基本長度測量測定試驗報告

1、基本長度的測量實驗目的1 .掌握游標和螺旋測微裝置的原理，學會游標卡尺和螺旋測微器的正確使2 .學習記錄測量數據（原始數據）、掌握數據處理及不確定度的估算和實驗結果表示的方法。實驗原理1、游標卡尺構造及讀數原理游標卡尺主要由兩部分構成，如（圖2-1）所示：在一毫米為單位的主尺上附加一個能夠滑動的有刻度的小尺（副尺），叫游標，利用它可以把主尺估讀的那位數值較為準確地讀出來。圖2-1游標卡尺在構造上的主要特點是：游標上N個分度格的總長度與主尺上（N-1）個分度格的長度相同，若主尺上最小分度為a,游標上最小分度值(2.1)是：為b,則有Nb=（N-1）a那么主尺與游標上每個分格的差值（游標的精度值或

2、游標的最小分度值）(2.2)常用的游標是五十分游標（N=50）,即主尺上49mm與游標上50格相當，見圖2-7。五十分游標的精度值6=0.02mm.游標上刻有0、1、2、3、9,以便于讀數。毫米以上的讀數要從游標“0”刻度線在主尺上的位置讀出，毫米以下的數由游標（副尺）讀出。即：先從游標卡尺“0”刻度線在主尺的位置讀出毫米的整數位，再從游標上讀出毫米的小數位。游標卡尺測量長度1的普遍表達式為1=ka+n6（2.3）式中，k是游標的“0”刻度線所在處主尺刻度的整刻度（毫米）數，n是游標的第n條線與主尺的某一條線重合，a=1mm。圖2-8所示的情況，即1=21.58mm。圖2-8在用游標卡尺測量之

3、前，應先把量爪A、B合攏，檢查游標的“0”刻度線是否與主尺的“0”刻度線重合。如不重合，應記下零點讀數，加以修正，即待測量l=li1。其中，li為未作零點修正前的讀數值，I。為零點讀數。I?？梢哉?也可以負。使用游標卡尺時，可一手拿物體，另一手持尺，如圖2-9所示。要特別注意保護量爪不被磨損。使用時輕輕把物體卡住即可讀數。圖2-92、螺旋測微器（千分尺）常見的螺旋測微器如（圖2-10）所示。它的量程是25mm,分度值是0.01mm。螺旋測微器結構的主要部分是一個微螺旋桿。螺距是0.5mm。因此，當螺旋桿旋一周時，它沿軸線方向只前進螺旋柄圓周上，等分為50格，螺旋桿沿軸線方向前進0.01mm時螺

4、旋柄圓周上的刻度轉過一個分格這就是所謂機械放大原理。測量物體長度時，應輕輕轉動螺旋柄后端的棘輪旋柄，推動螺旋桿，把待測物體剛好夾住時讀數，可以從固定標尺上讀出整格數，（每格0.5mm）。0.5mm以下圖2-10的讀數則由螺旋柄圓周上的刻度讀出，估讀到0.001mm這一位上。如圖2-11(a)和(b),其讀數分別為5.650mm、5.150mm。(1)記錄零點讀數，并對測量數據作零點修正。(2)記錄零點及將待測物體夾緊測量時，應輕輕轉動棘輪旋柄推進螺桿，轉動小棘輪時，只要聽到發(fā)出喀喀的聲音，即可讀數國牌H度的讀敷準城0mm圓周分度的武敢準然圖2-11實驗儀器游標卡尺：螺旋測微器:被測物體：精度化

5、分度化0.02mm0.01mm量程:量程:125mm25mm小球；空心圓柱體實驗內容1 .螺旋測微器測量圓球直徑，不同位置測量寫出測量結果的標準形式。2 .用游標卡尺測量空心圓柱體不同部分的外徑、0mm0.5mm分度燃;1%II6-8次，計算其不確定度，并內徑、高度，各測量6-8次。計算空心圓柱體的體積及其不確定度，并寫出測量結果的標準形式。數據處理:1、用千分尺側小鋼球直徑根據測量原始數據，得小鋼球直徑測量值，數據如下表:測量次數1234567Dj/mm9.5159.5149.5189.5169.5159.5139.517D的測量值為：11_1,、D=一"Dj=-(9.5159.5

6、149.517)=9.515mm7y7A類不確定度為:儀0.004UB=3=0.0023總的不確定度UdUd=DD的總的不確定度為:Ub2=0.000720.00232=0.003鋼球直徑D測量結果：D二(9.515_0.003)mmUm=3.21042、用游標卡尺測量空心圓柱體的體積根據測量原始數據記錄，整理數據如下表:測量次數外直徑D(mm)內直徑d(mm)高H(mm)110.966.5880.28211.006.6080.30311.026.5880.26410.98P6.5680.281510.986.5880.28610.966.5680.26平均D之10.98d、6.58H定80.

7、28D的A類不確定度為:6、(Di-D)2i1,6、(Hi-H)21(10.96-10.98)2(11.00-10.98)2(10.98-10.98)2I=0.007730同理:6v(di-d)i1=0.00661,6(6-1)=0.0045UD=.DUb=0.014同理:Ud=0.014Uh=0.013空心圓柱體的體積V為:22V=(D-d)H43.1416(10.98-6.58)80.28=4871.6434V的不確定度根據:lnVjiln4ln(D2-d2)lnH2d_22D2d22D_22?D2-d2Uv2DD2d2U2d2H2H2222M10.98M0.014、12M6.58M0.014、0.013、+10.9826.582)<10.982-6.582)<80.28)=0.00