物理实验的标尺.docx

1游标卡尺游标是附在主尺上的一个附件，使用游标来提高测量的精度方法，不仅用在游标卡尺上，而且还广泛地用于其它仪器上。尽管游标的长度不同，游标分度格数不一，常用的有10分度、20分度、50分度的游标,但基本原理与读数方法是一样的。 拿到游标卡尺进行测量，首先应确定游标的最小分度值。一般游标卡尺，游标上N个分度格的长度与主尺上N-1个分度格的长度相同。若游标上分度格值为b主尺上分度格值为a，则Nb=(N-1)a，50分度的游标卡尺游标上50个分度格的长度与主尺上49个分度格的长度相同。主尺上每一格与游标上一格之差为游标的精度值或游标的最小分度值。 例如：在图2-2中N50，a=1 mm，其精度值为0.02毫米由于受仪器本身结构和人眼睛判断能力的限制，游标的精度不能再进一步提高，若小于0.02毫米，人眼无法分辨哪条刻线对齐，反而不能读数。游标卡尺的读数方法首先由游标“0”零线的位置在主尺上读出整格数AC，再根据游标上第k条刻度与主尺某一刻线对齐，则不满主尺一整格的估计数CB等于k乘以游标精密度，二者相加就是被测物体的长度。游标上不一定有一刻线刚好与主尺某一刻线对齐，那就选取最近似对齐的那一条刻线来读数。游标卡尺的正确操作用游标卡尺测量时，应一手拿物体，另一手拿尺。推游标不要太用力，以免测量中弄伤刀口、钳口。不允许用来测量粗糙物体，切忌把被夹紧的物体在卡口内挪动。完后应立即放回盒内，不许随便放在桌上，更不许放在潮湿的地方。2螺旋测微计 螺旋测微计是比游标卡尺更精密的一种量具，它的最小刻度为1100 mm，亦即千分之一厘米，故常称为千分尺。可测量精密零件的尺寸，实验室常用来测小球的直径、金属丝的直径和薄板的厚度等。 螺旋测微计是由一根精密的螺杆和螺母套管组成的(其螺距是0 .5 mm)，螺杆后端还连接有一个具有50分度的微分套管。当微分套管相对于螺母套管转过一周时，螺杆本身就会在螺母套管内沿轴线方向前进或后退0.5 mm。当微分套管转过一个分度时，螺杆本身则前进或后退0.550 mm(即0.01 mm)。因此，从微分套管转过的刻度数就可以比较准确地读出螺杆沿轴线移动的微小距离。为了读出螺杆移动的毫米数，在螺母套管外沿轴向刻有毫米分度的标尺。此外，螺旋测微计还有一个弓架，在它的两端装有测砧和测杆，正好相对。 当转动螺杆使A、B的两个测量面刚好接触时，测微螺旋的微分套管边缘应恰与套管上的轴向毫米标尺的零线对齐，同时微分套管上标尺的零线也恰与套管上轴向标志线对齐，这时的读数为0000 mm。一般使用千分尺时，都经事先校正，使零读数为零。但在实验室内，螺旋测微计使用频繁，在零读数小于0.01mm时，同时为了使学生养成正确使用仪器的习惯，要求学生在使用螺旋测微计前，读出零读数，并判别其正、负(见图2-6)，测量得出的读数减去零读数才是被测物体的长度。测量物体时，应先将螺杆退出，把被测物放在A、B测量面之间，然后轻轻转动棘轮E，使A、B测量面刚好与物体接触，这时在标尺上和鼓轮上的读数，就是被测物体的长度。读数时，应从标尺上读整数值(读到半毫米)，从微分套管上读小数值(估读到鼓轮最小分度的十分之一，即千分之一毫米)，然后两值相加。测微螺旋的装置在很多精密仪器上都能遇到。它们的螺距也不可能都一样，通常有0.5 mm的和1 mm的，也有0.25 mm的，在微分套管的分度上也有不同，上面三种螺距的螺旋，微分套管分度一般是50分度、100分度和25分度。使用测微螺旋之前，应先弄清螺杆、螺距和微分套管分度，确定读数关系。 螺旋测微计的正确操作测量前应对零位进行检查，调整。被测物放在A、B之间，要使被测长度和主尺平行，在测圆柱或圆球直径时，更应注意柱面或球面与A、B的端面相切。测量面A、B与被测物体间的接触压力应保持微小、恒定，否则容易造成误差和损坏测微螺旋。因此，旋转微分套管时，一定要利用棘轮E。棘轮是靠摩擦带动鼓轮的，当测杆接触物体时，它会自动打滑，发出“咯、咯”声响。测量完毕，应把螺杆往后退开几圈，使测量面A、B间留出一个间隙，这样可以避免受热膨胀而压坏螺旋。5.检流计检流计（又称直流电流计），外形如图5-7所示的检流计为磁电式指针电流计，通常用来确定电路中有无电流通过，有时也用来测量微小电流，检流计在惠斯通电桥测量电阻实验中作示零用。检流计的工作原理：将一个可以自由转动的线圈放在永久磁铁的磁场里，当被测电流流过这个线圈时，由于受磁力矩作用而转动，同时弹簧游丝又给线圈一个反向恢复力矩使线圈平衡在某一角度，此偏转角度与电流大小成正比。检流计所允许通过的电流非常小，一般约10-6A，所以常作指零仪表，不可任意接在电路中去测量较大的电流。对于10-6A以下的弱电流要用灵敏电流计去测量(详见灵敏电流计仪器介绍)。当检流计作为指零仪表使用时,一般平衡位置(零点)在标尺中央,指针可以向左右两个方向偏转,使用前应调节零点。电路图中检流计用符号G表示。外部构造：(1) 调零旋钮:用于通电前的机械零点的调整；(2) 安全制动拨钮：平时处于锁定位置（红点），以防止因震动造成的机芯损坏，只有在使用时才打开（拨到白点）；(3) 电计：按下该按键，则检流计就接入了待测电路；若电流过大，发现指针有很大偏转，则应迅速松开该按键（4）短路：按下