基本测量试验报告

1、得分 教师签名 批改日期深圳大学实验报告课程名称： 大学物理实验一实验名称：根本测量实验学 院：指导教师:报告人：组号:学号 实验地点实验时间：提交时间：课程编一、实验目的：1.要求掌握游标卡尺、千分尺的测量原理和使用方法，通过清晰地展现长度测量技术的进步 过程，体会人类智慧的魅力；2.通过求出铜管的体积，理解不确定度的计算方法和最后结果的科学表示方法，着重培养和 提高实验者的实验步骤与表格制定能力。二、实验原理：1.游标卡尺的根本原理为了使米尺测得更准一些，在米尺上附加一个能够滑动的有刻度的小尺称为游标， 这样就构成了游标卡尺，如图1-1所示。一般游标卡尺的刻度方法有：游标卡尺的游标上有n个

2、刻度，它的总长与主尺上n - 1个刻度的总长相等。设主尺每个刻度的长为y,游标每个刻度的长为x,那么有nx = n - 1 y,由此求得主尺与游标每个刻度的差值a为：8= y - x = y / n差值a正是游标卡尺能读准的最小读数值，就是游标卡尺的分度值，称为游标的精度， 按上述原理刻度的方法称为差示法。内侧量面内侧量面固紧衅钉主尺2.螺旋测微计千分尺的根本原理螺旋测微计是比游标卡尺更精密的长度测量仪器。对于螺距为y的螺旋，每转一周螺旋将沿轴线方向移动一个螺距y。如果转了1 / n周n是沿螺旋一周总的刻度线数目，螺旋将沿轴线移动y / n的距离，y / n称为螺旋测微计的分度值。因此，借助螺

3、旋的转动，把沿轴线方向移动的不易测量的微小距离，转变为圆周上移动 的较大距离表示出来，这就是所谓的机械放大原理。螺旋测微计是根据此原理制成的。常见的螺旋测微计的结构如图1-2所示，它的主要局部是一根测微螺轩，其螺距是0.5mm,当螺杆旋转一周时，螺杆就沿轴线前进或后退0.5mm。螺杆外部附着一个微分筒，沿微分筒的圆周有50条等分刻度线，当微分筒转过一条刻度线时， 测微螺杆就移动0.5/50mm=0.01mm。 因此，螺旋测微计的分度值是0.01mm，即千分之一厘米，千分尺因此而得名。实验室常用的螺旋测微计的量程是25mm，分度值0.01mm。螺旋测微计测量前先检查“0点。轻轻转动微分筒，推动螺

4、杆前进，当听到“咯、咯 两声时就停止转动。这时的零点读数假设不为零，就有零差出现，其校政方法如下：设零点的读数为L0,待测物的读数为L,那么待测物的实际长度L =L-L0,其零点差值L0可正可负。顺刻度线序列的L。记为正值，逆刻度线序列的L。记为负值。如图1-3 (a)中，L0=-0.010mm，而图1-3 (b)中,L0=0.022mm.螺炎测微计的零羌零点读数：-0.010 mm零点读数：0.022 mm三、实验仪器:仪器名称组号型号量程分度值仪螺旋测微器游标卡尺圆环、粗铜丝、细铜丝四、实验内容和步骤：.1.用游标卡尺测量圆环的外径D、内径d和高H提示：表格中要有记录卡尺的零点误差、卡尺的

5、仪器误差、外径D、内径d、高度H的 单位和各量不确定度的列以及k次测量的行，并有最后获得的平均值的行。2.用螺旋测微计测量粗铜丝、细铜丝的直径提示：表格中要有记录千分尺零点、千分尺根底误差、粗铜丝直径D1、细铜丝直径D2的单位和各量不确定度的列以及k次测量的行，并有最后获得的平均值的行。五、数据记录：组号：；姓名1、用游标卡尺R测量圆筒的外径2内径d、和高H；卡尺零点误差： ;卡尺的仪器误差kD D ()d ()H H ()12345678910平均2、用螺旋测微计测量粗铜丝、细铜丝的直径千分尺零点：千分尺仪器误差kDi()D2()12345678910平均六、数据处理:1、计算圆筒的外径D,

