大學(xué)物理學(xué)實(shí)驗(yàn)市公開(kāi)課獲獎(jiǎng)?wù)n件

1、大學(xué)物理學(xué)試驗(yàn)銅陵學(xué)院 長(zhǎng)度測(cè)量 密度測(cè)量 第1頁(yè)第1頁(yè)試驗(yàn)一：長(zhǎng)度測(cè)量【目的要求】 1理解游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器、讀數(shù)顯微鏡測(cè)量原理和使用辦法；2熟悉儀器讀數(shù)規(guī)則；3學(xué)會(huì)誤差處理。第2頁(yè)第2頁(yè) 【試驗(yàn)原理】 一、游標(biāo)卡尺 游標(biāo)卡尺是準(zhǔn)確地測(cè)量長(zhǎng)度裝置，它由主尺(米尺)和游標(biāo)尺(標(biāo)有N個(gè)刻度游標(biāo)尺)兩部分構(gòu)成。游標(biāo)上部有一緊固螺釘，可將游標(biāo)固定在尺身上任意位置。尺身和游標(biāo)都有量爪，利用內(nèi)測(cè)量爪能夠測(cè)量槽寬度和管內(nèi)徑，利用外測(cè)量爪能夠測(cè)量零件厚度和管外徑。深度尺與游標(biāo)尺連在一起，能夠測(cè)槽和筒深度。 第3頁(yè)第3頁(yè)主尺上分度值1mm與游標(biāo)尺上分度值(N-1)/N mm相差一個(gè)小量x=1/N mm。常見(jiàn)

2、三種卡尺分別為：x=0.1mm、x=0.05mm和x=0.02mm，分別稱為十分游標(biāo)，二十分游標(biāo)和五十分游標(biāo)。 以十分游標(biāo)為例，游標(biāo)尺10個(gè)分度值（游標(biāo)尺刻度總長(zhǎng)）與主尺(10-1)mm重疊。故使用游標(biāo)卡尺測(cè)長(zhǎng)度時(shí)，讀數(shù)可準(zhǔn)確到0.1mm。同理可知，二十分游標(biāo)讀數(shù)可準(zhǔn)確到0.05mm，五十分游標(biāo)讀數(shù)可準(zhǔn)確到0.02mm。 第4頁(yè)第4頁(yè)游標(biāo)卡尺使用注意事項(xiàng)：（1）首先判明其規(guī)格（量程、分度值）及讀數(shù)辦法（游標(biāo)卡尺屬兩點(diǎn)式分布）；（2）記下零點(diǎn)讀數(shù)l。,稱之為儀器零點(diǎn)誤差。應(yīng)注意判斷 l。正負(fù)，多次測(cè)量時(shí)在其平均值中減去l 。即可；（3）注意保護(hù)量爪，預(yù)防卡口磨損。為此，測(cè)量時(shí)不應(yīng)將待測(cè)物卡得太緊

3、，卡住待測(cè)物體后切忌往返挪動(dòng)；（4）使用卡尺應(yīng)采用右手正握，左手持物。測(cè)內(nèi)徑時(shí)量爪與待測(cè)物軸線平行，測(cè)外徑時(shí)量爪與待測(cè)物軸線正交，測(cè)深度時(shí)主尺端面應(yīng)與待測(cè)物端面吻合；（5）用畢將其緊固螺釘松開(kāi)。 如長(zhǎng)期不用，應(yīng)涂脫水黃油避光干燥封存。游標(biāo)卡尺讀數(shù)規(guī)則下列： 讀數(shù)時(shí)首先以游標(biāo)零刻度線為準(zhǔn)在尺身上讀取毫米整數(shù)，即以毫米為單位整數(shù)部分。然后看游標(biāo)上第幾條刻度線與尺身刻度線對(duì)齊，如書上P47圖2-1-2中，第36條刻度線與尺身刻度線對(duì)齊，則小數(shù)部分即為360.02毫米（若沒(méi)有正好對(duì)齊線，則取最靠近對(duì)齊線進(jìn)行讀數(shù)）。如有零誤差，則一律用上述結(jié)果減去零誤差（零誤差為負(fù)，相稱于加上相同大小零誤差），讀數(shù)結(jié)果

