實驗報告基本測量

實驗題目:基本測量1、實驗目得(1)掌握游標卡尺得讀數(shù)原理與使用方法,學會測量不同物體得長度。(2)掌握千分尺(螺旋測微器)與物理天平得使用方法。(3)測量規(guī)則固體密度。(4)測量不規(guī)則固體密度。(5)學會正確記錄與處理實驗數(shù)據(jù),掌握有效數(shù)字記錄、運算與不確定度估算。2、實驗儀器(在實驗時注意記錄各實驗儀器得型號規(guī)格游標卡尺(量程:125mm,分度值:0、02mm,零點讀數(shù):0、00mm)、螺旋測微計(量程:25mm,分度值:0、01mm,零點讀數(shù):0、005)、物理天平(量程:500g,感量:0、05g)、溫度計(量程:100℃,分度值:3、實驗原理1、固體體積得測量圓套內(nèi)空部分體積V空＝πd內(nèi)H／4圓筒材料得體積V＝圓筒壁得體積=0101cm0510圖1副尺不確定度為:①游標卡尺得工作原理游標卡尺就是利用主尺與副尺得分度得微小差異來提高儀器精度得。如圖1所示得“十分游標”,主尺上單位分度得長度為1mm,副尺得單位分度得長度為0、9mm,副尺有10條刻度,當主、副尺上得零線對齊時,主、副尺上第n(n為小于9得整數(shù))條刻度相距為n×0、1=0、nmm,當副尺向右移動0、nmm時,則副尺上第n條刻度與主尺上某刻度對齊。由此瞧出,副尺移動距離等于0、1mm得n倍時都能讀出,這就就是“十分游標”能把儀器精度提高到0、1mm00A圖2B5045C鋼珠(球)得體積②螺旋測微計得工作原理如圖2所示,A為固定在弓形支架得套筒,C就是螺距為0、5mm得螺桿,B為活動套筒,它與測微螺桿連在一起?；顒犹淄残D(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,當它轉(zhuǎn)過1分度,螺桿移動得距離δ=0、5/50=0、01mm,這樣,螺桿移動0、01mm③移測顯微鏡移測顯微鏡得螺旋測微裝置得結構與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。由于移測顯微鏡能將被測物體放大,因而物體上相距很近得兩點間得距離也能測出。2、固體與液體密度得測量(1)流體靜力稱衡法①固體密度得測定,設用物理天平稱衡一外形不規(guī)則得固體,稱得其質(zhì)量為m,然后將此固體完全浸入水中稱衡,稱得其質(zhì)量為m1,水得密度為ρ0,則有: ρ固=mρ0/(mm1)②液體密度得測定先用物理天平稱衡一固體,稱得其質(zhì)量為m,然后將此固體完全浸入水中稱衡,稱得其質(zhì)量為m1,若將該物體再浸入待測液體中進行稱衡,設稱得其質(zhì)量為m2,水得密度為ρ0,則有:ρ液=ρ0(mm2)/(mm1)(2)用比重瓶測液體得密度,設空比重瓶得質(zhì)量為m1,充滿密度為ρx3待液體時得質(zhì)量為m2,充滿與該液體同溫度得蒸餾水時得質(zhì)量為m3,比重瓶在該溫度下容積為V,水得密度為ρ0,則ρ=ρ0(m2m1)/(m3m1)3、實驗內(nèi)容及數(shù)據(jù)記錄表格,橙色字體得數(shù)據(jù)就是在實驗室測量出得原始數(shù)據(jù),其她數(shù)據(jù)就是計算所得。一、用游標卡尺(千分尺)測量銅套得高H、外徑D、內(nèi)徑d等基本量度,估算各直接測量量得不確定度。計算出物體得體積,估算不確定度。