大学物理实验报告范例(长度和质量的测量)

怀怀 化化 学学 院院 大大 学学 物物 理理 实实 验验 实验报告实验报告 系别系别 物信系 年级年级 2009 专业专业 电信 班级班级 09 电信 1 班 姓名姓名 张 三 学号学号 09104010 组别组别 1 实验日期实验日期 2009 10 20 实验项目实验项目 长度和质量的测量长度和质量的测量 实验题目实验题目 长度和质量的测量 实验目的实验目的 1 掌握米尺 游标卡尺 螺旋测微计等几种常用测长仪器的读数原理和使用方法 2 学会物理天平的调节使用方法 掌握测质量的方法 3 学会直接测量和间接测量数据的处理 会对实验结果的不确定度进行估算和分析 能 正确地表示测量结果 实验仪器实验仪器 应记录具体型号规格等 进实验室后按实填写 直尺 50cm 游标卡尺 0 02mm 螺旋测微计 0 25mm 0 01mm 物理天平 TW 1B 型 分 度值 0 1g 灵敏度 1div 100mg 被测物体 实验原理实验原理 在理解基础上 简明扼要表述原理 主要公式 重要原理图等 一 游标卡尺 主尺分度值 x 1mm 游标卡尺分度数 n 游标的 n 个小格宽度与主尺的 n 1 小格长度相等 游标尺分度值 50 分度卡尺为 0 98mm 20 分度的为 0 95mm 主尺分度值与游标x n n1 尺分度值的差值为 即为游标卡尺的分度值 如 50 分度卡尺的分度值为 n x x n n x 1 1 50 0 02mm 20 分度的为 1 20 0 05mm 读数原理 如图 整毫米数 L0由主尺读取 不 足 1 格的小数部分需根据游标尺与主尺对齐的刻l 线数 k 和卡尺的分度值 x n 读取 n x kx n n kkxl 1 读数方法 分两步 1 从游标零线位置读出主尺的读数 2 根据游标尺上与主尺对齐的刻线 k 读出不足一分格 的小数 二者相加即为测量值 即 对于 50 分度卡尺 n x kllll 00 02 0 0 kll 对 20 分度 实际读数时采取直读法读数 05 0 0 kll 二 螺旋测微器 原理 测微螺杆的螺距为 0 5mm 微分筒上的刻度通常为 50 分度 当微分筒转一周时 测 微螺杆前进或后退 0 5 而微分筒每转一格时 测微螺杆前进或后退 0 5 50 0 01mm 可见mm 该螺旋测微器的分度值为 0 01 即千分之一厘米 故亦称千分尺 mm 读数方法 先读主尺的毫米数 注意 0 5 刻度是否露出 再看微分筒上与主尺读数准线对 齐的刻线 估读一位 乖以 0 01mm 最后二者相加 三 物理天平 天平测质量依据的是杠杆平衡原理 分度值 指针产生 1 格偏转所需加的砝码质量 灵敏度是分度值的倒数 即 它表 n S m 示天平两盘中负载相差一个单位质量时 指针偏转的分格数 如果天平不等臂 会产生系统误 差 消除方法 复称法 先正常称 1 次 再将物放在右盘 左盘放砝码称 1 次 此时被测质量应 为砝码质量减游码读数 则被测物体质量的修正值为 21mmm 实验内容与步骤实验内容与步骤 实验内容及主要操作步骤 1 米尺测 XX 面积 分别测量长和宽各一次 2 游标卡尺测圆环体积 1 记下游标卡尺的分度值和零点误差 2 用游标卡尺测量圆环 的外径 内径及圆环高度 h 各 6 次 在垂直交叉方向进行 Dd 3 千分尺测小钢球直径 1 记下螺旋测微器的分度值 2 测量其零点读数 3 次 求出 平均值 3 用千分尺测量小钢球不同部位的直径 测量 6 次 要在垂直交叉方向进行 d 4 物理天平使用 1 调底座水平 2 调平衡 3 称量 4 天平复原 数据处理数据处理 1 由表 1 数据得 35 15 26 05 915 66 cm2 lhS cmUU hl 015 0 仪 22222 22 7 0015 0 05 2615 35cmlhU l S U l S U lls 仪 7 0 7 915 2 cmS 08 0 7 915 7 0 S U sU s r 2 由表 2 数据 D d h 的计算结果如表 5 所示 表 5 