4、為： L整數(shù)部分小數(shù)部分零誤差 第5頁(yè)第5頁(yè)二、千分尺（螺旋測(cè)微器） 千分尺又稱螺旋測(cè)微器,是利用測(cè)微螺桿外螺紋和固定套管內(nèi)螺紋緊密配合。將測(cè)微螺桿角位移變?yōu)橹本€位移原理，來(lái)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)度測(cè)量量具，如圖。測(cè)微螺桿螺距為0.5mm，微分筒與螺桿連在一起，其圓周上均勻刻畫個(gè)分度，因此每旋轉(zhuǎn)一個(gè)分度，螺桿移動(dòng)0.5mm/50=0.01mm。也就是說(shuō)螺旋測(cè)微計(jì)精密度(分度值)為0.01mm。第6頁(yè)第6頁(yè)千分尺讀數(shù)規(guī)則下列：1. 先讀固定標(biāo)尺上數(shù)值：以微分筒棱邊為準(zhǔn)線，讀出整數(shù)毫米值，若已露出相鄰0.5mm刻線，應(yīng)再加上0.5mm。2. 讀微分筒上數(shù)值：它分度值為0.01mm。以軸向橫刻線為準(zhǔn)線，讀出微分筒上

5、數(shù)值(包括預(yù)計(jì)位)。3. 將兩數(shù)相加即得被測(cè)物體尺寸第7頁(yè)第7頁(yè)注意事項(xiàng)：測(cè)量前后應(yīng)進(jìn)行零點(diǎn)校正，即以后要從測(cè)量讀數(shù)中減去零點(diǎn)讀數(shù)。零點(diǎn)讀數(shù)時(shí)順刻度序列記為正值，反之為負(fù)值。 測(cè)量時(shí)，左手握住尺架上絕熱部分，右手轉(zhuǎn)動(dòng)微分筒，當(dāng)測(cè)微螺桿測(cè)量端面快要與工件表面相接觸時(shí)，再輕旋棘輪至發(fā)出“咔咔”響聲后，將鎖緊裝置推向左邊，便可讀數(shù)。三、讀數(shù)顯微鏡 讀數(shù)顯微鏡是用來(lái)測(cè)量微小距離或微小距離改變。其結(jié)構(gòu)分為機(jī)械部分和光具部分是一個(gè)長(zhǎng)焦顯微鏡，裝在一個(gè)由絲桿帶動(dòng)滑動(dòng)如上，這個(gè)滑動(dòng)臺(tái)連同顯微鏡能夠按不同方向安裝。能夠?qū)?zhǔn)前方、上下、左右移動(dòng)；或?qū)?zhǔn)下方，左右移動(dòng)?；瑒?dòng)臺(tái)安裝在一個(gè)大底座上。第8頁(yè)第8頁(yè)讀數(shù)顯微

6、鏡操作環(huán)節(jié)：1.將讀數(shù)顯微鏡適當(dāng)安裝，對(duì)準(zhǔn)待測(cè)物；2.調(diào)整顯微鏡目鏡，以清楚地看到米字形叉絲（或標(biāo)尺）；3.調(diào)整顯微鏡匯集情況或移動(dòng)整個(gè)儀器，使待測(cè)物成像清楚，并消除視差，即眼睛上下移動(dòng)時(shí)，看到叉絲與待測(cè)物成像清楚，并清除視差，即眼睛上下移動(dòng)時(shí)，看到叉絲與待測(cè)物成像之間無(wú)相對(duì)移動(dòng)；4.先讓叉絲對(duì)準(zhǔn)待測(cè)物上一點(diǎn)（或一條線）A，記下讀數(shù)；轉(zhuǎn)動(dòng)絲桿，對(duì)準(zhǔn)另一點(diǎn)B，再記下讀數(shù)，兩次讀數(shù)之差即AB之間距離。注意兩次讀數(shù)時(shí)絲桿必須只向一個(gè)方向移動(dòng)，以避免螺距差?！驹囼?yàn)內(nèi)容】 1、以游標(biāo)卡尺在不同方位測(cè)量半空心圓柱體外徑D1、內(nèi)徑D2、高度H1及深度H2各四次，并求其體積。2、以螺旋測(cè)微器在鋼球不同位置三互

7、垂方向測(cè)量其直徑D各 8次，并求其體積。 3、以讀數(shù)顯微鏡測(cè)量頭發(fā)絲直徑各6次取平均。算出頭發(fā)絲橫截面積。 注意： 以上三個(gè)試驗(yàn)內(nèi)容都要有誤差分析！【書上P16頁(yè)（ 1-2-6 ）式】第9頁(yè)第9頁(yè)試驗(yàn)二：密度測(cè)量【目的要求】 1調(diào)試物理天平：調(diào)整水平；調(diào)整零點(diǎn)；練習(xí)使用辦法 。2學(xué)習(xí)用流體靜力稱衡法測(cè)定不規(guī)則固體密度。第10頁(yè)第10頁(yè)用流體靜力稱衡法測(cè)量固體密度 所謂流體靜力稱衡法，即先用天平稱被測(cè)物體在空氣中質(zhì)量m1，然后將物體浸入水中，稱出其在水中質(zhì)量m2， 【試驗(yàn)原理】 m1m2則物體在水中受到浮力為： F (m1m2)g 依據(jù)阿基米德原理，浸沒(méi)在液體中物體所受浮力大小等于物體所排開(kāi)液體

