基本长度测量测定试验报告1

1、基本长度的测量实验目的1 .掌握游标和螺旋测微装置的原理，学会游标卡尺和螺旋测微器的正确使2 .学习记录测量数据（原始数据）、掌握数据处理及不确定度的估算和实验结果表示的方法。实验原理1、游标卡尺构造及读数原理游标卡尺主要由两部分构成，如（图2-1）所示：在一毫米为单位的主尺上附加一个能够滑动的有刻度的小尺（副尺），叫游标，利用它可以把主尺估读的那位数值较为准确地读出来。图2-1游标卡尺在构造上的主要特点是：游标上N个分度格的总长度与主尺上（N-1）个分度格的长度相同，若主尺上最小分度为a,游标上最小分度值为b,则有(2.1)是：Nb=（N-1）a那么主尺与游标上每个分格的差值（游标的精度值或

2、游标的最小分度值）(2.2)常用的游标是五十分游标（N=50）,即主尺上49mm与游标上50格相当，见图2-7。五十分游标的精度值6=0.02mm.游标上刻有0、1、2、3、9,以便于读数。毫米以上的读数要从游标“0”刻度线在主尺上的位置读出，毫米以下的数由游标（副尺）读出。即：先从游标卡尺“0”刻度线在主尺的位置读出毫米的整数位，再从游标上读出毫米的小数位。游标卡尺测量长度1的普遍表达式为1=ka+n6（2.3）式中，k是游标的“0”刻度线所在处主尺刻度的整刻度（毫米）数，n是游标的第n条线与主尺的某一条线重合，a=1mm。图2-8所示的情况，即1=21.58mm。图2-8在用游标卡尺测量之

3、前，应先把量爪A、B合拢，检查游标的“0”刻度线是否与主尺的“0”刻度线重合。如不重合，应记下零点读数，加以修正，即待测量l=li1。其中，li为未作零点修正前的读数值，I。为零点读数。I。可以正,也可以负。使用游标卡尺时，可一手拿物体，另一手持尺，如图2-9所示。要特别注意保护量爪不被磨损。使用时轻轻把物体卡住即可读数。图2-92、螺旋测微器（千分尺）常见的螺旋测微器如（图2-10）所示。它的量程是25mm,分度值是0.01mm。螺旋测微器结构的主要部分是一个微螺旋杆。螺距是0.5mm。因此，当螺旋杆旋一周时，它沿轴线方向只前进螺旋柄圆周上，等分为50格，螺旋杆沿轴线方向前进0.01mm时螺

4、旋柄圆周上的刻度转过一个分格这就是所谓机械放大原理。测量物体长度时，应轻轻转动螺旋柄后端的棘轮旋柄，推动螺旋杆，把待测物体刚好夹住时读数，可以从固定标尺上读出整格数，（每格0.5mm）。0.5mm以下图2-10的读数则由螺旋柄圆周上的刻度读出，估读到0.001mm这一位上。如图2-11(a)和(b),其读数分别为5.650mm、5.150mm。(1)记录零点读数，并对测量数据作零点修正。(2)记录零点及将待测物体夹紧测量时，应轻轻转动棘轮旋柄推进螺杆，转动小棘轮时，只要听到发出喀喀的声音，即可读数国牌H度的读敷准城0mm圆周分度的武敢准然图2-11实验仪器游标卡尺：螺旋测微器:被测物体：精度化

5、分度化0.02mm0.01mm量程:量程:125mm25mm小球；空心圆柱体实验内容1 .螺旋测微器测量圆球直径，不同位置测量写出测量结果的标准形式。2 .用游标卡尺测量空心圆柱体不同部分的外径、0mm0.5mm分度燃;1%II6-8次，计算其不确定度，并内径、高度，各测量6-8次。计算空心圆柱体的体积及其不确定度，并写出测量结果的标准形式。数据处理:1、用千分尺侧小钢球直径根据测量原始数据，得小钢球直径测量值，数据如下表:测量次数1234567Dj/mm9.5159.5149.5189.5169.5159.5139.517D的测量值为：11_1,、D=一"Dj=-(9.5159.5

6、149.517)=9.515mm7y7A类不确定度为:仪0.004UB=3=0.0023总的不确定度UdUd=D2Ub2=0.000720.00232=0.003钢球直径D测量结果：D二(9.515_0.003)mmUm=3.21042、用游标卡尺测量空心圆柱体的体积根据测量原始数据记录，整理数据如下表:测量次数外直径D(mm)内直径d(mm)高H(mm)110.966.5880.28211.006.6080.30311.026.5880.26410.98P6.5680.281510.986.5880.28610.966.5680.26平均D之10.98d、6.58H定80.28D的A类不确定

7、度为:6、(Di-D)2i1,1(10.96-10.98)2(11.00-10.98)2(10.98-10.98)2I=0.007730同理:6(6-1)”(di-d)2=0.0066,6(6-1)%(Hi-H)2=0.0045D的总的不确定度为:0.00772(0.02)=0.014同理:Ud=0.014Uh=0.013空心圆柱体的体积V为:22V=(D-d)H43.1416(10.98-6.58)80.28=4871.6434V的不确定度根据:lnVjiln4ln(D2-d2)lnH2d_22D2d22D_22?D2-d2Uv2DD2d2U2d2H2H2222M10.98M0.014、12M6.58M0.014、0.013、+10.9826.582)<10.982-6.582)<80.28)=0.00