表12游標卡尺(量程125mm、最小分度值Δ儀=0、02mm、零點讀數(shù)0、00mm)測量銅管外形尺寸123456平均值UAUBUCH(mm)36、0636、0436、1036、0836、0836、1036、080、010、010、01D(mm)20、2220、2620、2420、2620、2820、2620、250、010、010、01d(mm)16、3616、3616、3016、3416、3216、3216、330、010、010、01根據(jù)有效數(shù)字得取值規(guī)則,不確定度只取一個有效數(shù)字根據(jù)有效數(shù)字得取值規(guī)則,不確定度只取一個有效數(shù)字=0、00955mm≈0、01mm同樣可以計算出UA(D)=0、00843mm ≈0、01mm,UA(d)=0、00989mm≈0、01mm,UB===0、01mmUC(H)==0、0150mm≈0、01mm,UC(D)==0、0143mm≈0、01mm,UC(d)==0、0152mm≈0、01mm,計算銅套得體積及其不確定度:V==4063、73mm3=4、0637×106(m) (式中得不確定度U(D)U(d)U(H)代入C類不確定度)=21、68mm3=21、68×10根據(jù)有效數(shù)字得取值規(guī)則,不確定度只取一個有效數(shù)字根據(jù)有效數(shù)字得取值規(guī)則,測量結果有效數(shù)字得末位要與不確定度末位取齊測量結果為:銅套得體積V=(4、06±0、02根據(jù)有效數(shù)字得取值規(guī)則,不確定度只取一個有效數(shù)字根據(jù)有效數(shù)字得取值規(guī)則,測量結果有效數(shù)字得末位要與不確定度末位取齊二、用螺旋測微器(外徑用千分尺)測量小鐵球得直徑D,并計算其體積最小分度值Δ儀=0、01mm,系統(tǒng)誤差=儀器得零點讀數(shù)=鋼珠123456平均值UAUBUCD(mm)4、9965、0044、9965、0005、0124、9955、0010、0030、0060、006鋼珠得直徑為:D=5、006±0、006=0、03UB===0、006mmUC(D)==0、0143mm≈0、01mm,=65、68574926≈65、69mm3三、用物理天平測量固體與液體得密度。1、由靜力稱衡法求固體銅得密度。m1—待測物在空氣中得質(zhì)量 m２—待測物在水中稱衡得質(zhì)量 ρ水—當時水溫度下水得密度天平得Δ儀=天平感量=0、05g,溫度計得Δ儀m1(g)Δm1(g)m２(g)Δm2(g)T℃ΔT℃此密度就是按當時水得溫度查書中水得密度表得到得ρ水(g·cm此密度就是按當時水得溫度查書中水得密度表得到得82、780、0552、190、0532、010、99505計算ρ=ρ水m1/(m1－m２)=2、6927×103(kgm3)=2、6927(gcm3)不確定度:因為本實驗所有數(shù)據(jù)都就是單次測量,所以只算B類不確定U(m)=UB===0、0根據(jù)有效數(shù)字得取值規(guī)則,不確定度只取一個有效數(shù)字根據(jù)有效數(shù)字得取值規(guī)則根據(jù)有效數(shù)字得取值規(guī)則,不確定度只取一個有效數(shù)字根據(jù)有效數(shù)字得取值規(guī)則,測量結果有效數(shù)字得末位要與不確定度末位取齊測量結果得報道:待測固體花崗巖得密度為:ρ=2、693±0、001(gcm3)=2、693(1±0、1%)(gcm3)評價:查表知花崗巖密度公認值為2、6(gcm3)至2、7(gcm3),本實驗結果剛好在此范圍,說明本次實驗較準確。