长度的测量li

1、实验一：长度的测量,海南大学大学物理实验中心,一、实验目的,1、熟练掌握有效数字的基本概念及其读取和运算,2、掌握游标的结构原理和正确使用游标类量具,3、学会不确定度的评定及实验数据的基本处理方法,二、仪器用具,游标卡尺、螺旋测微器、读数显微镜(选作)、 小钢球、土字型工件、细金属丝,三、实验原理,1、土字形工件的体积,2、小钢球的体积,四、实验内容,（一）用游标卡尺测量“土”字工件的体积,1. 游标卡尺的结构：,主尺：钢制的毫米分度尺 副尺：可以沿主尺移动，对主尺的最小分度值再进行分度，可以把主尺 上估读的部分精确地读出来。,分度值：最小格所代表的被测尺寸的数值叫分度值。,2. 游标卡尺的原

2、理：,(1) 读数原理：利用两尺的差,-主尺上的分度值 -游标上的分度值,游标上n个分格的总长与主尺上n-1个分格的总长相等，即 则,例如：10分度的游标，最小分度值是 20分度和50分度的游标，最小分度值分别是0.05mm和0.02mm。,游标卡尺的最小分度值一般标在游标卡尺的副尺（游标）上,先弄清所使用的游标卡尺的最小分度值； 先从主尺上读出毫米为单位的整毫米数，即游标零线刚越过的那条主尺刻度的值 ； c. 再从游标上读出毫米为单位的小数部分，即从游标上数出与主尺上的某刻线对得最齐的那条刻线 ， ； d. 物体的长度等于整数部分加上小数部分， ； e. 将结果的毫米单位换算为所要求的单位。

3、,(2) 读数方法：,注意：游标卡尺不估读！,分度值：,读数方法：,x=0.02 mm(50分度),测量值=主尺读数+游标读数,x=x0+nx,x=0+120.02= 0.24mm,x=0.30mm,3. 注意事项：,推动游标时要先旋松紧固螺钉，切忌用力过大而引入测量误差； 测量完了要先松开量爪，再取出被测物，以免弄伤内量爪的刀口、外量爪的钳口和量尺的尖端； 用完后应立即放回盒内，不能放在潮湿的地方。,4. 实验步骤：,校准仪器，看是否有零误差。,即测量前，先将外量爪合拢，检查游标的0刻线是否与主尺0刻线重合，如果重合了就可开始测量；如没有重合则说明有零误差，应记下零点读数并加以修正。零误差可

4、负可正，当游标的0刻度线在主尺0刻度线的左侧则记为负值，叫做负零误差，反之记为正值叫做正零误差。,(2) 每个直接测量分别测量6次，并记下相应的测量值。,（二）用螺旋测微器测量金属球的体积,1. 螺旋测微器的结构：,弓形尺架、测量砧、固定套管、测微螺杆、微分筒、棘轮、锁紧装置,2. 螺旋测微器的原理：,(1) 测量原理：,主尺的最小分度值是0.5mm 微分筒每旋转一周，测微螺杆将沿轴线方向移动0.5mm 微分筒每旋转一格（一个分度），相当于测微螺杆沿轴线移动,螺旋测微器可准确地测出毫米的百分位，并可估读到毫米的千分位。,得名千分尺,(2) 读数方法：,分度值：,x=0.01 mm,读数方法：,

5、测量值=主尺读数+游标读数,x=x0+nx,x=4+18.40.01= 4.184mm,x=4.5+18.40.01= 4.684mm,零点读数的修正值：,修正值,实际结果,修正值,实际结果,3. 注意事项：,测量前应先检查零点读数； 测量面A、B和被测物体之间的接触压力应当微小且恒定。 测量完毕，应使测量面A、B间留出适当间隙，以避免因热胀冷缩而损坏螺纹。,4. 实验步骤：,校准仪器，看是否有零误差。,(2) 分别从不同方向测量金属球直径6次，并记下相应的测量值。,五、实验内容及数据表格,（1）每一个直接测量量平均值 （2）标准偏差 （3）A类不确定度分量 （4）B类不确定度分量 （5）合成不确定度 （6）直接测量量结果 （7）体积的平均值 （8）体积的不确定度 （9）体积的结果,2. 螺旋测微器测量金属球的体积数据记录表,(1) 平均值 ； (2) 标准偏差 ； (3) A类不确定度 ； (4) B类不确定度 ； (5) 合成不确定度 ； (6) 直接测量结果： （7）间接测量结果,七、思考题,1、分别用游标卡尺和千分尺直接测量2mm 的铜线各得几位有效数字？ 2、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5.428 cm，在主尺上的读数是多少?通过游标的读数是