验中，只研究金属丝弹性形变，为此，应当控制外力的大小，以保证外力去掉后，物体能恢复原状。 最简单的形变是金属丝受到外力后的伸长和缩短。金属丝长L，截面积为S，沿长度方向施力F后， ，则在金属丝的弹性限度内，有： 物体的伸长L ,. 我们把Y称为杨氏弹性模量,单位N/m2 S=，则有Y= b

如上图： ， 解出： 四、实验仪器： 杨氏弹性模量测量仪，螺旋测微器，游标卡尺，钢卷尺，望远镜 五、实验内容： 仪器调整 加重2kg 杨氏弹性模量测定仪底座调节水平；平面镜镜面放置与测定仪平面垂直；将望远镜放置在平面镜正前方左右位置上；粗调望远镜：将镜面中心、标尺零点、望远镜调节到等高，望远镜上的缺口、准星对准平面镜中心，并能在望远镜上方看到尺子的像；细调望远镜：调节目镜焦距能清晰的看到叉丝，并先调节物镜焦距找到平面镜，然后继续调节物镜焦距并能看到尺子清晰的像。 测量 计下加重2kg 时刻度尺的读数 n ；依次挂上kg 1的砝码，七次，计下 7 654321,,,,,,n n n n n n n ；依次取下 kg 1的砝码，七次，计下' 7'65' 4' 3' 2' 1,,,,,,' n n n n n n n ；用米尺测量出金属丝的长度L （两卡口之间的金属 丝）、镜面到尺子的距离D ；用游标卡尺测量出光杠杆x 、用螺旋测微器测量出金属丝直径d 。 六、实验记录：

金属丝杨氏模量的测定

物理实验报告 【实验名称】 杨氏模量的测定 【实验目的】 1. 掌握用光杠杆测量微小长度变化的原理和方法，了解其应用。 2. 掌握各种长度测量工具的选择和使用。 3. 学习用逐差法和作图法处理实验数据。 【实验仪器】 MYC-1型金属丝杨氏模量测定仪（一套）、钢卷尺、米尺、螺旋测微计、重垂、砝码等。 【实验原理】 一、杨氏弹性模量 设金属丝的原长L ，横截面积为S ，沿长度方向施力F 后，其长度改变ΔL ，则金属丝单位面积上受到的垂直作用力F/S 称为正应力，金属丝的相对伸长量ΔL/L 称为线应变。实验结果指出，在弹性范围内，由胡克定律可知物体的正应力与线应变成正比，即 L L Y S F ?= （１） 则 E L L S F Y ?= （２） 比例系数E 即为杨氏弹性模量。在它表征材料本身的性质，Y 越大的材料，要使它发生一定的相对形变所需要的单位横截面积上的作用力也越大。Y 的国际单位制单位为帕斯 卡，记为Pa （1Pa =12m N ；1GPa =910Pa ）。 本实验测量的是钢丝的杨氏弹性模量，如果钢丝直径为d ，则可得钢丝横截面积S 42d S π= 则（２）式可变为 E L d FL Y ?=24π （3） 可见，只要测出式（3）中右边各量，就可计算出杨氏弹性模量。式中L （金属丝原长）可由米尺测量，d （钢丝直径），可用螺旋测微仪测量， F （外力）可由实验中钢丝下面悬挂的砝码的重力F=mg 求出，而ΔL 是一个微小长度变化（在此实验中 ，当L ≈１ｍ时， F 每变化１ｋg 相应的ΔL 约为ｍｍ）。因此，本实验利用光杠杆的光学放大作用实现对钢丝微小伸长量ΔL 的间接测量。 二、光杠杆测微小长度变化 尺读望远镜和光杠杆组成如图2所示的测量系统。光杠杆系统是由光杠杆镜架与尺读望远镜组成的。光杠杆结构见图2（b ）所示，它实际上是附有三个尖足的平面镜。三个尖足的边线为一等腰三角形。前两足刀口与平面镜在同一平面内（平面镜俯仰方位可调），后足在前两足刀口的中垂线上。尺读望远镜由一把竖立的毫米刻度尺和在尺旁的一个望远镜组成。

