黃曉燕

[摘 要]在高中階段，游標(biāo)卡尺的讀數(shù)，要求學(xué)生必須掌握，但是不論考多少次，練多少遍，還是有相當(dāng)一部分學(xué)生讀錯。究其原因，主要是由于不理解游標(biāo)卡尺的結(jié)構(gòu)、原理和讀數(shù)方法。文章從游標(biāo)卡尺的結(jié)構(gòu)、原理的分析入手，通過“挪動”假想和數(shù)格子的方法，輕松突破毫米小數(shù)部分的讀數(shù)方法，有效幫助學(xué)生準(zhǔn)確讀數(shù)。具體是假想“挪動”游標(biāo)尺上對齊刻度線前的刻度線和數(shù)游標(biāo)尺上對齊刻度線前的格子數(shù)，通俗易懂地總結(jié)出“毫米小數(shù)=游標(biāo)尺上對齊刻度線前的格數(shù)（n）×精度（k）”的讀數(shù)方法，從而輕巧讀準(zhǔn)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)。

[關(guān)鍵詞]游標(biāo)卡尺；讀數(shù)方法；結(jié)構(gòu)；原理；精度

[中圖分類號]G633.7[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A[文章編號] 16746058（2017）35004602

游標(biāo)卡尺是工業(yè)上常用的一種長度測量工具，在高中階段，游標(biāo)卡尺的讀數(shù)，要求學(xué)生必須掌握，但學(xué)生容易讀錯。究其原因，是由于不理解游標(biāo)卡尺的結(jié)構(gòu)、原理和讀數(shù)方法。那么，怎樣才能輕巧讀準(zhǔn)？所謂的“輕巧”是指學(xué)生能夠從相對直觀的角度來理解，輕松讀數(shù)。下面結(jié)合教學(xué)經(jīng)驗，總結(jié)一下如何教會學(xué)生輕巧讀準(zhǔn)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)。

一、引導(dǎo)學(xué)生邊動手邊觀察，理解游標(biāo)卡尺的結(jié)構(gòu)和測量原理

引導(dǎo)學(xué)生邊動手邊觀察，讓其知道游標(biāo)卡尺可以測量內(nèi)徑、外徑和深度。如圖1，測量內(nèi)徑時，內(nèi)徑等于左右內(nèi)測量爪的兩個直邊之間的距離a；測量深度時，深度等于深度尺所伸出的長度b；測量外徑時，外徑等于左右外測量爪兩個直邊之間的距離c。那么又從哪里讀出a、b、c的值？引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步思考。

引導(dǎo)學(xué)生觀察結(jié)構(gòu)，使其理解測量原理。如圖2，當(dāng)左右爪合攏時，主尺和游標(biāo)尺的零刻度線對齊，深度尺與主尺的末端齊平。由于內(nèi)外測量爪的右爪、深度尺和游標(biāo)尺是連成一體的，所以測量時向右移動游標(biāo)尺（如圖1），游標(biāo)尺上的零刻度線、內(nèi)外測量爪的右爪、深度尺也隨之向右移動相等的距離，使內(nèi)測量爪的兩直邊間距a、深度尺伸出的長度b、外測量爪的兩直邊間距c都相等（即a=b=c），而且a、b、c都等于兩尺上的兩條零刻度線之間的距離d。因此，不論測量內(nèi)徑、外徑，還是深度，測量值都等于主尺和游標(biāo)尺的兩條零刻度線之間的距離，利用兩尺的刻度讀出這個距離就是最終的測量值。理解了這個原理，就可以避免常見的一些錯誤。如圖1中，學(xué)生往往錯誤地讀為31.8mm，正確讀數(shù)是34.8mm，造成錯誤的原因是不理解游標(biāo)卡尺的結(jié)構(gòu)和測量原理，誤以外測量爪右爪的機械左端（不是零刻度線處）與主尺對應(yīng)的位置來讀整毫米數(shù)。

二、讓學(xué)生理解精度的設(shè)計原理，會求各種游標(biāo)卡尺的精度

測量值等于兩尺的兩條零刻度線之間的距離，要準(zhǔn)確讀出，就得理解游標(biāo)卡尺的精度設(shè)計原理。游標(biāo)卡尺是利用主尺的分度值與游標(biāo)尺的分度值的差值來制成的一種長度測量工具。兩者分度值的差值就是游標(biāo)卡尺的精度，差值越小，精度越高。常見的有10分度尺、20分度尺和50分度尺，它們的主尺分度值都為1mm。10分度尺的游標(biāo)尺上有10個等分刻度，總長為9mm（左右爪對齊時引導(dǎo)學(xué)生觀察并讀出總長），每個刻度為0.9mm，與主尺的分度值相差0.1mm，所以精度為0.1mm；20分度尺的游標(biāo)尺上有20個等分刻度，總長為19mm，每個刻度為0.95mm，與主尺的分度值相差0.05mm，所以精度為0.05mm；50分度尺的游標(biāo)尺上有50個等分刻度，總長為49mm，每個刻度為0.98mm，與主尺的分度值相差0.02mm，所以精度為0.02mm。常見的這三種卡尺的精度，學(xué)生都背得滾瓜爛熟，但由于對精度的設(shè)計原理不理解，對一些新型的卡尺又不知道如何求其精度。因此，建議教師在教學(xué)過程中多設(shè)計一些新型的卡尺，讓學(xué)生加深理解精度的設(shè)計原理，方便學(xué)生舉一反三。例如，工業(yè)上有這樣一種新型的十分度尺和二十分度尺，其主尺與上述常見的三種規(guī)格一樣，分度值為1mm，而十分度尺的游標(biāo)尺上有10個等分刻度，總長度19mm，二十分度尺的游標(biāo)尺上有20個等分刻度，總長度39mm。以十分度尺為例，鼓勵學(xué)生理解掌握：10個等分刻度總長度19mm，每小格為1.9mm，比2mm差了0.1mm，所以其精度為0.1mm，其游標(biāo)尺的刻度較為稀疏。

