大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)長(zhǎng)度測(cè)量

—長(zhǎng)度測(cè)量11.掌握游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器的測(cè)量原理。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.正確使用游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器。3.掌握有效數(shù)字和不確定度分析的概念。4.學(xué)習(xí)用列表法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。2游標(biāo)卡尺（0.02mm）螺旋測(cè)微器(0.01mm)土字形工件小鋼球二、實(shí)驗(yàn)儀器3二、實(shí)驗(yàn)儀器主尺：鋼制的毫米分度尺副尺：可以沿主尺移動(dòng)，對(duì)主尺的最小分度值再進(jìn)行分度，可以把主尺上估讀的部分精確地讀出來。分度值：最小格所代表的被測(cè)尺寸的數(shù)值叫分度值。1.游標(biāo)卡尺的結(jié)構(gòu)：4二、實(shí)驗(yàn)儀器游標(biāo)卡尺的正確使用5二、實(shí)驗(yàn)儀器螺旋測(cè)微器的結(jié)構(gòu)螺旋套筒砧臺(tái)固定套筒尺架測(cè)桿旋鈕棘輪止動(dòng)扳鈕6螺旋測(cè)微器的正確使用二、實(shí)驗(yàn)儀器71.游標(biāo)卡尺的原理：(1)讀數(shù)原理：利用兩尺的差------主尺上的分度值------游標(biāo)上的分度值游標(biāo)上n個(gè)分格的總長(zhǎng)與主尺上n-1個(gè)分格的總長(zhǎng)相等，即則游標(biāo)卡尺的最小分度值其中n為游標(biāo)的分格的格數(shù)，n為多少就是多少分度例如：10分度的游標(biāo)，最小分度值是20分度和50分度的游標(biāo)，最小分度值分別是0.05mm和0.02mm。游標(biāo)卡尺的最小分度值一般標(biāo)在游標(biāo)卡尺的副尺（游標(biāo)）上。三、實(shí)驗(yàn)原理積累放大法8以常見的50分度游標(biāo)卡尺為例主尺與游標(biāo)上每個(gè)分格的差值是0.02mm9a.先弄清所使用的游標(biāo)卡尺的最小分度值；b.先從主尺上讀出毫米為單位的整毫米數(shù)，即游標(biāo)零線剛越過的那條主尺刻度的值；c.再?gòu)挠螛?biāo)上讀出毫米為單位的小數(shù)部分，即從游標(biāo)上數(shù)出與主尺上的某刻線對(duì)得最齊的那條刻線，；d.物體的長(zhǎng)度等于整數(shù)部分加上小數(shù)部分，；e.將結(jié)果的毫米單位換算為所要求的單位。(2)讀數(shù)方法：測(cè)量值＝主尺讀數(shù)(毫米整數(shù))+游標(biāo)對(duì)齊刻度線×0.02mm(毫米小數(shù))（無估讀位）三、實(shí)驗(yàn)原理10例如（50分度）