2、用靜力稱衡法測液體密度m1—待測物在空氣中得質(zhì)量 m２—待測物在水中稱衡得質(zhì)量 m3—待測物在液體中稱衡得質(zhì)量,ρ水—當時水溫度下水得密度,天平得Δ儀=天平感量=0、05g,溫度計得Δ儀m1(g)Δm1(g)m２(g)Δm2(g)m3(g)Δm3(g)T℃ΔT℃ρ水(g·cm3)82、780、0552、190、0244、100、0532、010、99505計算:ρ甘=ρ水(m1－m3)/(m1－m２)此密度就是按當時水得溫度查書中水得密度表得到得=0、99505×(82、7844、10)此密度就是按當時水得溫度查書中水得密度表得到得=1、258(gcm3)不確定度:因為本實驗所有數(shù)據(jù)都就是單次測量,所以只算B類不確定U(m)=U(m)=UB===0、03g根據(jù)有效數(shù)字得取值規(guī)則,不確定度只取一個有效數(shù)字根據(jù)有效數(shù)字得取值規(guī)則,測量結果有效數(shù)字根據(jù)有效數(shù)字得取值規(guī)則,不確定度只取一個有效數(shù)字根據(jù)有效數(shù)字得取值規(guī)則,測量結果有效數(shù)字得末位要與不確定度末位取齊測量結果得報道:甘油得密度為:ρ甘油=1、258±0、002(gcm3)=1、258(1±0、2%)(gcm3)評價:查表得20℃時,甘油密度ρ甘=1、261(gcm3(1、2611、258)/0、002=1、9＜3,測量值與公認值十分接近,結果可取。3、用比重瓶法測量液體得密度。設空比重瓶得質(zhì)量為m1,充滿密度為ρ液待液體時得質(zhì)量為m2,充滿與該液體同溫度得蒸餾水時得質(zhì)量為m3,比重瓶在該溫度下容積為V,則天平得Δ儀=天平感量=0、05空瓶質(zhì)量m1(g)Δm1(g)充滿液體時得質(zhì)量為m2(g)Δm2(g)充滿蒸餾水時得質(zhì)量為m3(g)Δm3(g)7、800、0513、000、0514、250、05計算:由于當時水溫相同,所以水得密度與上表查得相同ρ甘=ρ水(m2－m1)/(m3－m1)=0、99505×(14、287、80)÷(13、007、80)=1、24(gcm3)不確定度:因為本實驗所有數(shù)據(jù)都就是單次測量,所以只算B類不確定U(m)=U(m)=UB===0、03g根據(jù)有效數(shù)字得取值規(guī)則,不確定度只取一個有效數(shù)字根據(jù)有效數(shù)字得取值規(guī)則根據(jù)有效數(shù)字得取值規(guī)則,不確定度只取一個有效數(shù)字根據(jù)有效數(shù)字得取值規(guī)則,測量結果有效數(shù)字得末位要與不確定度末位取齊測量結果得報道:甘油得密度為:ρ甘油=1、24±0、02(gcm3)=1、24(1±2%)(gcm3)評價:(1、2611、24)/0、02=1、3＜3所以結果可取實驗感想:寫出自己實驗時所獲得得啟示或掌握得知識。注意:寫實驗報告必須用專用得A4實驗報告紙,不能用其她形式得作業(yè)本信紙方格紙等,并且一定要寫上班別、學號、組別、實驗題目、實驗日期等內(nèi)容。并且要與預習報告裝訂在一起交實驗報告評分標準名稱日期姓名學號填寫完全實驗目得實驗儀器實驗原理實驗內(nèi)容數(shù)據(jù)記錄及處理結果討論觀點正確原理圖原理公式必要文字數(shù)據(jù)正確數(shù)據(jù)計算正確不確定計算正確5分5分5分10分10分10分5分10分15分15分10分實驗報告扣分標準未用直尺畫表格單位未寫未寫物理量名稱未寫學號有效數(shù)字錯誤數(shù)據(jù)明顯錯誤作圖未用鉛筆扣5分扣5分扣5分扣3分扣10分扣10分扣5分注意事項:實驗預習報告上得實驗儀器只需寫上標題、畫出記錄表格,到實驗室才把要填內(nèi)容對著儀器記錄好。不能在來實驗室前把所使用得儀器名稱及型號規(guī)格提前寫好,如提前寫得扣5分,打印得預習報告或?qū)嶒瀳蟾娑疾荒艽蛴〕隼蠋煱l(fā)下資料得提示注意事項得