长度测量实验报告

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1、广州大学学生实验报告院（系）名称物理系班别姓名专业名称学号实验课程名称普通物理实验I实验项目名称力学实验：长度测量实验时间实验地点实验成绩指导老师签名【实验目的】学习米尺、游标卡尺、螺旋测微计和移测显微镜的结构、工作原理和使用方法，初步掌握实验数据记录、有效数字和误差计算规则以及对测量结果的表示方法。【实验仪器】米尺、游标卡尺、螺旋测微计、移测显微镜。【实验原理】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

2、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度值）是：（2.2）5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

3、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，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

4、旋一周时，它沿轴线方向只前进0.5mm。5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

5、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：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。①游标卡尺的工作原理0A图2.2.1-4B5045C游标卡尺是利用主尺和副尺的分度的微小差异来提高仪器精度的。如图2.2.1-3所示的“十分游标”，主尺上单位分度的长度为1mm，副尺的单位分度的长度为

6、0.9mm，副尺有10条刻度，当主、副尺上的零线对齐时，主、副尺上第n(n为小于9的整数)条刻度相距为n×0.1=0.nmm，当副尺向右移动0.nmm时，则副尺上第n条刻度和主尺上某刻度对齐。由此看出，副尺移动距离等于0.1mm的n倍时都能读出，这就是“十分游标”能把仪器精度提高到0.1mm的道理。01cm主尺0510图2.2.1-3副尺5【用游标卡尺测量铜圆柱体的直径及高度】铜圆柱体直径(mm)高度(mm)13.00mm39.24mm【用游标卡尺测量细小螺母的外直径及厚度】细小螺母外直径(mm)厚度(mm)9.771mm4.431mm【用游标卡尺测量兵乓球的直径】兵乓球直径(mm)

7、第一次37.700mm第二次37.680mm第三次37.560mm平均值37.65mm【用游标卡尺测量铁管内外径及高度】测量次数铁管内径d（mm）外径D(mm)高度H(mm)第1次14.00mm15.18mm87.20mm第2次14.00mm16.08mm87.10mm第3次14.00mm16.20mm87.12mm第4次14.22mm16.08mm87.20mm第5次14.22mm16.00mm87.20mm第6次平均值13.70mm16.00mm87.