主尺與游標(biāo)上每個(gè)分格的差值是0.02mm三、實(shí)驗(yàn)原理x=0+12×0.02=0.24mmx=0.30mm11游標(biāo)卡尺使用注意事項(xiàng)：推動(dòng)游標(biāo)時(shí)要先旋松緊固螺釘，切忌用力過大而引入測(cè)量誤差；測(cè)量完了要先松開量爪，再取出被測(cè)物，以免弄傷內(nèi)量爪的刀口、外量爪的鉗口和量尺的尖端；用完后應(yīng)立即放回盒內(nèi)，不能放在潮濕的地方。122.螺旋測(cè)微器的測(cè)量原理三、實(shí)驗(yàn)原理主尺的最小分度值是0.5mm微分筒每旋轉(zhuǎn)一周，測(cè)微螺桿將沿軸線方向移動(dòng)0.5mm微分筒每旋轉(zhuǎn)一格（一個(gè)分度），相當(dāng)于測(cè)微螺桿沿軸線移動(dòng)螺旋測(cè)微器可準(zhǔn)確地測(cè)出毫米的百分位，并可估讀到毫米的千分位。分度值：△x=0.01mm機(jī)械放大法得名千分尺13螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法測(cè)量值＝固定套筒讀數(shù)(半毫米以上)+螺旋套筒對(duì)齊的刻度線×0.01mm，注意要有估讀位，估讀到0.001mm。三、實(shí)驗(yàn)原理x=4+18.4×0.01=4.184mmx=4.5+18.4×0.01=4.684mm14螺旋測(cè)微器的零點(diǎn)讀數(shù)δ零點(diǎn)讀數(shù)：轉(zhuǎn)動(dòng)棘輪，使測(cè)微螺桿和測(cè)砧剛好接觸，固定套管上的準(zhǔn)線在螺旋套筒筒上的示值，即為零點(diǎn)讀數(shù)δ。測(cè)量值=讀數(shù)值-零點(diǎn)讀數(shù)三、實(shí)驗(yàn)原理15零點(diǎn)讀數(shù)的修正值：修正值實(shí)際結(jié)果修正值實(shí)際結(jié)果16螺旋測(cè)微器使用注意事項(xiàng)：測(cè)量前應(yīng)先檢查零點(diǎn)讀數(shù)；測(cè)量面A、B和被測(cè)物體之間的接觸壓力應(yīng)當(dāng)微小且恒定。測(cè)量完畢，應(yīng)使測(cè)量面A、B間留出適當(dāng)間隙，以避免因熱脹冷縮而損壞螺紋。171.用游標(biāo)卡尺測(cè)量土字形工件各部位的直徑和高四、實(shí)驗(yàn)步驟校準(zhǔn)儀器，看是否有零誤差。(本實(shí)驗(yàn)為0.00mm)即測(cè)量前，先將外量爪合攏，檢查游標(biāo)的0刻線是否與主尺0刻線重合，如果重合了就可開始測(cè)量；如沒有重合則說明有零誤差，應(yīng)記下零點(diǎn)讀數(shù)并加以修正。零誤差可負(fù)可正，當(dāng)游標(biāo)的0刻度線在主尺0刻度線的左側(cè)則記為負(fù)值，叫做負(fù)零誤差，反之記為正值叫做正零誤差。(2)每個(gè)直接測(cè)量分別測(cè)量6次，并記下相應(yīng)的測(cè)量值。校準(zhǔn)儀器，讀取零點(diǎn)讀數(shù)δ。(2)分別從不同方向測(cè)量金屬球直徑6次，并記下相應(yīng)的測(cè)量值。2.用螺旋測(cè)微器測(cè)小鋼球的體積181.用游標(biāo)卡尺測(cè)土字形工件的體積五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格19表1用游標(biāo)卡尺測(cè)量小工件的體積單位：mm202.用螺旋測(cè)微器測(cè)小鋼球的體積R五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格21表2

用螺旋測(cè)微器測(cè)量小鋼球的體積單位：mm五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格22數(shù)據(jù)處理方法（1）每一個(gè)直接測(cè)量量平均值（2）平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差（3）A類不確定度分量23數(shù)據(jù)處理方法（4）B類不確定度分量（5）合成不確定度（6）直接測(cè)量量結(jié)果（4）B類不確定度分量（5）合成不確定度（6）直接測(cè)量量結(jié)果24數(shù)據(jù)處理方法（7）體積的平均值

（8）體積的不確定度（9）體積的結(jié)果

251.本實(shí)驗(yàn)的原理指的是游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器的讀數(shù)原理和讀數(shù)方法.2.注意有效數(shù)字的正確書寫；3.寫出各物理量的計(jì)算過程；4.給出體積的完整表達(dá)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求參考教材P15例1和P18例4261.直接測(cè)量量的不確定度參照教材P15例12.各圓柱體體積的不確定度參照建材P18例43.土字形工件體積的不確定度實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理要求4.小鋼球體積的不確定度271.測(cè)量前進(jìn)行零點(diǎn)校正，測(cè)量值=讀數(shù)值-零點(diǎn)讀數(shù)。2.讀數(shù)時(shí)，視線與刻度面垂直。3.游標(biāo)卡尺的測(cè)量爪必須緊靠待測(cè)物體，但不能將待測(cè)物在量爪間來回滑動(dòng)。4.使用螺旋測(cè)微器時(shí)，首先轉(zhuǎn)動(dòng)螺旋套筒接近待測(cè)物（測(cè)砧間留有空隙），再轉(zhuǎn)動(dòng)棘輪接觸物體(聽到輕微的咔咔聲即可），切勿直接轉(zhuǎn)動(dòng)螺旋套筒使物體與測(cè)砧接觸。6.測(cè)量完畢，量爪之間、測(cè)砧面之間應(yīng)留有空隙。注意事項(xiàng)2