基本测量实验报告材料

标准文档得分 教师签名 批改日期课程编号深 圳 大 学 实 验 报 告课程名称： 大学物理实验（一）实验名称： 基本测量实验学 院：指导教师：报告人： 组号：学号 实验地点实验时间：提交时间：实用大全标准文档一、实验目的：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；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.游标卡尺的基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，则有nx = (n–1)y，由此求得主尺与游标每个刻度的差值δ为 :δ= y–x = y/n差值δ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。2.螺旋测微计（千分尺）的基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，它的主要部分是一根测微螺轩， 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。实验室常用的实用大全标准文档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，推动螺杆前进，当听到“咯、咯”两声时就停止转动。这时的零点读数若不为零，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，则待测物的实际长度L’=L-L0,其零点差值L0可正可负。顺刻度线序列的L0记为正值，逆刻度线序列的L0记为负值。如图1-3（a）中，L=-0.010mm，而图1-3（b）中，L=0.022mm.00实用大全标准文档三、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、实验容和步骤：.1．用游标卡尺测量圆环的外径 D、径d和高H提示：表格中要有记录卡尺的零点误差、卡尺的仪器误差、外径 D、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、千分尺基础误差、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。实用大全标准文档五、数据记录：组号： ；1、用游标卡尺 R测量圆筒的外径 D、径d、和高H；卡尺零点误差： ；卡尺的仪器误差k D( ) d( ) H( )12345678910平均实用大全标准文档2、 用螺旋测微计测量粗铜丝、细铜丝的直径千分尺零点：k12345678910

千分尺仪器误差D1( ) D2 ( )平均实用大全标准文档六、数据处理：1、计算圆筒的外径 D,并计算 D2、计算圆筒的径 d,并计算 d3、计算圆筒的高 H,并计算 H4、计算圆筒体积 V，并计算 V实用大全标准文档5、计算粗铜丝直径 D1及 D16、计算细铜丝直径 D2及 D27、间接量D1D2，计算B的平均值、相对不确定度和绝对不确定度。BD2D1提示：B[D2D1]2[D1D]22BD1D1D2D2D1D2实用大全七、实验结果与讨论：实验结果 1：圆筒的外径： DP=DD实验结果 2：圆筒的径： dP=dd实验结果 3：圆筒的高： HP=HH实验结果 4：圆筒体积： VP=VV实验结果 5：粗铜丝的直径： D1P=D1D1实验结果 6：粗铜丝的直径： D2P=D2D2实验结果 7： BP=BB实验讨论：

标准文档（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）实用大全标准文档八、思考题如何更大程度地减少试验误差。答：在同一条件下多次重复实验 ,取平均值作为实验结果，可以更大程度地减少试验误差。如何更好地记录实验数据。答：在记录时,需要遵循五性原则：)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。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、0.05mm、0.01mm；（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。使用螺旋测微计时应注意些什么？答：①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，避免产生过大的压力，既可使测量结果精确，又能保护螺旋测微器。②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。③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”。④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。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.已知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，由此可得 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 14个刻线与主尺上的