6、并计算AD2、计算圆筒的内径d，并计算Ad3、计算圆筒的高H,并计算AH4、计算圆筒体积V,并计算V5、计算粗铜丝直径D1及AD16、计算细铜丝直径D2及AD27、间接量B=D1D2，计算B的平均值、相对不确定度和绝对不确定度。D1D2土曰一BrD2 Q10rDr D2提示： =_ 一 B DiDiD2D2DiD2七、实验结果与讨论:实验结果1:圆筒的外径：D =_ _()P =D _D实验结果2:圆筒的内径：d =_ ()P =d _T -实验结果3:圆筒的高：H =_士_()P =AH _H实验结果4:圆筒体积：V =_土_()P =V，=V实验结果5:粗铜丝的直径：Di =_ _ ()P

7、 =AD1Di 实验结果6:粗铜丝的直径：D2 =_ _ ()P =AD2_D2 _实验结果7:B=_土_()P =AB=B实验讨论:八、思考题1.如何更大程度地减少试验误差。答：在同一条件下屡次重复实验，取平均值作为实验结果，可以更大程度地减少试验误差。2.如何更好地记录实验数据。答：在记录时，需要遵循五性原那么：1 原始性：不允许再作改动、不能修改2 及时性：立即记录、不能回忆3 完整性：实验的条件、实验的过程、观察到的现象、测量到的数据等等4 系统性：一两次实验记录、连续观察和记录5 客观性：不作任何评论和解释3.用游标卡尺、螺旋测微计长度时，怎样读出毫米以下的数值？答： 游标卡尺找主尺

8、与游标尺对齐的刻度线读数， 再乘以分度值； 螺旋测微器找到套筒上的整刻 度数乘以0.01 ,然后再估读一位。4.何谓仪器分度值？米尺、20分度游标卡尺和螺旋测微计的分度值各为多少？如果用它们测量约7cm的长度，问各能读得几位有效数字？答：1在计量器具的刻度标尺上，最小格所代表的被测尺寸的数值叫做分度值，分度值又称刻度值最小刻度值；2米尺、20分度游标卡尺和螺旋测微器的分度值为1mm 0.05mmr 0.01mm；I 3用它们测量约7cm的长度读得的有效数字位分别为4位，4位，5位。5.使用螺旋测微计时应注意些什么？答：测量时，注意要在测微螺杆快靠近被测物体时应停止使用旋钮，而改用微调旋钮，防止

9、产生过大的压力，既可使测量结果精确，又能保护螺旋测微器。在读数时，要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻线是否已经露出。读数时，千分位有一位估读数字，不能随便扔掉，即使固定刻度的零点正好与可动刻度的某一刻度线对齐，千分位上也应读取为“0。当小砧和测微螺杆并拢时，可动刻度的零点与固定刻度的零点不相重合，将出现零误差，应加以修正，即在最后测长度的读数上去掉零误差的数值。6.有一角游标，主尺29度29分格对应于游标30个分格，问这个角游标的分度值是多少？有 效数字最后1位应读到哪一位？答：这个角游标的分度值是1,有效数字最后一位读到百分位。7.一游标卡尺的游标刻度有50个，用它测得某物体的长度为5.428cm，那么，在主尺上的读数是多少？通过游标的读数是多少？游标上的哪一刻线与主尺上的某一刻线对齐？答：，L=5.428cm=54.28mm；该游标卡尺是50分度游标卡尺，其分度值为0.02mm,pkyL=1k+0.02p=54.28mm，由此可解得，k=54, p=14。故主尺上的读数为54mm通过游标的读数是0.28mm,游标上的第