游标卡尺的读数方法

游标卡尺的读数方法 游标卡尺是一种常用的量具，具有结构简单、使用方便、精度中等和测量的尺寸范围大等特点，可以用它来测量零件的外径、内径、长度、宽度、厚度、深度和孔距等，应用范围很广。 结构组成 游标卡尺由主尺和副尺（又称游标）组成。主尺与固定卡脚制成一体；副尺与活动卡脚制成一体，并能在主尺上滑动。游标卡尺有0.02、0.05、 0.1mm三种测量精度。 读数方法 游标卡尺是利用主尺刻度间距与副尺刻度间距读数的。以13-2图0.02mm游标卡尺为例，主尺的刻度间距为1mm，当两卡脚合并时，主尺上49mm刚好等于副尺 上50格，副尺每格长为＝0.98mm。主尺与副尺的刻度间相关为1－0398＝0.02mm，因此它的测量精度为0.02mm（副尺上直接用数字刻出） 游标卡尺读数分为三个步骤，下面以图13-3所示0.02游标卡尺的某一状态为 例进行说明。 1.在主尺上读出副尺零线以左的刻度，该值就是最后读数的整数部分。图示 33mm。 2.副尺上一定有一条与主尺的刻线对齐，在刻尺上读出该刻线距副尺的格数， 将其与刻度间距0.02mm相乘，就得到最后读数的小数部分。图示为0.24mm。

3.将所得到的整数和小数部分相加，就得到总尺寸为33.24mm。 游标卡尺的使用方法 量具使用得是否合理，不但影响量具本身的精度，且直接影响零件尺寸的测量精度，甚至发生质量事故，对国家造成不必要的损失。所以，我们必须重视量具的正确使用，对测量技术精益求精，务使获得正确的测量结果，确保产品质量。 使用游标卡尺测量零件尺寸时，必须注意下列几点： 1.测量前应把卡尺揩干净，检查卡尺的两个测量面和测量刃口是否平直无损， 把两个量爪紧密贴合时，应无明显的间隙，同时游标和主尺的零位刻线要 相互对准。这个过程称为校对游标卡尺的零位。 2.移动尺框时，活动要自如，不应有过松或过紧，更不能有晃动现象。用固 定螺钉固定尺框时，卡尺的读数不应有所改变。在移动尺框时，不要忘记 松开固定螺钉，亦不宜过松以免掉了。 3.当测量零件的外尺寸时：卡尺两测量面的联线应垂直于被测量表面，不能 歪斜。测量时，可以轻轻摇动卡尺，放正垂直位置，图2-6所示。否则，量爪若在如图2-6所示的错误位置上，将使测量结果a比实际尺寸b要大； 先把卡尺的活动量爪张开，使量爪能自由地卡进工件，把零件贴靠在固定 量爪上，然后移动尺框，用轻微的压力使活动量爪接触零件。如卡尺带有 微动装置，此时可拧紧微动装置上的固定螺钉，再转动调节螺母，使量爪 接触零件并读取尺寸。决不可把卡尺的两个量爪调节到接近甚至小于所测 尺寸，把卡尺强制的卡到零件上去。这样做会使量爪变形，或使测量面过 早磨损，使卡尺失去应有的精度。 4.用游标卡尺测量零件时，不允许过分地施加压力，所用压力应使两个量爪 刚好接触零件表面。如果测量压力过大，不但会使量爪弯曲或磨损，且量 爪在压力作用下产生弹性变形，使测量得的尺寸不准确(外尺寸小于实际 尺寸，内尺寸大于实际尺寸)。 在游标卡尺上读数时，应把卡尺水平的拿着，朝着亮光的方向，使人的视 线尽可能和卡尺的刻线表面垂直，以免由于视线的歪斜造成读数误差。 5.为了获得正确的测量结果，可以多测量几次。即在零件的同一截面上的不 同方向进行测量。对于较长零件，则应当在全长的各个部位进行测量，务 使获得一个比较正确的测量结果。

多孔材料检测方法--最大孔径_孔隙率_透气率

多孔材料检测方法——最大孔径、孔隙率、透气率1最大xx的测定 采用冒泡法测定最大孔径。将制好的试验样品放入酒精中浸泡5～10分钟，取出样品放入样品室，将上下夹具旋紧后装在FBP-3Ⅲ型多孔材料性能检测仪上，在样品上倒入少许酒精，启动仪器，调节旋钮使显示的压力差值不断增加，直到在样品上出现第一个气泡为止，记录此时的压力值。为了观察方便，往往在被测试样上表面封一薄层浸渍液体，当气体压力由小逐渐增大到某一定值时，气体将把浸渍液体从毛细管中推开而冒出气泡，记录出现第一个气泡时的压力数据，按下式进行计算，所得数据即为材料的最大孔径值： 式中： γ—试验液体的表面张力，N/m； Pg—试验气体压力，Pa； ρ—试验液体密度，kg/m^3； h—试验液体表面到试样表面的高度，m 2孔隙率的测定 浸泡介质法： 首先利用游标卡尺测量样品的半径r和高度h（由此可算出试样的总体积），称出干燥试样在空气中的重量m1，然后浸入蒸馏水中使其饱和，即采用加热鼓如法使介质充分填满多孔材料的孔隙。试样浸泡一定时间内充分饱和后，将试样取出，轻轻擦去试样表面的介质，再用电子秤称出试样此时在空气中的总质量m2，由下公式计算多孔材料的孔隙率。3透气率的测定 将干燥的试样样品放入样品室，旋紧上下夹具以保证样品室的密封，将样品室装在FBP-3Ⅲ型多孔材料性能检测仪上，启动仪器，调节压力旋钮使压力差达到一定值，通过数显表观察压力差及流量的变化，记录压差稳定时对应的流量值。随着压差不断下降，记录不同压差下对应的流量值5～10组。重复实验

