基本测量的实验报告

1 / 14基本测量的实验报告深 圳 大 学 实 验 报 告课程名称：大学物理实验实验名称： 基本测量学院：专业： 班级：组号：指导教师： 报告人： 学号：实验地点实验时间：年 月 日 星期实验报告提交时间：12345672 / 14深 圳 大 学 实 验 报 告课 程 名 称： 实 验 名 称：学 院：专 业：指 导 教 师：报告人：实 验 时 间： 实验报告提交时间：123456783 / 14深 圳 大 学 实 验 报 告课 程 名 称： 实 验 名 称：学 院：专 业：指 导 教 师：报告人：实 验 时 间： 实验报告提交时间：123456784 / 14910实 验 报 告课程名称 实验项目专业班级 姓 名 学 号 指导教师 成 绩 日 期 200 年 月 日实验报告内容：一实验目的 二实验仪器 三实验原理 四.实验步骤 五、实验数据和数据处理 六.实验结果 七.分析讨论 八.思考题佛山科学技术学院实 验 原 始 数 据 记 录 卡课程名称 大学物理实验 实验项目 专业班级 姓名 学号 仪器组号5 / 14实验题目：1、实验目的掌握游标卡尺的读数原理和使用方法，学会测量不同物体的长度。 掌握千分尺和物理天平的使用方法。 测量规则固体密度。 测量不规则固体密度。学会正确记录和处理实验数据，掌握有效数字记录、运算和不确定度估算。 2、实验仪器游标卡尺(量程：125mm，分度值：，零点读数：)、螺旋测微计(量程：25mm，分度值：，零点读数：-)、物理天平(量程：500g，感量：)、温度计(量程：100，分度值：1 )。 3、实验原理1、固体体积的测量圆套内空部分体积 V 空d2 内 H4 圆筒材料的体积 V圆筒壁的体积=?2(D?d2)?H 42222D2UD2?2D12UD1?Uh?2UV2?2? 其相对不确定度计算公式为：()?22?2?V?D2?D1?D2?D1?h?6 / 14U不确定度为：UV?V?VV游标卡尺的工作原理游标卡尺是利用主尺和副尺的分度的微小差异来提高仪器精度的。如图 1 所示的“十分游标” ，主尺上单位分度的长度为 1mm，副尺的单位分度的长度为，副尺有10 条刻度，当主、副尺上的零线对齐时，主、副尺上第 n (n 为小于 9 的整数) 条刻度相距为 n= mm，当副尺向右移动 mm 时，则副尺上第 n 条刻度和主尺上某刻度对齐。由此看出，副尺移动距离等于的 n 倍时都能读出，这就是“十分游标”能把仪器精度提高到的道理。钢珠(球)的体积 V?4?r3?D3 36螺旋测微计的工作原理如图 2 所示，A 为固定在弓形支架的套筒，C 是螺距为的螺杆，B 为活动套筒,它和测微螺杆连在一起。活动套筒旋转一周,螺杆移动。活动套筒左端边缘沿圆周刻有50 个分度，当它转过 1 分度，螺杆移动的距离 =/50=，这样，螺杆移动时，就能准确读出。移测显微镜移测显微镜的螺旋测微装置的结构和工作原理7 / 14与螺旋测微计相似，所以能把仪器精度提高到。由于移测显微镜能将被测物体放大，因而物体上相距很近的两点间的距离也能测出。2、固体和液体密度的测量 (1)流体静力称衡法固体密度的测定，设用物理天平称衡一外形不规则的固体，称得其质量为 m，然后将此固体完全浸入水中称衡，称得其质量为 m1，水的密度为 0，则有: 固=m0/(m-m1) 液体密度的测定先用物理天平称衡一固体，称得其质量为 m，然后将此固体完全浸入水中称衡，称得其质量为 m1，若将该物体再浸入待测液体中进行称衡，设称得其质量为 m2，水的密度为 0，则有: 液=0(m-m2)/(m-m1)(2)用比重瓶测液体的密度，设空比重瓶的质量为 m1，充满密度为 x3 待液体时的质量为 m2，充满和该液体同温度的蒸馏水时的质量为 m3，比重瓶在该温度下容积为 V，水的密度为 0，则 =0(m2-m1)/(m3-m1)3、实验内容及数据记录表格一、用游标卡尺测量铜套的高 H、外径 D、内径d 等基本量度，估算各直接测量量的不确定度。计算出物体的体积，估算不确定度。表 1-2 游标卡尺(量程 125mm、最小分度值 8 / 14仪=、零点读数)测量铜管外形尺寸=同样可以计算出 UA(D)= ，UA(d)=， UB=?仪/=(UA(H)2?(UB)2(UA(D)2?(UB)2=,UC(H)= UC(D)=UC(d)=， =，(UA(d)2?(UB)2计算铜套的体积及其不确定度：?2(D?d2)?HV=4=10-6(m) ?V?V?V?U(V)?U(D)?U(d)?U(H)?D?d?H?222?9 / 14?(U(D)2?(d)2?(2?2)U(H)2224= mm3=10-9(m)测量结果为：铜套的体积 V=() 10-6(m)二、用螺旋测微器测量小铁球的直径 D，并计算其体积 V?最小分度值 仪=，系统误差=仪器的零点读数= - 43?3?r?D 36钢珠的直径为：D=UA(D)?(Di?)2/n(n?1)?i?1n?(Hi?16i?)2/6?(6?1)=UB=?仪/=(UA(D)2?(UB)2=，10 / 14UC(D)=V=/6=三、用物理天平测量固体和液体的密度。 1、由静力称衡法求固体铜的密度。 m1待测物在空气中的质量 m待测物在水中称衡的质量 水当时水温度下水的密度计算 水 =(10310-3)()10-3 =103(kg m-3) =(g cm-3)不确定度：因为本实验所有数据都是单次测量，所以只算 B 类不确定 U(m)=UB=?仪/3=/3=?22?水?m1?m2?m1?m1?m2?水?m2?m1?m2?m1?2?水?m1?m1?m2?m2?22?U(?)?U(m)?1?m?m?U(m2)?1?2?22?水(m1?m2)2?(?m2)2U(m1)?m12U(m2)211 / 14222?U(m)?m?m?1?2?2?(g?cm?3)测量结果的报道：-3-3待测固体的密度为：=(gcm)=(1%)(g cm) 。2、用静力称衡法测液体密度m1待测物在空气中的质量 m待测物在水中称衡的质量 量， 水当时水温度下水的密度，m3待测物在液体中称衡的质=()() =(g cm-3)不确定度：因为本实验所有数据都是单次测量，所以只算 B 类不确定 U(m)= U(m)=UB=?仪/=/=12 / 14?2?水?m2?m3?m1?m2?m1?2?水?m1?m3?m1?m2?m2?水(?1)?m1?m2?m3?222?U(?)?U(m)?U(m)?U(m)123?m?m?m?1?2?3?水 222?(m3?m2)2U(m1)?(m3?m1)2U(m2)?(m2?m1)2U(m3)2(m1?m2) ?U(m)?m?m?m?1?2?3