空心圆柱体体积测量数据计算结果 测量量平均值SUA 仪 B U 22 BA UUU mmD 30 940 400 020 40 mmd 10 200 360 020 36 mmh 60 030 100 020 1 其中 6 1 2 1 1 i i xx n S 故 4 0 9 30mmD 4 0 2 10mmd 1 0 0 60mmh 故 69 40091 2 10 9 30 0 60 4 1416 3 4 1 322 22 mmdDhV 3 2912 9 30 0 60 2 1416 3 2 1 2 mmDh D V 961 33 mm2 668 19 mm2 dh d V 2 1 4 1 22 dD h V 由不确定度传递公式得 6 1228 1 0 19 668 4 0 33 961 4 0 3 2912 3222 2 2 2 2 2 2 mm U h V U d V U D V U hdDV 3 2 10 13 0 01 4 34 mmV 100 1 4 13 0 100 V U VU V r 3 由表 3 数据得 9 483mm 0 0904mm d 16 1 6 1 2 i iA ddSU 0 09mmmm004 0 仪 2222 仪 SUUU BA 09 0 04 20mmd 45 0 04 20 09 0 100 d U dU d r 4 由表 4 数据得 18 29320 29315 293 21 gmmm 实验结果与分析实验结果与分析 1 米尺测得 的面积为 相对不确定度 0 08 2 7 0 7 915cmS 2 游标卡尺测得圆环体积为 相对不确定度 10 13 0 01 4 34 mmV 3 2 3 千分尺测得圆球直径为 相对不确定度 0 45 09 0 04 20mmd 4 复称法测得圆柱体质量为 293 18g 测量结果是可信的 面积的相对不确定度非常小 并不能说明误差非常小 因 只对长 宽的一个位置进行了一次测量 游标卡尺测量误差主要来自对与主尺对齐的游标格线判断不准 螺旋测微器的 测量误差主要来自对格线是否露出的判断和零点读数及估读数 从天平测量结果可以看出 复称法测出的两次质量很接近 说明天平的不等臂 误差是很小的 怀怀 化化 学学 院院 实实 验验 数数 据据 记记 录录 纸纸 实验名称 长度与质量的测量 实验时间 2009 年 9 月 20 日 物 信 系 系 09 级 电信 专业 1 班 姓名 张 三 学号 09104010 数据记录 表 1 米尺测量 的面积数据 米尺量程 50cm50cm 分度值 1mm1mm 仪器误差 0 15mm0 15mm 物理量长度 cma宽度 cmb 测量值 35 1535 1526 0526 05 表 2 游标卡尺测量圆环的体积数据记录表 分度值 0 02mm0 02mm 仪器误差 0 02mm0 02mm 零点读数 x0 0 0 mm 123456 mmD 31 2231 2230 1830 1831 0631 0631 1231 1231 2031 2030 8630 86 mmd 9 969 9610 1210 1210 9010 9010 1610 1610 0610 069 989 98 mmh 59 9259 9259 9859 9860 1660 1660 0860 0859 9459 9460 1260 12 表 3 用螺旋测微器测量小球直径记录表 分度值 0 01mm0 01mm 仪器误差 0 004mm0 004mm 零点误差 d0 0 012 0 012 mm 1234 5 6 mmd 20 12520 12519 98819 98819 99019 99020 01820 01820 19820 19817 68017 680 表 4 复称法测圆柱体质量 最大称衡质量 1000g1000g 次数 1 gm 2 gm 293 15293 15293 20293 20 教师签名 合作者 无 对多人一组的 应注明合作者 记录表格设计 及记录规范 记录表格设计 及记录规范 1 要有表序