實(shí)驗(yàn)報(bào)告長度測量(共3頁)

1、 實(shí)驗(yàn)題目： 長 度 測 量 (1) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)習(xí)米尺、游標(biāo)卡尺、螺旋測微計(jì)和移測顯微鏡的結(jié)構(gòu)、工作原理和使用方法，初步掌握實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄、有效數(shù)字和誤差計(jì)算規(guī)則以及對測量結(jié)果的表示方法。(2)實(shí)驗(yàn)儀器米尺、游標(biāo)卡尺、螺旋測微計(jì)、移測顯微鏡。(3)實(shí)驗(yàn)原理游標(biāo)卡尺的工作原理0A圖2.2.1-4 B5045C 0 1cm 主尺0 5 10圖2.2.1-3 副尺游標(biāo)卡尺是利用主尺和副尺的分度的微小差異來提高儀器精度的。如圖2.2.1-3所示的“十分游標(biāo)”，主尺上單位分度的長度為1mm，副尺的單位分度的長度為0.9mm，副尺有10條刻度，當(dāng)主、副尺上的零線對齊時(shí)，主、副尺上第n (n為小于9的整數(shù))

2、條刻度相距為n×0.1=0.n mm，當(dāng)副尺向右移動0.n mm時(shí)，則副尺上第n條刻度和主尺上某刻度對齊。由此看出，副尺移動距離等于0.1mm的n倍時(shí)都能讀出，這就是“十分游標(biāo)”能把儀器精度提高到0.1mm的道理。其他類型游標(biāo)卡尺的工作原理與上述相同。螺旋測微計(jì)的工作原理如圖2.2.1-4所示，A為固定在弓形支架的套筒，C是螺距為0.5mm的螺桿，B為活動套筒,它和測微螺桿連在一起。活動套筒旋轉(zhuǎn)一周,螺桿移動0.5mm?；顒犹淄沧蠖诉吘壯貓A周刻有50個(gè)分度，當(dāng)它轉(zhuǎn)過1分度，螺桿移動的距離=0.5/50=0.01mm，這樣，螺桿移動0.01mm時(shí)，就能準(zhǔn)確讀出。移測顯微鏡移測顯微鏡的螺

3、旋測微裝置的結(jié)構(gòu)和工作原理與螺旋測微計(jì)相似，所以能把儀器精度提高到0.01mm。由于移測顯微鏡能將被測物體放大，因而物體上相距很近的兩點(diǎn)間的距離也能測出。(4)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與處理(橙色字體的數(shù)據(jù)是在實(shí)驗(yàn)室測量出的原始數(shù)據(jù)，其他數(shù)據(jù)是計(jì)算所得。)一、用米尺測量用米尺測量木條長度，米尺的量程2m，最小分度值1mm。單次測量：l=45.55(cm)l=0.10(cm)UB(l)=0.058cm根據(jù)有效數(shù)字的取值規(guī)則，不確定度只取一個(gè)有效數(shù)字測量結(jié)果： l±UB(l) =45.55±0.06(cm) =(4.555±0.006)×10-1(m)用米尺多次測量木盒的長

4、度 表1-1 123456平均值UAUBUCl(cm)15.4915.5015.4915.5015.5215.5515.510.010.060.06=0.00946mm0.01mmUB=0.06cmUC(l)= =0.06cm,測量結(jié)果：l ±UC(l) =15.51±0.06(cm)=(1.551±0.006)×10-1(m)二、用游標(biāo)卡尺（千分尺）測量銅套的高H、外徑D、內(nèi)徑d等基本量度，估算各直接測量量的不確定度。計(jì)算出物體的體積，估算不確定度。表1-2 游標(biāo)卡尺(量程125mm、最小分度值儀=0.02mm、零點(diǎn)讀數(shù)0.00mm)測量銅管外形尺寸1

5、23456平均值UAUBUCH(mm)36.0636.0436.1036.0836.0836.1036.080.010.010.01D(mm)20.2220.2620.2420.2620.2820.2620.250.010.010.01d(mm)16.3616.3616.3016.3416.3216.3216.330.010.010.01根據(jù)有效數(shù)字的取值規(guī)則，不確定度只取一個(gè)有效數(shù)字=0.00955mm0.01mm同樣可以計(jì)算出UA(D)=0.00843mm0.01mm，UA(d)=0.00989mm0.01mm，UB=0.01mmUC(H)= =0.0150mm0.01mm,UC(D)=0

6、.0143mm0.01mm，UC(d)= =0.0152mm0.01mm，計(jì)算銅套的體積及其不確定度：V=4063.73mm3=4.0637×10-6(m)(式中的不確定度U(D) U(d) U(H)代入C類不確定度)=21.68 mm3=21.68×10-9(m)根據(jù)有效數(shù)字的取值規(guī)則，不確定度只取一個(gè)有效數(shù)字測量結(jié)果為：銅套的體積V=(4.06±0.02) ×10-6(m)根據(jù)有效數(shù)字的取值規(guī)則，測量結(jié)果有效數(shù)字的末位要與不確定度末位取齊三、用螺旋測微器（外徑用千分尺）測量小鐵球的直徑D，并計(jì)算其體積表1-3 最小分度值儀=0.01mm，系統(tǒng)誤差=儀

7、器的零點(diǎn)讀數(shù)= -0.005mm鋼珠123456平均值UAUBUCD(mm)4.9965.0044.9965.0005.0124.9955.0010.0030.0060.006鋼珠的直徑為：D=5.006±0.006=0.03UB=0.006mmUC(D)=0.0143mm0.01mm，=65.6857492665.69mm3(不要求計(jì)算體積V的不確定度)四、用移測顯微鏡測量（量程100mm、最小分度值0.01mm）毛細(xì)管直徑(表1-4) 測量玻璃毛細(xì)管內(nèi)的直徑d，移測顯微鏡量程為50mm，最小分度值儀=0.01mm，序數(shù)123456平均值A(chǔ)類不確定度UAA(mm)65.40065.42365.42365.29765.29465.285B(mm)65.06665.06365.06564.98264.95964.963d(mm)0.3340.3600.3580.3150.3350.3220.3370.008D=A-B，計(jì)算A類不確定度UA也就是平均值標(biāo)準(zhǔn)偏差。測量結(jié)果：玻璃毛細(xì)管內(nèi)的直徑 d±UA=0.337±0.008(mm)=(0.337±0.008)