力学基本测量ppt课件.ppt

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1、力学基本测量1实验背景长度测量、质量称量是物理实验中必不可少的一个重要部分，游标卡尺、千分尺是长度测量中较精密的仪器，物理天平则是物理实验称量中的主要工具，这些测量工具的使用是我们完成大学物理实验必须具备的最基本的能力。1889年巴黎世博会世界计量大会确定的“米原器”和“千克原器”2实验目的学习掌握游标卡尺、螺旋测微计、物理天平的原理和使用方法。练习实验工作中正确读数、记录有效数字及处理初步误差和数据。3实验仪器金属圆柱杯、细铜丝。游标卡尺螺旋测微计物理天平及砝码4实验原理1.游标卡尺由主尺（Z）和可沿主尺滑动的游尺（U）组成。游尺上的刻度称为游标。钳口（C）和刀口

2、（E）与主尺连在一起，固定不动。钳口（D）和刀口（F）及深度尺（G）与游尺连在一起，可随游尺一起滑动。钳口C、D可以夹住待测物体，用来测量物体的外部尺寸，故称为外卡。刀口E、F用来测量孔的内径，故称为内卡。深度尺（G）用来测量孔的深度。推把（W）用来推动游尺。游尺紧固螺钉（K）在测量结束时用来固定游尺的位置，以便于读数。游标卡尺的读数原理：游标副尺上有n个分格，它和主尺上的（n-1）个分格的总长度相等，一般主尺上每一分格的长度为1mm,设游标上每一个分格的长度为x,则有nx=n-1,主尺上每一分格与游标上每一分格的差值为1-x=1/m(mm)，因而1/m(mm)是游

3、标卡尺的最小读数，即游标卡尺的分度值。若游标上有20个分格，则该游标卡尺的分度值为1/20=0.05mm,这种游标卡尺称为20分游标卡尺；若游标上有50个分格，其分度值为1/50=0.02mm，称这种游标卡尺为50分游标卡尺。52.螺旋测微计依据螺旋放大的原理制成的，主要部分为一个螺距为０.５mm的微动螺杆在固定螺母中旋转，当微动螺杆旋转时，带有刻度的螺帽也跟随螺杆一起转动，螺杆便沿着旋转轴线方向前进或后退一个螺距的距离。因此，沿轴线方向的微小移动距离，就能用旋转螺帽上的读数表示出来。螺旋测微器的精密螺纹的螺距是0.5mm，旋转螺帽有50个等分刻度，因此旋转螺帽每旋

4、转一小格，相当于测微螺杆前进或后退这0.5/50=0.01mm。可见，转动螺帽的每一小格表示0.01mm，所以用螺旋测微器可准确到0.01mm。由于还能再估读一位，可读到毫米的千分位。6螺旋测微计的读数原理：当用螺旋测微器测量好物体时我们要读出所显示的示数，这时所测物体的长度可表示为：L=n*0.1+k*0.01mm注：L为物体的长度，n表示主尺所显示的刻度数(注意半刻度)，k为与准线对齐的付尺读数(在这里k要估读)。3.物理天平天平的原理是利用等臂杠杆水平平衡，将被测质量与标准质量——砝码直接比较。国家标准规定：天平分为10个精度等级，砝码分为5个精度等级，不同级

5、别的天平配用一定级别的砝码。精度较低的天平称物理天平，配用4、5级砝码；精度较高的天平称精密天平或分析天平。天平的使用操作要求严格，分析天平要求最高。主要参数有：最大称量值：它是天平允许称衡的最大质量。分度值：是指天平的指针从标尺的中间位置偏离一小格时，天平上两称盘的质量差。7物理天平的操作步骤如下：调整底座水平：旋转天平的底脚螺丝，使底座水平仪中气泡处于中位置。调节零点：调节横梁两端螺母，使得称量前指针达到刻度零点位置。称量：先制动天平，将待测物体放在左盘，砝码放在右盘，再稍微启动天平，观察指针是否在中央，如不在中央，应先制动天平，反复调整砝码和游标码，直至天平平

6、衡为止。这时被称物体的质量就等于所放砝码和移动游码所读的总质量。1—水平调节螺丝2—底座3—托架4—横梁支架5—吊耳6—游码7—横梁8—平衡螺母9—平衡指针10—感量调节器11—立柱12—秤盘架13—秤盘14—水平仪15—启动旋钮16—平衡标尺8实验内容与步骤1.用螺旋测微计测铜丝的直径查明并记录千分尺的量程和允许（基本）误差；打开锁紧手柄，检查零点，记录零点误差。把被测金属丝自由伸直，放在千分尺测头与测砧之间。缓慢转动棘轮，使测头与测砧恰好夹持住金属丝，棘轮发出“喀、喀”示警声，此时读出千分尺的示值。在金属丝的不同位置重复上述测量5次。把各次读数记入预先画好的数据

7、表中。测量完毕，按存放注意事项把千分尺放回盒中。修正各次读数所含的零点误差。然后计算直径测量值的平均值、偏差及标准误差。按正确格式表示测量结果。92．用游标卡尺和天平测金属圆柱杯的密度将金属圆柱杯样品视为理想的几何体，其密度可由下式进行间接测量。查明并记录游标卡尺的量程和允许（基本）误差，打开游标紧固螺钉，检查并记录零点误差。用内量爪测量圆柱杯内径d。用外量爪测量其外径D和高度H。用深度尺测量杯的深度h。每个量都在样品上取5个不同位置重复测量。把它们的各次测量值记入预先画好的数据表中。测量完毕，把游标卡尺放回盒中。查明并记录天平的型号、精度级别和最大量程，检查天