8、重量。因此： F0g V 其中0為液體密度（本試驗(yàn)中采用液體為水）；V是排開(kāi)液體體積亦即物體體積 由此得 ： 聯(lián)立上兩式可得： 第11頁(yè)第11頁(yè)測(cè)金屬塊密度1）用細(xì)線拴住金屬塊，置于天平左面掛鉤上測(cè)出其在空氣中質(zhì)量m1；2）將金屬塊浸沒(méi)在水中，稱其質(zhì)量m2；3）多測(cè)幾次求平均值，并要進(jìn)行誤差分析。【試驗(yàn)內(nèi)容】 【試驗(yàn)儀器】 物理天平如圖：橫梁上裝有三角刀口A、F1、F2 中間刀口A置于支柱頂端刀口墊上，作為橫梁支點(diǎn)。兩邊刀口各有秤盤P1、P2，伴隨橫梁上升或下降。當(dāng)橫梁下降時(shí)，制動(dòng)架就會(huì)把它托住，以免刀口磨損。橫梁兩端各有一平衡螺母B1、B2，用于空載調(diào)整平衡。橫梁上裝有游動(dòng)砝碼D，用于1g下

9、列稱量。第12頁(yè)第12頁(yè)物理天平操作環(huán)節(jié)：1.水平調(diào)整：使用天平時(shí)，首先調(diào)整天平底座下兩個(gè)螺釘L1、L2，使水準(zhǔn)儀中氣泡位于圓圈線中央位置；2.零點(diǎn)調(diào)整：天平空載時(shí)，將游動(dòng)砝碼撥到左端點(diǎn)，與0 刻度線對(duì)齊。兩端秤盤懸掛在刀口上順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)制動(dòng)旋鈕Q，啟動(dòng)天平，觀測(cè)天平是否平衡。當(dāng)指針在刻度尺S上往返擺動(dòng)，左右擺幅近似相等，便可認(rèn)為天平達(dá)到了平衡。假如不平衡，反時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)制動(dòng)旋鈕Q，使天平制動(dòng)，調(diào)整橫梁兩端平衡螺母B1、B2，再用前面辦法判斷天平是否處于平衡狀態(tài)，直至達(dá)到空載平衡為止；3.稱量：把待測(cè)物體放在左盤中，右盤中放置砝碼，輕輕旋轉(zhuǎn)制動(dòng)旋鈕使天平啟動(dòng)，觀測(cè)天平向哪邊傾斜，馬上反向旋轉(zhuǎn)

10、制動(dòng)旋鈕，使天平制動(dòng)，酌情增減砝碼，再啟動(dòng)，觀測(cè)天平傾斜情況。如此重復(fù)調(diào)整，直到天平能夠左右對(duì)稱擺動(dòng)。然后調(diào)整游動(dòng)砝碼，使天平達(dá)到平衡，此時(shí)游動(dòng)砝碼質(zhì)量就是待測(cè)物體質(zhì)量。稱量時(shí)選擇砝碼應(yīng)由大到小，逐一試用，直到最后利用游動(dòng)砝碼使天平平衡 。第13頁(yè)第13頁(yè)物理天平維護(hù)辦法：（1）天平負(fù)載量不得超出其最大稱量值，以免損壞刀口或橫梁；（2）為了避免刀口受沖擊而損壞，在取放物體、取放砝碼、調(diào)整平衡螺母以及不使用天平時(shí)，都必須使天平制動(dòng)。只有在判斷天平是否平衡時(shí)才將天平啟動(dòng)。天平啟動(dòng)或制動(dòng)時(shí)，旋轉(zhuǎn)制動(dòng)旋鈕動(dòng)作要輕；（3）砝碼不能用手直接取拿，只能用鑷子間接挾取。從秤盤上取下后應(yīng)馬上放入砝碼盒中；（4）天平各部分以及砝碼都要防銹、防腐蝕，高溫物體以及有腐蝕性化學(xué)藥物不得直接放在盤內(nèi)稱量；（5）稱量完畢將制動(dòng)旋鈕左旋轉(zhuǎn)，放下橫梁，保護(hù)刀口。第14頁(yè)第14頁(yè)_系 級(jí) 專業(yè) 班 成績(jī) 姓名 同組人姓名 第 組 日期 試驗(yàn)名稱試驗(yàn)?zāi)康脑囼?yàn)儀器設(shè)備試驗(yàn)原理不要照搬教材，應(yīng)按自