實驗報告長度測量

1、精品文檔實驗題目：長度測量實驗?zāi)康膶W習米尺、游標卡尺、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)據(jù)記錄、有效數(shù)字和誤差計算規(guī)則以及對測量結(jié)果的表示方法。實驗儀器米尺、游標卡尺、螺旋測微計、移測顯微鏡。實驗原理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差異來提高儀器精度的。如圖 2.2.1- 3 所示的 “十分游標” ，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、副尺上的零線對齊時，主、副尺上第 n (n 為小于 9的整數(shù) ) 條刻度相距為n 0.1=0.n mm，當副尺向右移動 0.n mm 時，則副尺上第

2、 n條刻度和主尺上某刻度對齊。由此看出，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”能把儀器精度提高到0.1mm 的道理。01cm主尺5C0510副尺A圖 2.2.1 - 3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0B圖 2.2.1-4如圖 2.2.1 - 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 ,它和測微螺桿連在一起。活動套筒旋轉(zhuǎn)一周,螺桿移動0.5mm。活動套筒左端邊緣沿圓周刻有50 個分度，當它轉(zhuǎn)過1 分度，螺桿移動的距離 =0.5/50=0.01mm ，這樣，螺桿移動0.01mm 時，就能準確

3、讀出。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。(4) 實驗數(shù)據(jù)與處理(橙色字體的數(shù)據(jù)是在實驗室測量出的原始數(shù)據(jù)，其他數(shù)據(jù)是計算所得。)一、用米尺測量用米尺測量木條長度，米尺的量程2m，最小分度值1mm。單次測量：l=45.55(cm)l=0.10(cm)U B(l)= 儀 /3 = 0.10/3 =0.058cm測量結(jié)果： l UB (l) =45.55 0.06(cm) =(4.555 0.006) 10-1 (m)根據(jù)有效數(shù)字的取值規(guī)則，不確用米尺多

4、次測量木盒的長度表1-1定度只取一個有效數(shù)字123456U平均值UUABCl (cm)15.4915.5015.4915.5015.5215.5515.510.010.060.06n(l i l )2 / n( n 1)6l ) 2 / 6 (6 1)U A (l )(l ii 1i 1.精品文檔222222(15.4915.51)(15.5015.51)(15.4915.51)(15.5015.51)(15.5215.51)(15.5515.51)=0.00946mm 0.01mmUB= 儀/3= 0.10/3 =0.06cmUC( l)=(U A (l ) 2(U B (l )2 =( 0

5、.01)2(0.06) 2 =0.06cm,測量結(jié)果： l UC(l) =15.51 0.06(cm)=(1.551 0.006) 10-1(m)二、用游標卡尺 （千分尺） 測量銅套的高H、外徑 D、內(nèi)徑 d 等基本量度， 估算各直接測量量的不確定度。計算出物體的體積，估算不確定度。表 1- 2 游標卡尺 (量程 125mm 、最小分度值儀 =0.02mm 、零點讀數(shù) 0.00mm) 測量銅管外形尺寸123456平均值UAU BU CH(mm)36.0636.0436.1036.0836.0836.1036.080.010.010.01D(mm)20.2220.2620.2420.2620.2

6、820.2620.250.010.010.01d(mm)16.3616.3616.3016.3416.3216.3216.330.010.010.01n6UA(H)(H iH ) 2 / n(n1)(H i H ) 2/6 (61)根據(jù)有效數(shù)字的取值規(guī)則，不確i1i1定度只取一個有效數(shù)字(36.0636.08) 2(36.04 36.08) 2( 36.1036.08) 2(36.0836.08) 2(36.0836.08)2(36.1036.08) 26(61)=0.00955mm 0.01mm同樣可以計算出U A (D)=0.00843mm 0.01mm ， UA (d)=0.00989m

7、m 0.01mm ，UB= 儀/3 = 0.02/3 =0.01mmUC(H)=(U A(H )2(UB)2=0.0150mm 0.01mm,UC(D)=(U A (D) 2(U B)2=0.0143mm 0.01mm ，UC(d)=(U A (d) 2(U B)2=0.0152mm 0.01mm ，計算銅套的體積及其不確定度：V= (D2d 2 ) H =4063.73mm 3=4.0637 10-6(m)4V U(D)22VU(H)2U (V)V U ( d)DdH( H DU(D)2(2H dU (d)2 (D2d 2 )U (H )2(式中的不確定度U(D) U(d) U(H) 代入

8、C 類不確定度 )24=21.68 mm 3=21.68 10-9 (m)10-6 (m)測量結(jié)果為：銅套的體積V=(4.0 6 0.02)根據(jù)有效數(shù)字的取值規(guī)則，不確定度只取一個有效數(shù)字根據(jù)有效數(shù)字的取值規(guī)則，測量結(jié)果有效數(shù)字的末位要與不確定度末位取齊.精品文檔三、用螺旋測微器（外徑用千分尺）測量小鐵球的直徑D，并計算其體積 V4 r 3D 336表1-3最小分度值儀=0.01mm ，系統(tǒng)誤差 =儀器的零點讀數(shù) = -0.005mm鋼珠123456平均值U AU BU CD(mm)4.9965.0044.9965.0005.0124.9955.0010.0030.0060.006鋼珠的直徑為

9、： D=5.00 6 0.006nD ) 2 / n(n6H)2/6U A(D)( Di1)(H i( 61) =0.03i 1i 1UB=儀 /3 = 0.01/3 =0.006mmUC(D)=(U A (D) 2(U B)2=0.0143mm 0.01mm ，V4 r 3D 33.1425.0063=65.68574926 65.69mm3(不要求計算體積V 的不確定度 )366四、用移測顯微鏡測量（量程100mm、最小分度值0.01mm ）毛細管直徑(表 1- 4)測量玻璃毛細管內(nèi)的直徑d，移測顯微鏡量程為50mm，最小分度值儀=0.01mm，序數(shù)123456A(mm)65.40065.42365.42365.29765.29465.285B(mm)65.06665.06365.06564.98264.95964.963平均值A(chǔ) 類不確定度 UAd(mm)0.3340.3600.3580.3150.3350.3220.3370.008D= A - B，計算 A 類不確定度 U A 也就是平均值標準偏差。d測量結(jié)果：玻璃毛細管內(nèi)的直徑d UA