基本长度的测量
一、实验目的：
1.了解游标卡尺和螺旋测微器装置的原理；
2.掌握游标卡尺和螺旋测微器的正确使用方法；
3.掌握对游标卡尺和螺旋测微器进行正确读数的方法。
二、实验仪器和用品：
游标卡尺（精度值：0.02mm量程：125mm）螺旋测微器（分度
值：0.01mm量程：25mm）被测物体：小钢球、空心圆柱体玻璃杯量
筒。
三、实验原理：
1、游标卡尺及其工作原理
游标卡尺，是一种测量长度、内外径、深度的量具。游标卡尺由主尺和附在
主尺上能滑动的游标两部分构成。若从背面看，游标是一个整体。主尺一般以毫
米为单位，而游标上则有10、20或50个分格，根据分格的不同，游标卡尺可
分为十分度游标卡尺、二十分度游标卡尺、五十分度格游标卡尺等。游标卡尺的
主尺和游标上有两副活动量爪，分别是内测量爪和外测量爪，内测量爪通常用来
测量内径，外测量爪通常用来测量长度和外径。深度尺与游标尺连在一起，可以
测槽和筒的深度。
游标卡尺主要由两部分构成，如下图所示：在一毫米为单位的主尺上附加一
个能够滑动的有刻度的小尺（副尺），叫游标，利用它可以把主尺估读的那位数
值较为准确地读出来。
游标卡尺在构造上的主要特点是：游标上个分度格的总长度与主尺上
N
（N?1）个分度格的长度相同，若主尺上最小分度为，游标上最小分度值a
为，则有b
Nb?(N?1)a
那么主尺与游标上每个分格的差值（游标的精度值或游标的最小分度值）是：
N?11
??a?b?a?a?a
NN
常用的游标是五十分游标(N=50)，即主尺上49mm与游标上50格相当，
见上图。五十分游标的精度值=0．02mm．游标上刻有0、l、2、3、…、9，以?
便于读数。
毫米以上的读数要从游标“0”刻度线在主尺上的位置读出，毫米以下的数
由游标（副尺）读出。
即：先从游标卡尺“0”刻度线在主尺的位置读出毫米的整数位，再从游标
上读出毫米的小数位。
游标卡尺测量长度的普遍表达式为l
l?ka?n?
kn
式中，是游标的“0”刻度线所在处主尺刻度的整刻度（毫米）数，是游
标的第条线与主尺的某一条线重合，na?1mm。下图所示的情况，即
l?21.58mm。
在用游标卡尺测量之前，应先把量爪A、B合拢，检查游标的“0”刻度线
是否与主尺的“0”刻度线重合。如不重合，应记下零点读数，加以修正，即待
测量l?l?l。其中，为未作零点修正前的读数值，为零点读数。可以正，lll
10100
也可以负。
使用游标卡尺时，可一手拿物体，另一手持尺，如下图所示。要特别注意保
护量爪不被磨损。使用时轻轻把物体卡住即可读数。
2、螺旋测微器(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。