基本測量實驗報告

1、課程編號得分教師簽名批改日期深圳大學實驗報告課程名稱：大學物理實驗（一）實驗名稱：根本測量實驗學院：指導教師一報告人：組號：學號實驗地點實驗時間：提交時間:一、實驗目的：1 .要求掌握游標卡尺、千分尺的測量原理和使用方法，通過清晰地展現(xiàn)長度測量技術(shù)的進步過程，體會人類智慧的魅力：2 .通過求出銅管的體積，理解不確定度的計算方法和最后結(jié)果的科學表示方法，著重培養(yǎng)和提高實驗者的實驗步驟與表格制定能力。二、實驗原理：L游標卡尺的根本原理為了使米尺測得更準一些，在米尺上附加一個能夠滑動的有刻度的小尺（稱為游標），這樣就構(gòu)成了游標卡尺，如圖1-1所示。一般游標卡尺的刻度方法有：游標卡尺的游標上有n個刻度

2、，它的總長與主尺上（n-1）個刻度的總長相等。設主尺每個刻度的長為y,游標每個刻度的長為x,那么有nx=（n-1）y,由此求得主尺與游標每個刻度的差值5為：6=y-x=y/n差值§正是游標卡尺能讀準的最小讀數(shù)值，就是游標卡尺的分度值，稱為游標的精度，按上述原理刻度的方法稱為差示法。內(nèi)側(cè)量面內(nèi)側(cè)量面固緊螺打主尺2.螺旋測微計（千分尺）的根本原理螺旋測微計是比游標卡尺更精密的長度測量儀器。對于螺距為y的螺旋，每轉(zhuǎn)一周螺旋將沿軸線方向移動一個螺距y。如果轉(zhuǎn)了1/n周（n是沿螺旋一周總的刻度線數(shù)目），螺旋將沿軸線移動y/n的距離，y/n稱為螺旋測微計的分度值。因此，借助螺旋的轉(zhuǎn)動，把沿軸線方

3、向移動的不易測量的微小距離，轉(zhuǎn)變?yōu)閳A周上移動的較大距離表示出來，這就是所謂的機械放大原理。螺旋測微計是根據(jù)此原理制成的。常見的螺旋測微計的結(jié)構(gòu)如圖1-2所示，它的主要局部是一根測微螺軒，其螺距是0.5mm,當螺桿旋轉(zhuǎn)一周時，螺桿就沿軸線前進或后退0.5mm。螺桿外部附著一個微分筒，沿微分筒的圓周有50條等分刻度線，當微分筒轉(zhuǎn)過一條刻度線時，測微螺桿就移動O.5/5Omn】=O.Olmm。因此，螺旋測微計的分度值是0.01mm,即千分之一厘米，千分尺因此而得名。實驗室常用的7螺旋測微計的量程是25mm分度值0.01mm。7螺旋測微計測量前先檢查"0"點。輕輕轉(zhuǎn)動微分筒，推動螺

4、桿前進，當聽到“咯、咯”兩聲時就停止轉(zhuǎn)動。這時的零點讀數(shù)假設不為零，就有零差出現(xiàn)，其校政方法如下：設零點的讀數(shù)為屋，待測物的讀數(shù)為L,那么待測物的實際長度L'二L-Lo,其零點差值Lo可正可負。順刻度線序列的Lo記為正值,逆刻度線序列的Lo記為負值。如圖-3(a)中,Lo=-0.OlOnrn,而圖1一3(b)中,LfO.022mm.螺族測微計的零差零點讀數(shù)：-0.010mm零點讀數(shù)：0.022mm三、實驗儀器：儀器名稱組號型號量程分度值儀螺旋測微器游標卡尺圓環(huán)、粗銅絲、細銅紋四、實驗內(nèi)容和步驟：.1 .用游標卡尺測量圓環(huán)的外徑D、內(nèi)徑d和高H提示：表格中要有記錄卡尺的零點誤差、卡尺的儀

5、器誤差、外徑D、內(nèi)徑d、高度H的單位和各量不確定度的列以及k次測量的行，并有最后獲得的平均值的行。2 .用螺旋測微計測量粗銅絲、細銅絲的直徑提示：表格中要有記錄千分尺零點、千分尺根底誤差、粗銅絲直徑D1、細銅絲直徑D2的單位和各量不確定度的列以及k次測量的行，并有最后獲得的平均值的行。五、數(shù)據(jù)記錄：組號：:1、用游標卡尺R測量圓筒的外徑D、內(nèi)徑d、和高H；卡尺零點誤差：:卡尺的儀器誤差k。（）4()12345678910平均2、用螺旋測微計測量粗銅絲、細銅絲的直徑千分尺零點：千分尺儀器誤差k。1()d2()12345678910平均六、數(shù)據(jù)處理:1、計算圓筒的外徑。，并計算£>

