游标卡尺的读数原理

游标卡尺的读数是高考对实验部分考查的重点之一，它在每年的高考中频频出现，但是考生得分情况并不理想。如何才能彻底解决游标卡尺的读数问题呢？剖析读数原理，我自己的理解就是五个字――右对齐求差。什么是右对齐求差呢？怎样才能掌握这一原理呢？需从以下几方面做起。

一、相关数据

游标卡尺有10分度、20分度、50分度三种，对应的精确度分别为0.1mm、0.05mm、0.02mm，相应的游标总长度为9mm、19mm、49mm。对于10分度的游标卡尺，其游标尺上一小格的长度为mm；20分度的，游标尺上一小格的长度为mm；50分度的，游标尺上一小格的长度为mm。

二、原理

游标卡尺的结构实质就是两个最小刻度不同的刻度尺的组合，只要认识刻度尺的读数，游标卡尺就没有问题。测量时，主尺上的某一刻线和游标尺上的某一刻线重合，主尺和游标尺统一舍弃重合刻线的右半部分（对我们有用的是重合的刻线的左半部分），这样左半部分的主尺和游标尺，就相当于两把右端对齐的最小刻度不同的刻度尺，而这两把新的“刻度尺”的差值就是被测长度。这就是“右对齐求差”。下面以一把20分度的游标卡尺为例具体来了解右对齐求差原理。

例：被测长度就是主尺0刻线和游标尺0刻线之间的距离。主尺的106mm刻线和游标尺的第5条刻线对齐，106mm长的主尺和前5格的游标尺就是两把最小刻度不同的刻度尺，它们的右端对齐称为右对齐，主尺比游标尺多出的部分就是被测物体的长度。

被测长度=106mm-5×mm

这就是右对齐求差法，它把游标卡尺的读数原理变得更形象、直观，使学生更容易理解。概括讲，游标卡尺的读数原理就是两把刻度尺比长短。

三、从原理到方法

如果说上面叫整体右对齐求差的话，那么下面来看一下局部右对齐求差。

把被测长度分为两部分：101mm和101mm刻线与游标尺0刻线之间的这段X，对X使用右对齐求差，101mm到106mm这是第一把刻度尺，游标尺上0刻线和5刻线之间这段是第二把刻度尺，这两把尺子的长度差就是X。

即X=5×1-5× （mm）=5×（1- ）mm=5×0.05mm

故：被测长度=101mm+5×0.05mm

总之，原理是根本，任何时候都不要轻视物理原理的教学。

（作者单位：河南省武陟县第一中学）