長度測量實驗報告

1、廣州大學(xué)學(xué)生實驗報告1院（系）名稱物理系班別姓名專業(yè)名稱學(xué)號實驗課程名稱普通物理實驗1實驗項目名稱力學(xué)實驗：長度測量實驗時間實驗地點實驗成績指導(dǎo)老師簽名10 1IIIHIIUIt-53 4 S 6!OSI y扣11 11【實驗?zāi)康摹繉W(xué)習(xí)米尺、游標(biāo)卡尺、螺旋測微計和移測顯微鏡的結(jié)構(gòu)、工作原理和使用方法，初步掌握實驗數(shù) 計算規(guī)則以及對測量結(jié)果的表示方法。【實驗儀器】據(jù)記錄、有效數(shù)字和誤差米尺、游標(biāo)卡尺、螺旋測微計、移測顯微鏡【實驗原理】標(biāo)卡尺主要由兩部分構(gòu)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(biāo)，利用它可以把主尺估讀的那位數(shù)值較為準(zhǔn)確地讀出

2、來。圖2- 1游標(biāo)卡尺在構(gòu)造上的主要特點是：游標(biāo)上 個分度格的長度相同，若主尺上最小分度為N個分度格的總長度與主尺上（ N -1） a，游標(biāo)上最小分度值為b，則有(2.1)(2.2圖2-70 1IIHLI2 11JdI I IIII5IIi1111叩川|l叫.r A.,川川惴'I 8111111£Nb = （ N -1）a那么主尺與游標(biāo)上每個分格的差值（游標(biāo)的精度值或游標(biāo)的最小分度值）是:,N -11'二 a -b = a -aaN N常用的游標(biāo)是五十分游標(biāo)（N =50）,即主尺上49 mm與游標(biāo)上50格相當(dāng)，見圖2 - 7五十分游標(biāo)的精度值-=0. 02mm?游標(biāo)上

3、刻有 0、I、2、3、，、9，以便于讀數(shù)尺）讀毫米以上的讀數(shù)要從游標(biāo)“ 0”刻度線在主尺上的位置讀出，毫米以下的數(shù)由游標(biāo)（副出。再從游標(biāo)上讀出毫 米的小數(shù)位。（2.3）n是游標(biāo)的第n條線 與主尺的即：先從游標(biāo)卡尺“ 0 ”刻度線在主尺的位置讀出毫米的整數(shù)位， 游標(biāo)卡尺測量長度I的普遍表達(dá)式為丨=ka +式中，k是游標(biāo)的“ 0”刻度線所在處主尺刻度的整刻度（毫米）數(shù)，某一條線重合，a=1mm。圖2 - 8所示的情況，即l= 21.58mm 。圖2- 8012341II11 111 1 tllll Illi Hllllltl Hllllllt5mil IHl>1(iiii nH IEL/V、

4、iHll IHHIIIIIIIHD2 1ml i.iil45hll6i!叫 ill ”J游標(biāo)在用游標(biāo)卡尺測量之前，應(yīng)先把量爪 A、B合攏，檢查游標(biāo)的“ 0”刻度線是否與主 尺的“ 0” 刻度線重合。如不重合，應(yīng)記下零點讀數(shù)，加以修正，即待測量I "i-l o其中，八為未作零點修正前的讀數(shù)值，Io為零點讀數(shù)。I °可以正，也可以負(fù)。使用游標(biāo)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(shù)。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 旋測微器結(jié)構(gòu)的主要部分是一個微螺旋桿。螺距是

5、螺 25mm，分度值是0.01mm °0.5 mm。因此，當(dāng)螺旋桿旋周時，它沿軸線方向只前進(jìn) 0.5mm 螺旋柄圓周上，等分為50格，螺軸 線方向前進(jìn)0.01 mm時螺旋柄 的刻 度轉(zhuǎn)過一個分格這就是所謂機械放 大原理。測量物體長度時，應(yīng)輕輕轉(zhuǎn)柄 后端的棘輪旋柄，推動螺旋桿， 物 體剛好夾住時讀數(shù)，可以從固 上讀 出整格數(shù)，（每格0.5mm ） °745旋桿沿圓周上微拿螺桿動螺旋 把待測 定標(biāo)尺0.5mm以下圖 2 - 10的讀數(shù)則由螺旋柄圓周上的刻度讀出，估讀到其讀數(shù)分別為5.650 mm、5.150mm。0.001mm 這一位上。如圖 2- 11(a)和(b),(1)記

