明察秋毫（2）

为了提高测量的精度，人们发明了许多更高、更为精密的仪器。在高中物理中有两个测量长度的工具：游标卡尺和螺旋测微器，这里介绍一下这两工具是如何将微小的变化放大便于人眼观察的。先扯点闲篇，记得小时候村里有个五金加工厂，先产各种螺丝的小工厂，工人们用螺旋测微器来测量小螺丝的尺寸。有一天哥哥回来兴奋地说厂里有小手枪，我就偷偷摸摸地到厂里去玩，因为熟悉嘛，大人们也没在意，然后我拿了一个螺旋测微器揣怀里带回了家，那就是我哥所说的小手枪，我也玩得很嗨，不过很快厂里的大人就找来了，然后有没有挨揍不记得了，估计没有，因为父母那时挺疼我的。成年之后经常回味童年时的这一举动，得出了一个道理，那就是能力和见识决定了世界在你眼中的样子。螺旋测微器在我的眼中就是一把小手枪，在工人眼中那就是一测量工具，估计在有些人眼中就是一块废铁。扯得有点多了，还是回到这两个测量工具吧！

游标卡尺的工作原理就是通过主尺与游标尺的差值来确被测物体的尺寸。还是弄个图吧，不然还真说不清是怎么回事。

如图，主尺的每一小格为1毫米，而标尺（下面的那把尺）49毫米等分为50格，每一小格长度是0.98毫米，两者的差值就是0.02毫米。具体使用是这样的：

当下面标尺的第一个格与主尺的第一格对齐时，则所测尺寸（上面0线与下面0线之间的距离）就是a-b，也就是0.02毫米

当下面标尺的第三格与主尺的第三格对齐时，所测尺寸就是a-b=3*0.02=0.06毫米。依此类推，如果是第n格与主尺上的格对齐，所测的尺寸就是n*0.02毫米。当然最后要加上整数部分。游标卡尺的精度有0.02毫米、0.05毫米和0.1毫米，关健看标尺每一小格的长度，如果标尺是将19毫米等分20格，则精度为0.05毫米，如果标尺将9毫米等分10格，则精度为0.1毫米。

现代游标卡尺一般认为是由法国人约尼尔·比尔发明的，他是一名数学家，在他的专著《新四分圆的结构、利用及特性》中记述了游标卡尺的结构和原理，而他的名字Vernier变成了英文的游标一词沿用至今。美国夏普机械有限公司创始人与1985年秋，成功加工出了世界上第一批四把0-4英寸的游标卡尺，其精度达到了0.001毫米。

亲们，来自豪一下！这是1992年5月于扬州出土的汉代王莽时期文物，青铜卡尺，固定尺通长13.3厘米，固定卡爪长5.2厘米、宽0.9厘米、厚0.5厘米。 现收藏扬州市博物馆藏。是国家一级文物 。

螺旋测微器结构如下：

是不是你一把小手枪？旋钮转动可以使测微螺杆前进或后退，旋钮旋转一周，螺杆前进0.5毫米。这里用到了将微小变化放大的原理，即前进微小尺寸转化为旋转的可视的变化，读数很简单，一学就会，可动刻度为50格，旋转一周螺杆前进0.5毫米，所以旋转每一格前进0.01毫米，这就是螺旋测微器的精度。

如图，固定刻度显示为8.5毫米，可动刻度为6.1，6.1*0.01毫米=0.061毫米，所以上图读数为8.561毫米，最后一位0.001毫米为估计读数。

普通车床都有一个刻度盘和手摇柄，它的原理通过旋转将刀口的进退微小变化放大，以便于工人师傅的操作。