基本长度测量密度测定实验报告[1]

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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用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：游标上个分度格的总长度与主尺上（）个分度格的长度相同，若主尺上最小分度为，游标上最小分度值为，则有（2.1）那么主尺与游标上每个分格的差值（游标的精度值或游标的最小分

2、度值）是：（2.2）图2-7常用的游标是五十分游标(=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=0．02mm．游标上刻有0、l、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。游标卡尺测量长度的普遍表达式为（2.3）式中，是游标的“0”刻度线所在处主尺刻度的整刻度（毫米）数，是游标的第条线与主尺的某一条线重合，。图2–8所示的情况，即。图2–8在用游标卡尺测量之前，应先把量爪A、B合拢，

3、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。其中，为未作零点修正前的读数值，为零点读数。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0.5mm。螺旋柄圆周上，等分为50格，螺旋杆沿轴线方向前进0.01mm时螺旋柄圆周上的

4、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。图2–11实验仪器游标卡尺：精度值：0.02mm量程：125mm螺旋测微器：分度值：

5、0.01mm量程：25mm被测物体：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6-8次，计算其不确定度，并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、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12345679.5159.5149.5189.5169.5159.5139.517的测量值为：A类不确定度为：B类不确定度为：总的不确定度钢球直径测量结果：2、用游标卡尺测量空心圆柱体的体积根据测

6、量原始数据记录，整理数据如下表：测量次数外直径（mm）内直径（mm）高（mm）110.966.5880.28211.006.6080.30311.026.5880.26410.986.5680.28510.986.5880.28610.966.5680.26平均D的A类不确定度为：同理：D的总的不确定度为：同理：空心圆柱体的体积为：的不确定度根据：有：；；空心圆柱体的体积测量结果：注：实验室条件：1、温度：25.0℃；2、大气压强：759mmHg；3、湿度：65%固体和液体密度的测定实验目的：1、学会物理天平的正确使用。2、用流体静力秤法测定固体和液体的密度。3、复习巩

7、固有效数字和学习间接测量量的不确定度的估算方法。实验仪器物理天平（附砝码）分度值：0.1g；量程：1000g；=0.05g烧杯、不规则形状金属物体、纯水、盐水、温度计。实验原理图1密度是物质的基本属性之一，在工业上常常通过物质密度的测定而做成份分析和纯度鉴定。按密度定义：(1.2.1)测出物体质量和体积后，可间接测得物体的密度。1.静力称衡法测不规则固体的密度这一方法的基本原理是阿基来德原理（如图1）。物体在液体中所受的浮力等于它所排开液体的重量。在不考虑空气浮力的条件下，物体在空气中重为，它浸没在液体中的视重。那么，物体受到的浮力为：和