6、2、計算圓筒的內(nèi)徑4,并計算Ad3、計算圓筒的高“，并計算4、計算圓筒體積V,并計算AV85、計算粗銅絲直徑。及物6、計算細銅絲直徑。及AD,7、間接量8=-2-,計算5的平均值、相對不確定度和絕對不確定度。Z?i+提示:AB_DzADj2D'D?2V=J1D1(d1+d2)J4萬(萬+4)七、實驗結(jié)果與討論:實驗結(jié)果1:圓筒的外徑：D=±()P=AD_D實驗結(jié)果2：圓筒的內(nèi)徑：d=±()P=d7二實驗結(jié)果3：圓筒的高：H=±()P=AH_H實驗結(jié)果4：圓筒體積：v=±()P=AV_V實驗結(jié)果5：粗銅絲的直徑：D,=±()P=出=實驗結(jié)

7、果6：粗銅絲的直徑：D,=±()P=d2實驗結(jié)果7：B=±()P=實驗討論:八、思考題1 .如何更大程度地減少試驗誤差。答：在同一條件下屢次重復實驗，取平均值作為實驗結(jié)果，可以更大程度地減少試驗誤差。2 .如何更好地記錄實驗數(shù)據(jù)。答：在記錄時，需要遵循五性原那么：1）原始性：不允許再作改動、不能修改2）及時性：立即記錄、不能回憶3）完整性：實驗的條件、實驗的過程、觀察到的現(xiàn)象、測量到的數(shù)據(jù)等等4）系統(tǒng)性：一兩次實驗記錄、連續(xù)觀察和記錄5）客觀性：不作任何評論和解釋3 .用游標卡尺、螺旋測微計長度時，怎樣讀出亳米以下的數(shù)值？答：游標卡尺找主尺與游標尺對齊的刻度線讀數(shù)，再乘以分

8、度值：螺旋測微器找到套筒上的整刻度數(shù)乘以0.01,然后再估讀一位。4 .何謂儀器分度值？米尺、20分度游標卡尺和螺旋測微計的分度值各為多少？如果用它們測量約7cm的長度，問各能讀得幾位有效數(shù)字？答：（1）在計量器具的刻度標尺上，最小格所代表的被測尺寸的數(shù)值叫做分度值，分度值又稱刻度值（最小刻度值）：（2）米尺、20分度游標卡尺和螺旋測微器的分度值為1mm、0.05mm、0.01mm；（3）用它們測量約7cm的長度讀得的有效數(shù)字位分別為4位，4位，5位。5 .使用螺旋測微計時應注意些什么？答：測量時，注意要在測微螺桿快靠近被測物體時應停止使用旋鈕，而改用微調(diào)旋鈕，防止產(chǎn)生過大的壓力，既可使測量結(jié)

9、果精確，又能保護螺旋測微器。在讀數(shù)時，要注意固定刻度尺上表示半亳米的刻線是否已經(jīng)露出。讀數(shù)時，千分位有一位估讀數(shù)字，不能隨便扔掉，即使固定刻度的零點正好與可動刻度的某一刻度線對齊，千分位上也應讀取為“0"°當小砧和測微螺桿并攏時，可動刻度的零點與固定刻度的零點不相重合，將出現(xiàn)零誤差，應加以修正，即在最后測長度的讀數(shù)上去掉零誤差的數(shù)值。6 .有一角游標，主尺29度（29分格）對應于游標30個分格，問這個角游標的分度值是多少？有效數(shù)字最后1位應讀到哪一位？答：這個角游標的分度值是1',有效數(shù)字最后一位讀到百分位。7 .一游標卡尺的游標刻度有50個，用它測得某物體的長度為5.428cm,那么，在主尺上的讀數(shù)是多少？通過游標的讀數(shù)是多少？游標上的哪一刻線與主尺上的某一刻線對齊？答：，L=5.428cm=54.28mm；該游標卡尺是50分度游標卡尺，其分度值為0.02mm,由此可得pkyL=lk+0.02p=54.28mm,由此可解得，k=54,p=14°故主尺上的讀數(shù)為54mm,通過游標的讀數(shù)是0.28mm,游標上的第