至少三次，记录与第一组相同压差下对应的流量值，取平均值，代入下式，拟合出一条P与Q和比值的曲线，斜率即为透气率。其计算公式如下： 、式中： K气—透气率，m^3/ m^2?KPa?h； Q—气体流量，m^3/h； ΔP—气体透过多孔材料产生的压力降，KPa； A—试样测试区域的面积，m^2 理论上K气是一个定值，即试样P—Q曲线为一条直线，实际上发现是一条折线，不同压差点测出的K气值不同，流量的范围选取越大，这种差别也越大，所以测试时压差点的选取应有规律，以便于比较。 （先将进口压力调至最大，记录此时的流量值，后跟随压力的不断减小，一一记录流量值的相对变化。）

游标卡尺正确的读数方法

游标卡尺的正确的读数方法 游标卡尺是科研和工程技术上常用的的比较精确的长度测量工具。它的正确使用和准确读数是历届高考的热点。下面介绍游标卡尺的一种快速正确的读数方法。 10等分的游标尺长度为9毫米，20等分的游标尺长度为19毫米，50等分的游标尺长度为49毫米，，，其中的n分之一毫米就是该种游卡尺的准确度，所以游标卡尺读数的小数部分就等于刻度线乘以该游标卡尺的精确度。 正确的游标卡尺的测量长度是主尺零刻度到游标尺零刻度之间的长度。游标卡尺的读数结果一般先以毫米为单位，然后再换算成所需要的单 位。游标卡尺的读数一般不用估读。游标卡尺的读数 等于主尺上的整毫米数加上游标尺上的毫米以下的小 数部分。 游标卡尺的读数可分为两步：第一步读出主尺的 零刻度线到游标尺的零刻度线之间的整毫米数a；第 二步根据游标尺上与主尺对齐的刻度线读出毫米以下 的小数部分，两者相加就是待测物体的测量值。一般 是第一步较容易，第二步比较困难，下面着重介绍第二步的读数方法。 对于游标尺上有10个等分小格的，是精确 度0.1毫米的游标卡尺，游标尺的刻度如图3所 示。这种游标尺的第几条刻度线与主尺的某条刻 度线对齐就读零点几毫米，第0条、第1条、第 2、第3条、第4条、第5条、第6条、第7条、 第8条、第9条，它们对应的读数分别就是：0.0、 0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、 0.0mm。 对于游标尺上有20个等分小格的，是精 确到0.05毫米的游标卡尺，游标尺的刻度如 图4所示。游标尺上从零刻度线开始，每隔2 小格的刻度线分别标上数字1、2、3、4、5、 6、7、8、9、0。从游标尺的零刻度线开始， 各条刻度线与主尺某条刻度线对齐时，所对应 的读数分别是：0.00，0.05，0.10，0.15，0.20， 0.25mm，如此等等，直到0.90、0.95、0.00mm。例如，当游标尺的第10条刻度线与主尺的某条刻度线对齐时，其小数部分的读数为0.50mm，这时刚好是标有数字5的刻度线与主尺的某条刻度线对齐；当当游标尺标有数字5刻度线右边的第1条刻度线与主尺的某条刻度线对齐时，游标尺的读数为0.55mm；当游标上标有数字6的刻度线与主尺上的某条刻度线对齐时，其小数部分的读数为0.60mm，注意不是0.6mm，因为这时准确度为0.05mm，对毫米为单位，小数后面应该有两位。 对于游标尺上有 50个等分小格的，是 精确到0.02毫米的游 标卡尺，游标尺的刻 度如图5所示。游标 尺上从零刻度线开

