大学物理学实验市公开课获奖课件

1、大学物理学试验铜陵学院 长度测量 密度测量 第1页第1页试验一：长度测量【目的要求】 1理解游标卡尺、螺旋测微器、读数显微镜测量原理和使用办法；2熟悉仪器读数规则；3学会误差处理。第2页第2页 【试验原理】 一、游标卡尺 游标卡尺是准确地测量长度装置，它由主尺(米尺)和游标尺(标有N个刻度游标尺)两部分构成。游标上部有一紧固螺钉，可将游标固定在尺身上任意位置。尺身和游标都有量爪，利用内测量爪能够测量槽宽度和管内径，利用外测量爪能够测量零件厚度和管外径。深度尺与游标尺连在一起，能够测槽和筒深度。 第3页第3页主尺上分度值1mm与游标尺上分度值(N-1)/N mm相差一个小量x=1/N mm。常见

2、三种卡尺分别为：x=0.1mm、x=0.05mm和x=0.02mm，分别称为十分游标，二十分游标和五十分游标。 以十分游标为例，游标尺10个分度值（游标尺刻度总长）与主尺(10-1)mm重叠。故使用游标卡尺测长度时，读数可准确到0.1mm。同理可知，二十分游标读数可准确到0.05mm，五十分游标读数可准确到0.02mm。 第4页第4页游标卡尺使用注意事项：（1）首先判明其规格（量程、分度值）及读数办法（游标卡尺属两点式分布）；（2）记下零点读数l。,称之为仪器零点误差。应注意判断 l。正负，多次测量时在其平均值中减去l 。即可；（3）注意保护量爪，预防卡口磨损。为此，测量时不应将待测物卡得太紧

3、，卡住待测物体后切忌往返挪动；（4）使用卡尺应采用右手正握，左手持物。测内径时量爪与待测物轴线平行，测外径时量爪与待测物轴线正交，测深度时主尺端面应与待测物端面吻合；（5）用毕将其紧固螺钉松开。 如长期不用，应涂脱水黄油避光干燥封存。游标卡尺读数规则下列： 读数时首先以游标零刻度线为准在尺身上读取毫米整数，即以毫米为单位整数部分。然后看游标上第几条刻度线与尺身刻度线对齐，如书上P47图2-1-2中，第36条刻度线与尺身刻度线对齐，则小数部分即为360.02毫米（若没有正好对齐线，则取最靠近对齐线进行读数）。如有零误差，则一律用上述结果减去零误差（零误差为负，相称于加上相同大小零误差），读数结果

4、为： L整数部分小数部分零误差 第5页第5页二、千分尺（螺旋测微器） 千分尺又称螺旋测微器,是利用测微螺杆外螺纹和固定套管内螺纹紧密配合。将测微螺杆角位移变为直线位移原理，来实现长度测量量具，如图。测微螺杆螺距为0.5mm，微分筒与螺杆连在一起，其圆周上均匀刻画个分度，因此每旋转一个分度，螺杆移动0.5mm/50=0.01mm。也就是说螺旋测微计精密度(分度值)为0.01mm。第6页第6页千分尺读数规则下列：1. 先读固定标尺上数值：以微分筒棱边为准线，读出整数毫米值，若已露出相邻0.5mm刻线，应再加上0.5mm。2. 读微分筒上数值：它分度值为0.01mm。以轴向横刻线为准线，读出微分筒上

5、数值(包括预计位)。3. 将两数相加即得被测物体尺寸第7页第7页注意事项：测量前后应进行零点校正，即以后要从测量读数中减去零点读数。零点读数时顺刻度序列记为正值，反之为负值。 测量时，左手握住尺架上绝热部分，右手转动微分筒，当测微螺杆测量端面快要与工件表面相接触时，再轻旋棘轮至发出“咔咔”响声后，将锁紧装置推向左边，便可读数。三、读数显微镜 读数显微镜是用来测量微小距离或微小距离改变。其结构分为机械部分和光具部分是一个长焦显微镜，装在一个由丝杆带动滑动如上，这个滑动台连同显微镜能够按不同方向安装。能够对准前方、上下、左右移动；或对准下方，左右移动。滑动台安装在一个大底座上。第8页第8页读数显微

