设计性实验报告-甘国良

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1、普通物理实验设计性实验报告实验题目：用千分尺测头发的直径班级：物理学2011级（1）班学号：2011433132姓名：甘国良指导教师：粟琼凯里学院物理与电子工程学院2013年4月用千分尺测头发的直径一、实验仪器及用具千分尺、头发、小圆柱（水性笔替芯）二、实验原理由于直接测量微小物体的长度参数，以肉眼比较难得到出较精确的数据。一般情况，微小长度的测量通常用将其放大的方式来进行测量。因此，用一根长长的头发，紧密缠绕一个小的圆柱体n圈（n=30）.用测量工具测出n圈头发的直径D，则由d=D/n，可求得头发d的直径大小。三、实验步骤1.选出千分尺，检查微米筒与主尺的零刻度对齐时，微米筒的刻度是否为

2、零点；2.已提前准备的头发紧密缠绕小圆柱（水性笔替芯）30圈。首先，将头发的一端固定在小圆柱上，一手轻拿头发另一手执小圆柱，然后慢慢一圈一圈转动小圆柱，使头发环绕其上，若缠的不是很紧密，可自己摁住后再请别人帮忙把头发轻轻往里拨。注意，在缠绕时不能用力拉头发，防止头发发生形变；3.用千分尺测量头发绕30圈后的长度D，重复10次；4.记录实验得到的数据n=30n12345678910D/mmd/mm5.整理实验仪器；6.计算头发的直径d和偏差。四、注意事项使用螺旋测微器应注意：1.测量时，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

3、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度线是否已经露出。3.读数时，千分位有一位估读数字，不能随便不要，即使固定刻度的零点正好与可动刻度的某一刻度线对齐，千分位上也要读取为“0”。五、实验数据记录与处理零点为0.01mm=0.01mmn=30成人头发直径范围为0.06--0.08mmn12345678910D/mm1.9521.9481.9391.9711.9691.9551.9821.9451.9281.964d/mm0.06510.06490.06460.06570.06560.06520.06610.06480.06430.0655mm=0.010121n=10，

4、数据范围为，无坏数据==0.0032=0.0032===0.00577==0.006598d=（0.065180.006598）mm0.06518-0.06=0.00518mm0.08-0.06518=0.01482mm与标准值比较相对误差为0.00518mm--0.01482mm六、实验误差分析1.系统误差:①千分尺本身就存在误差；②在同一根头发丝，并不是处处大小一致。2.偶然误差：①将头发缠绕于小圆柱时，拉头发的力过大，致使头发发生了形变；②缠绕头发时很难将头发丝做到高度的紧密缠绕小圆柱；③小圆柱并不是十分规则的圆，致使缠绕的头发部分不在同一平面上；④用千分尺测量n（n=30）圈的头发

5、的长度时，测量的两点可能不是在同一直线上；⑤测量时，旋转微米筒可能存在回程差，致使得到的数据有较大的误差。七、实验结论1.在缠绕过程中若用力拉头发，使头发发生形变，会使实验得到的数据有较大的误差。如果缠绕不紧密，同样会引起较大的实验误差。测量时，由于要预防头发松散，就必须要摁住绕好的头发，自己一个人是忙不过来的，这时需要其他人的帮助，测量的数据才会没那么大的误差。2.千分尺的微米筒，不能太用力旋转，否则测出的数据会存在较大的误差。3.头发绕在小圆柱上的圈数n越大，得到的实验值就越接近于理论值。4.5.在此实验中测量头发直径的方法简单、使用的实验仪器少，既经济，又简单可行，只不过操作方面较麻

6、烦。在经济欠发达的地区的学校，也能较好地引导学生完成实验。追求知识，向未知事物探索，提升自己。八、实验心得体会通过此次实验我学到了如何测量微小物体长度的方法，让我对微小物体有了更深刻的体会。在实验中，在小圆柱上缠绕头发时，由于实验条件的限制，缠绕成了此次实验的麻烦点。为了防止发生形变，不能用力拉头发，由于自己是一个不怎么细心的人，有时在绕的过程中让已绕好的变得松散，导致功亏一溃，重头再来。要做好实验，自己就得静下心来、不能心浮气躁，慢慢一次一次操作，直到将头发紧密缠绕30圈。此过程，不仅使自己领悟到什么事都不能毛毛躁躁的、心急吃不了热豆腐的真理，还让我更好地重新了解自己、审视自己，正视自己

7、的不足。所以，设计性实验要做的不仅仅是实验，它更能让我们领会到如何做人。修身、修心、修学问；待人、待物、待真理，立德树人，这是我的诠释。参考文献：[1]杨述武等主编：普通物理实验1（第四版），高等教育出版社，2007[2]杨述武等主编：普通物理实验3（第四版），高等教育出版社，2007[3]姚启钧主编：光学教程（第四版），高等教育出版社，2008