游标卡尺与螺旋测微器千分尺的读数方法

5 0 20 25 15 螺旋测微器和游标卡尺专项练习 1.游标卡尺 ⑴10分度的游标卡尺。游标上相邻两个刻度间的距离为0.9mm ，比主尺上相邻两个刻度间距离小 0.1mm 。读数时先从主尺上读出厘米数和毫米数，然后用游标读出0.1毫米位的数值：游标的第几条刻线跟主尺上某一条刻线对齐，0.1毫米位就读几（不能读某）。其读数准确到0.1mm 。 ⑵20分度的游标卡尺。游标上相邻两个刻度间的距离为0.95mm ，比主尺上相邻两个刻度间距离小 0.05mm 。读数时先从主尺上读出厘米数和毫米数，然后用游标读出毫米以下的数值：游标的第几条刻线跟主尺上某一条刻线对齐，毫米以下的读数就是几乘0.05毫米。其读数准确到0.05mm 。 ⑶50分度的游标卡尺。游标上相邻 两个刻度间的距离为0.98mm ，比主尺上 相邻两个刻度间距离小0.02mm 。这种卡尺的刻度是特殊的，游标上的刻度值，就 是毫米以下的读数。这种卡尺的读数可以 准确到0.02mm 。如右图中被测圆柱体的 直径为2.250cm 。 要注意：游标卡尺都是根据刻线对齐来读数的， 所以都不再往下一位估读。 2.螺旋测微器 固定刻度上的最小刻度为0.5mm （在中线的上侧）；可动刻度每旋转一圈前进（或后退）0.5mm 。在 可动刻度的一周上平均刻有50条刻线，所以相邻两条刻线间代表0.01mm 。读数时，从固定刻度上读取整、半毫米数，然后从可动刻度上读取剩余部分（因为是10分度，所以在最小刻度后应再估读一位），再把两部分读数相加，得测量值。上图中的读数应该是6.702mm 。 3.巩固练习 1.用游标卡尺测量摆球直径。游标位置如右图所示， 可知摆球直径是 17.0 mm 。 2.有一游标卡尺，主尺的最小分度是1mm ，游标上有20个小的等分刻度。用它测量一工件的长度，如下左图所示，图示的读数是 104.00 mm 。 3. 一游标卡尺的主尺最小分度为1mm ，游标上有10个小等分间隔，现用此 卡尺来测量工件的直径，如上右图所示。该工件的直径为___29.8________mm 。 4.用螺旋测微器测圆柱体直径时，示数如右图，此示数为 8.115 mm 。 5. 下左图为用游标为50分度的卡尺（测量值可准确到0.02mm ）测定某圆筒的内径0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1

游标卡尺测量操作指导书

一.目的： 为了使操作者能正确使用游标卡尺测量被测工件，减少测量误差确保其读数值能最大限度的反映被测工件真实值，规范使用者操作动作，制订本办法。 二.概述： 游标卡尺是一种比较精密的量具，在测量中用得最多。通常用来测量精度较高的工件，它可测量工件的外直线尺寸、宽度和高度，有的还可用来测量槽的深度。如果按游标的精度来分，游标卡尺又分0.1、0.05、0.02mm 三种精度。 图1 游标卡尺 三.游标卡尺的刻线原理与读数方法 3.1 以刻度值0.02mm的精密游标卡尺为例（图2），这种游标卡尺由带固定卡脚的主尺和带活动卡脚的副尺（游标）组成。在副尺上有副尺固

定螺钉。主尺上的刻度以mm为单位，每10格分别标以1、2、3、……等，以表示10、20、30、……mm。这种游标卡尺的副尺刻度是把主尺刻度49mm 的长度，分为50等份，即每格为： 49/50=0.98mm 主尺和副尺的刻度每格相差： 1-0.98=0.02mm 即测量精度为0.02mm。如果用这种游标卡尺测量工件，测量前，主尺与副尺的0线是对齐的，测量时，副尺相对主尺向右移动，若副尺的第1格正好与主尺的第1格对齐，则工件的厚度为0.02mm。同理，测量0.06mm 或0.08mm 厚度的工件时，应该是副尺的第3格正好与主尺的第3格对齐或副尺的第4格正好与主尺的第4格对齐。 3.2读书方法，可分三分步骤； 1)根据副尺零线以左的主尺上的最近刻度读出整毫米数； 2）根据副尺零线以右与主尺上的刻度对准的刻线数乘上0.02读出小数； 3）将上面整数和小数两部分加起来，即为总尺寸。 图2 0.02mm游标卡尺的读数方法 如图2所示，副尺0线所对主尺前面的刻度64mm，副尺0 线后的第13条线与主尺的一条刻线对齐。副尺0 线后的第13条线表示： 0.02×13= 0.26 mm 所以被测工件的尺寸为： 64+0.26=64.26 mm