6、錄零點讀數(shù)，并 對測量數(shù)據(jù)作零點修正。(2)記錄零點及將待測物 體夾緊測量時，應(yīng)輕輕轉(zhuǎn)動棘輪旋柄推進(jìn)螺桿，轉(zhuǎn) 動小棘輪時，只要聽到發(fā)出喀喀的聲音，即可讀數(shù)圜周分度的湊敷準(zhǔn)線圖 2- 11實驗儀器游標(biāo)卡尺：精度值：0.02mm分量程：125mm螺旋測微器:度值：0.01mm小 量程：25mm被測物體：球；空心圓柱體。實驗內(nèi)容1 ?螺旋測微器測量圓球直徑，不同位置測量結(jié)6-8次，計算其不確定度，并寫出測量果的標(biāo)準(zhǔn)形式。2?用游標(biāo)卡尺測量空心圓柱體不同部分的外內(nèi)徑、高度，各測量6-8次。計算空徑圓柱體的體積及其不確定度，并寫出測量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)形式。游標(biāo)卡尺的工作原理游標(biāo)卡尺是利用主尺和副尺的分度的微小

7、差異來提高儀器精度的。如圖標(biāo)”221 -3所示的“十分游主尺上單位分度的長度為1mm，副尺的單位分度的長度為0.9mm，副尺有10條刻度，當(dāng)主、畐U條尺上的零線對齊時，主、副尺上第n (n為小于9的整數(shù))刻度相距為nx 0.1=0.n mm，當(dāng)副尺向右移 由此看動0.n mm時，則副尺上第n條刻度和主尺上某刻度對齊。出，副尺移動距離等于0.1mm的n倍時都能讀出，這就是°十分游標(biāo)擂能把儀器轎度提高到1cm匸尺I II I I II05100副尺0.1mm的道艸“-45【用游標(biāo)卡尺測量銅圓柱體的直徑及高度】圖 銅圓柱體直徑(mm)高度(mm)13.00mm39.24mm【用游標(biāo)卡尺測量

8、細(xì)小螺母的外直徑及厚度】細(xì)小螺母外直徑(mm)厚度(mm)9.771mm4.431mm圖 2.2.1- 3【用游標(biāo)卡尺測量兵乓球的直徑】兵乓球直徑（mm）第一次37.700mm第二次37.680mm第三次37.560mm平均值37.65mm【用游標(biāo)卡尺測量鐵管內(nèi)外徑及高度】 J ” M 測量次藪一鐵管內(nèi)徑d (mm外徑D(mm)高度H(mm)第1次14.00 mm15.18 mm87.20 mm第2次14.00 mm16.08 mm87.10 mm第3次14.00 mm16.20 mm87.12 mm第4次14.22 mm16.08 mm87.20 mm第5次14.22 mm16.00 mm8

9、7.20 mm第6次13.70 mm16.00 mm87.18 mm平均值14.02 mm15.92 mm87.17 mm【用卷卡尺不同部分測量兵乓球的長度及用游標(biāo)卡尺測量其直徑】玻璃棒長度（cm）直徑（mr） i第一次29.50cm70.54mm第二次29.50cm70.54mm第三次29.52cm70.54mm第四次29.49cm70.54mm第五次29.51cm70.54mm第六次29.50cm70.54mm平均值29.50cm70.54mm其他類型游標(biāo)卡尺的工作原理與上述相同。螺旋測微計的工作原理如圖221-4所示，A為固定在弓形支架的套筒，C是螺距為0.5mm的螺桿，B為活動套筒，它

10、和測微螺桿連在一起。活動套筒旋轉(zhuǎn)一周，螺桿移動0.5mm?；顒犹淄沧蠖诉吘壯貓A周刻有50個分度，當(dāng)它轉(zhuǎn)過1分度，螺桿移動的距離 S =0.5/50=0.01mm，這樣，螺桿移動0.01mm時，就能準(zhǔn)確讀出?！居寐菪郎y微器測量細(xì)圓薄片的環(huán)寬度及厚度】圓溥片厚度（mm）環(huán)寬度（mm0.560mm2.240mm【用螺旋測微器測量細(xì)小導(dǎo)線的直徑】細(xì)小導(dǎo)線直徑（mm）第一次1.042mm第二次1.030mm第三次1.025mm第四次1.030mm第五次1.031mm第六次1.025mm平均值1.030mm移測顯微鏡移測顯微鏡的螺旋測微裝置的結(jié)構(gòu)和工作原理與螺旋測微計相似，所以能把儀器精度提高到0.01mm。由于移測顯微d 士 Ua=0.337 ±).008(mm)=(0.337±0.008) x 10-3(m)鏡能將被測物體放大，因而物體上相距很近的兩點間的距離也能測出。序數(shù)123456平均值A(chǔ)類不確定度UaA(mm)65.40065.42365.42365.29765.29465.285B(mm)65.06665.06365.06564.98264.95964.963d(mm)0.3340.3600.3580.3150.335