6、镜操作环节：1.将读数显微镜适当安装，对准待测物；2.调整显微镜目镜，以清楚地看到米字形叉丝（或标尺）；3.调整显微镜汇集情况或移动整个仪器，使待测物成像清楚，并消除视差，即眼睛上下移动时，看到叉丝与待测物成像清楚，并清除视差，即眼睛上下移动时，看到叉丝与待测物成像之间无相对移动；4.先让叉丝对准待测物上一点（或一条线）A，记下读数；转动丝杆，对准另一点B，再记下读数，两次读数之差即AB之间距离。注意两次读数时丝杆必须只向一个方向移动，以避免螺距差。【试验内容】 1、以游标卡尺在不同方位测量半空心圆柱体外径D1、内径D2、高度H1及深度H2各四次，并求其体积。2、以螺旋测微器在钢球不同位置三互

7、垂方向测量其直径D各 8次，并求其体积。 3、以读数显微镜测量头发丝直径各6次取平均。算出头发丝横截面积。 注意： 以上三个试验内容都要有误差分析！【书上P16页（ 1-2-6 ）式】第9页第9页试验二：密度测量【目的要求】 1调试物理天平：调整水平；调整零点；练习使用办法 。2学习用流体静力称衡法测定不规则固体密度。第10页第10页用流体静力称衡法测量固体密度 所谓流体静力称衡法，即先用天平称被测物体在空气中质量m1，然后将物体浸入水中，称出其在水中质量m2， 【试验原理】 m1m2则物体在水中受到浮力为： F (m1m2)g 依据阿基米德原理，浸没在液体中物体所受浮力大小等于物体所排开液体

8、重量。因此： F0g V 其中0为液体密度（本试验中采用液体为水）；V是排开液体体积亦即物体体积 由此得 ： 联立上两式可得： 第11页第11页测金属块密度1）用细线拴住金属块，置于天平左面挂钩上测出其在空气中质量m1；2）将金属块浸没在水中，称其质量m2；3）多测几次求平均值，并要进行误差分析。【试验内容】 【试验仪器】 物理天平如图：横梁上装有三角刀口A、F1、F2 中间刀口A置于支柱顶端刀口垫上，作为横梁支点。两边刀口各有秤盘P1、P2，伴随横梁上升或下降。当横梁下降时，制动架就会把它托住，以免刀口磨损。横梁两端各有一平衡螺母B1、B2，用于空载调整平衡。横梁上装有游动砝码D，用于1g下

9、列称量。第12页第12页物理天平操作环节：1.水平调整：使用天平时，首先调整天平底座下两个螺钉L1、L2，使水准仪中气泡位于圆圈线中央位置；2.零点调整：天平空载时，将游动砝码拨到左端点，与0 刻度线对齐。两端秤盘悬挂在刀口上顺时针方向旋转制动旋钮Q，启动天平，观测天平是否平衡。当指针在刻度尺S上往返摆动，左右摆幅近似相等，便可认为天平达到了平衡。假如不平衡，反时针方向旋转制动旋钮Q，使天平制动，调整横梁两端平衡螺母B1、B2，再用前面办法判断天平是否处于平衡状态，直至达到空载平衡为止；3.称量：把待测物体放在左盘中，右盘中放置砝码，轻轻旋转制动旋钮使天平启动，观测天平向哪边倾斜，马上反向旋转

10、制动旋钮，使天平制动，酌情增减砝码，再启动，观测天平倾斜情况。如此重复调整，直到天平能够左右对称摆动。然后调整游动砝码，使天平达到平衡，此时游动砝码质量就是待测物体质量。称量时选择砝码应由大到小，逐一试用，直到最后利用游动砝码使天平平衡 。第13页第13页物理天平维护办法：（1）天平负载量不得超出其最大称量值，以免损坏刀口或横梁；（2）为了避免刀口受冲击而损坏，在取放物体、取放砝码、调整平衡螺母以及不使用天平时，都必须使天平制动。只有在判断天平是否平衡时才将天平启动。天平启动或制动时，旋转制动旋钮动作要轻；（3）砝码不能用手直接取拿，只能用镊子间接挟取。从秤盘上取下后应马上放入砝码盒中；（4）天平各部分以及砝码都要防锈、防腐蚀，高温物体以及有腐蚀性化学药物不得直接放在盘内称量；（5）称量完毕将制动旋钮左旋转，放下横梁，保护刀口。第14页第14页_系 级 专业 班 成绩 姓名 同组人姓名 第 组 日期 试验名称试验目的试验仪器设备试验原理不要照搬教材，应按自