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自制演示游标卡尺

来源:不详       更新时间:2013-1-18 12:08:00
 
    “长度的测量”是高一物理的第一个学生分组实验,实验要求掌握游标卡尺的使用和读数方法,在“用单摆测定重力加速度”一节中,也要用游标卡尺测量摆球的直径。教学中,尽管老师花费大量的时间教学游标卡尺的构造、原理、使用和读数方法,但仍有些学生不能正确掌握。问题主要在于老师所演示的实物游标卡尺和模型的分度值太小,学生无法看清刻度线,导致学生难于理解游标卡尺的原理和读数方法。针对这一问题,我们自制了一种分度值是游标卡尺的40倍,并能在黑板上演示的“演示游标卡尺”,在教学中取得了很好的效果。在此做一介绍。
  
  1制作材料
  
  规格为59mm和39mm的PVC线槽板各1根(电工敷设线路用材),有机板、磁片(市售张贴挂图、报纸用的磁片)、单芯红色胶皮导线(直径1mm)、单芯黑色胶皮铝线等。
  
  2装置结构
  


  如图1所示,“演示游标卡尺”主要由固定内外测量爪1、带可动外测量爪的游标尺2、可动内测量爪3和主尺4等部分组成。
  
  3制作方法
  
  (1)主尺的制作
  
  取规格为宽59mm、长1500mm的PVC线槽板1根(去除底板),用锥尖在线槽板的上下端边缘上每隔40mm各钻一小孔,每条边缘钻33个小孔,然后用红色胶皮导线从线槽板底面一端的下边第1个小孔穿向表面,再从线槽板表面上边与之对应的小孔穿回底面(拉紧导线后,导线在线槽板的表面上便成“0”刻度线),底面上边拉出的线头再从底面上边的第2个小孔穿向表面,然后从线槽板表面下边与之对应的第2个小孔穿回底面(拉紧导线后,导线在线槽板的表面上便成“1mm”刻度线)。以此方法把导线顺次穿过其他小孔后,拉紧导线并把导线的两个线头打结固定在线槽板底面上。这样穿过小孔的导线在线槽板的表面上便形成33根刻度线和32条等分格,每一等分格代表“1mm”(其实际长度为40mm,是游标卡尺主尺分度值的40倍),线槽板底面的导线全部嵌入浅槽里(线槽板底面上下边均有浅槽)。把黑色胶皮铝线做成数字和字母(也可书写),用热熔胶把数字粘贴在刻度线旁,单位“cm”粘贴在末端空白处,如图中“4”所示。为了能使主尺吸附在磁性黑板上(目前大部分学校都已使用铁质黑板),把5枚磁片(去除塑料外壳)分别用热熔胶粘贴在线槽板底面的适当位置上,演示时把线槽板底面贴在黑板上即可固定。
  
  (2)游标尺的制作
  
  取规格为宽39mm、长500mm的PVC线槽板1根,按照主尺的“刻度”方法制成10分度的游标尺。游标尺上10分度的总长度跟主尺9个分度格的总长度相等,实际长度为360mm,所以游标尺上每一分度的实际长度为36mm(用最小分度为毫米的有机片刻度尺进行准确刻度)。我们把主尺每一分度当作1mm,则游标尺上每一分度就是019mm,所以其准确度就为011mm。把2枚磁片分别用热熔胶粘贴在游标尺底面的适当位置上,演示时使其能吸附在黑板上。把有机板(也可用铁皮、纸板)裁剪成梯形外测量爪,用透明胶带纸把它固定在游标尺的左端,如图中“2”所示,在移动游标尺时,外测量爪跟随游标尺同步移动。
  
  与制作10分度游标尺的方法一样,再制作1把20分度的游标尺。20分度的总长度跟主尺19个分度格的总长度相等,实际长度为760mm,所以游标尺上每一分度的实际长度为38mm。我们把主尺每一分度当作1mm,则游标尺上每一分度就是0195mm,所以其准确度就为0105mm。根据教学情况还可制作总长度为760mm的10分度的游标尺(准确度为011mm)。
  
  (3)固定内外测量爪的制作
  
  把有机板(也可用铁皮、纸板)裁剪成图中“1”所示的内外测量爪,演示时用透明胶带纸把它固定在黑板上。
  
  (4)可动内测量爪的制作
  
  把有机板(也可用铁皮、纸板)裁剪成图中“3”所示的内测量爪,其底面用热熔胶粘贴1枚磁片,演示时使其能吸附在黑板上,并能随意移动。
  
  4演示方法
  
  

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