長度測量實驗報告

1、廣州大學學生實驗報告1院（系）名稱物理系班別姓名專業(yè)名稱學號實驗課程名稱普通物理實驗1實驗項目名稱力學實驗：長度測量實驗時間實驗地點實驗成績指導老師簽名10 1IIIHIIUIt-53 4 S 6!OSI y扣11 11【實驗目的】學習米尺、游標卡尺、螺旋測微計和移測顯微鏡的結構、工作原理和使用方法，初步掌握實驗數(shù) 計算規(guī)則以及對測量結果的表示方法?！緦嶒瀮x器】據(jù)記錄、有效數(shù)字和誤差米尺、游標卡尺、螺旋測微計、移測顯微鏡【實驗原理】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(shù)值較為準確地讀出

2、來。圖2- 1游標卡尺在構造上的主要特點是：游標上 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那么主尺與游標上每個分格的差值（游標的精度值或游標的最小分度值）是:,N -11'二 a -b = a -aaN N常用的游標是五十分游標（N =50）,即主尺上49 mm與游標上50格相當，見圖2 - 7五十分游標的精度值-=0. 02mm?游標上

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“ 0”刻度線在主尺上的位置讀出，毫米以下的數(shù)由游標（副出。再從游標上讀出毫 米的小數(shù)位。（2.3）n是游標的第n條線 與主尺的即：先從游標卡尺“ 0 ”刻度線在主尺的位置讀出毫米的整數(shù)位， 游標卡尺測量長度I的普遍表達式為丨=ka +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(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游標在用游標卡尺測量之前，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(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。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(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 旋測微器結構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，當螺旋桿旋周時，它沿軸線方向只前進 0.5mm 螺旋柄圓周上，等分為50格，螺軸 線方向前進0.01 mm時螺旋柄 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(shù)圜周分度的湊敷準線圖 2- 11實驗儀器游標卡尺：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。實驗內容1 ?螺旋測微器測量圓球直徑，不同位置測量結6-8次，計算其不確定度，并寫出測量果的標準形式。2?用游標卡尺測量空心圓柱體不同部分的外內徑、高度，各測量6-8次。計算空徑圓柱體的體積及其不確定度，并寫出測量結果的標準形式。游標卡尺的工作原理游標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”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【用游標卡尺測量

8、細小螺母的外直徑及厚度】細小螺母外直徑(mm)厚度(mm)9.771mm4.431mm圖 2.2.1- 3【用游標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【用游標卡尺測量鐵管內外徑及高度】 J ” M 測量次藪一鐵管內徑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，就能準確讀出?！居寐菪郎y微器測量細圓薄片的環(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小導線的直徑】細小導線直徑（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構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