(完整精品)大学物理实验报告材料之长度基本测量

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1、实用文档大学物理实验报告评分姓名学号学院班级实验日期2017年5月23日实验地点：实验楼B411室实验名称长度的基本测量组号第组【实验目的】1.掌握游标卡尺、螺旋测微计和读数显微镜的原理。2.学会游标卡尺、螺旋测微计和读数显微镜的使用方法。3.运用误差理论和有效数字的运算规则完成实验数据处理，并分析产生误差的原因。【实验器材】游标卡尺、螺旋测微计、读数显微镜、待测物体（铁制圆筒、金属丝、小钢珠、毛细管各一件）。【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1)所示：在一毫米为单位的主尺

2、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。文案大全实用文档图1游标卡尺在构造上的主要特点是：游标上N个分度格的总长度与主尺上（N-1）个分度格的长度相同，若主尺上最小分度为a，游标上最小分度值为b，则有（式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：（式2）图2常用的游标是五十分游标(N=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δ=0.02mm。游标上刻有0、l、2、3、…、9，以便于读数。毫

3、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（式3）式中，k是游标的“0”刻度线所在处主尺刻度的整刻度（毫米）数，n是游标的第n条线与主尺的某一条线重合，a=1mm。图3所示的情况，即l=21.58mm。文案大全实用文档图3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

4、待测量l=l1-l0。其中，l1为未作零点修正前的读数值，l0为零点读数。l0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4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42、螺旋测微器(千分尺)常见的螺旋测微器如（图5）所示。它的量程是25mm，分度值是0.01mm。图5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时螺旋柄圆周上的刻度转过一个

5、分格。这就是所谓机械放大原理。文案大全实用文档测量物体长度时，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6(a)和(b)，其读数分别为5.650mm、5.150mm。图6(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。【实验步骤】一、游标卡尺的使

6、用1.先使游标卡尺的两量爪密切结合，测零点读数，若游标上的零刻线与主尺上的零刻线重合，则零点读为零。右手握主尺，用拇指推动游标尺上小轮，使游标尺向右移动到某一任意位置，固定螺丝M后读出长度值。在掌握操作方法和读数方法后开始测量。2.用游标卡尺测圆筒的内径、外径、深度和高度，填入表一。注意要取不同的位置反复测五次，按表中的要求填写各项，并求出圆筒内体积、绝对误差、相对误差和测量结果。文案大全实用文档二、螺旋测微计的使用1.掌握螺旋测微计注意事项，熟悉使用方法和读数方法后，再开始测量。2.记下零点读数，测量小钢球

7、和金属丝的直径各五次。将测量值填入表二中，并求钢球的体积和金属丝的截面积以及它们的绝对误差、相对误差和测量结果。三：读数显微镜的使用1.掌握读数显微镜的使用方法和注意事项。2.用读数显微镜测小圆片的内径。将读数显微镜对准小圆片，调节物距看清管口的像，测其内径。调转小圆片，对另一边进行测量。每端测三次。3.将测量数据记录表中。【数据记录与处理】表一：用游标卡尺测量圆管体积游标卡尺的精密度：mm项目12345平均值绝对误差平均绝对误差测量结果外径文案大全实用文档内径高圆筒内的体积=相对误差绝对误差测量结果表二：用

8、千分尺测量钢球的直径千分尺的精密度：mm零点读数项目12345平均值绝对误差平均绝对误差测量结果直读值（）测量值（）钢球体积=相对误差文案大全实用文档绝对误差测量结果表三：用读数显微镜测量圆环的内径读数显微镜的精密度：mm项目12345平均值绝对误差平均绝对误差测量结果文案大全实用文档【原始实验数据粘贴处】【思考题】1.使用游标卡尺时应该注意什么？1、游标卡尺是比较精密的测量工具，要轻拿轻放，不得碰