三、讓學(xué)生實踐操作，熟練掌握讀數(shù)方法

測量值由毫米的整數(shù)部分和小數(shù)部分組成，分別從主尺和游標(biāo)尺上讀出。整毫米數(shù)的讀數(shù)方法：整毫米數(shù)就是離游標(biāo)尺零刻度線左側(cè)最近（或剛好對齊）的主尺刻度線所對應(yīng)的整毫米數(shù)。如圖3，游標(biāo)尺零刻度線左側(cè)最近的主尺刻度線所對應(yīng)的刻度值為100mm，所以毫米的整數(shù)部分是100mm。毫米小數(shù)部分就是游標(biāo)尺零刻度線與其左側(cè)最近的主尺刻度線之間的距離（若游標(biāo)尺零刻度線與主尺刻度線對齊，毫米小數(shù)部分為零），如圖3，游標(biāo)尺上“0刻度線”與主尺上“100mm刻度線”之間的距離就是毫米小數(shù)部分。怎樣輕巧讀準(zhǔn)這個毫米小數(shù)部分？可以這樣理解：相對主尺分度值，游標(biāo)尺上對齊刻度線前的每一格相當(dāng)挪出0.05mm，4個格總共挪出0.05mm×4=0.20mm，所以毫米小數(shù)部分為0.20mm，測量值為100.20mm。也就是假想游標(biāo)尺上對齊刻度線前的刻度線可以挪動，使對齊刻度線前的每一格均勻減小，每格減小值等于兩尺分度值之差，即精度值，再數(shù)格子數(shù)量（n）即可算出總共挪出的距離，可用公式表示：毫米小數(shù)=游標(biāo)尺上對齊刻度線前的格數(shù)（n）×精度（k）。又如圖1，游標(biāo)尺零刻度線左側(cè)最近的主尺刻度線所對應(yīng)的刻度值為34mm，所以毫米的整數(shù)部分是34mm；游標(biāo)卡尺上對齊刻度線前有8個格，每一格相當(dāng)挪出0.1mm，8個格總共挪出0.1mm×8=0.8mm，所以毫米小數(shù)部分為0.8mm；測量值為34mm+0.8mm=34.8mm。

可見，通過“挪動”假想和數(shù)格子的方法，讓學(xué)生輕松掌握毫米小數(shù)部分的讀數(shù)。也就是假想“挪動”游標(biāo)尺上對齊刻度線前的刻度線和數(shù)游標(biāo)尺上對齊刻度線前的格子數(shù)，通俗易懂地總結(jié)出“毫米小數(shù)=游標(biāo)尺上對齊刻度線前的格數(shù)（n）×精度（k）”。

“挪動”假想和數(shù)格子的讀數(shù)方法主要有以下三方面的優(yōu)勢。

1.用“挪動”假想和數(shù)格子的方法來理解游標(biāo)卡尺的原理，通俗易懂，學(xué)生一學(xué)即會，不死背公式，不易遺忘。如果教師在教學(xué)過程中不注重游標(biāo)卡尺的結(jié)構(gòu)和原理的教學(xué)，甚至只給學(xué)生一個公式，那么學(xué)生就會對讀數(shù)方法記不準(zhǔn)、記不牢，對相關(guān)的變式應(yīng)用更是無從下手。

2.數(shù)格子數(shù)，不數(shù)刻度線，避免出錯。毫米小數(shù)部分的讀數(shù)是本節(jié)的教學(xué)難點，課本和許多教輔書介紹毫米小數(shù)部分的讀數(shù)方法是：找出游標(biāo)尺上第幾條刻度線與主尺刻度線對齊，如第n條對齊，則小數(shù)部分就是“n×精度”。這種讀法容易使學(xué)生產(chǎn)生從零刻度線開始數(shù)的錯誤。如圖1，學(xué)生往往誤數(shù)為游標(biāo)尺上第九條刻度線對齊，所以誤讀為34.9mm，如圖3，往往誤讀為100.25mm。如果數(shù)游標(biāo)尺上對齊刻度線前的格數(shù)就可以避免這種錯誤的發(fā)生。

3.以游標(biāo)尺的零刻度線為準(zhǔn)，確定整毫米數(shù)，避免誤看游標(biāo)尺的機械左端。如圖1，誤讀為31.8mm。endprint