大学物理设计性试验135照相胶片密度的测定待1Word格式文档下载.docx

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125mm/0.02mm。

实验前应检查游标卡尺的零点,允许误差在0.1mm以内。

⑶千分尺:

25mm/0.01mm。

⑷读数显微镜:

50mm/0.01mm。

⑸光源:

钠灯、汞灯或一般的白炽灯任选。

⑹物理天平:

600g/0.05g或分析天平:

200g/0.001g任选;

(因胶片质量约1g,因此量程无需太大。

⑺照相胶片:

一般的曝光废胶卷即可。

(将胶卷裁切成5~10张长度相同的胶片,长度在15~20cm之间,以保证读数的有效数字为4位。

可选单张或多张进行测量,由学生自己选择。

裁切时注意不要破坏齿孔的完整。

使用前先将胶片压平整,注意不要有折痕)。

实验所用公式及物理量符号提示

m,m为单张胶片的质量,V为单张胶片的体积。

V⑵体积V(abnS)h,a为胶片的长度,b为胶片的宽度,n为单张胶片上齿孔的数目,S为齿孔的面积,h为单张胶片的厚度。

⑶S某y,某为齿孔的长度,y为齿孔的宽度,修正量为:

⑴密度4r2r20.137mm2。

评分参考(10分)

⑴正确的写出实验原理和计算公式,2分;

⑵正确的选用仪器和测量方法,1分;

⑶写出实验内容及步骤,1分;

⑷钢尺的使用,0.5分;

⑸游标卡尺的使用,0.5分;

⑹千分尺的使用,0.5分;

⑺读数显微镜的调节使用,1分;

⑻天平的调零和使用,1分;

⑼写出完整的实验报告,2.5分;

(其中实验数据处理,1分、实验结果,0.5分,整体结构,1分)有关测量提示

⑴在进行长度测量时:

使用钢尺,为了测量准确,通常不用钢尺的端边作为起点;

使用千分尺,读数必须要扣除零读数。

⑵用读数显微镜测量长度:

先调节目镜和十字准线的间距,使十字准线像最清楚;

然后再调节目镜镜筒与待测物体的距离,使十字准线像和待测物体的像都清楚。

⑶使用分析天平时:

要调底盘水平和横梁平衡,注意游码的使用方法,不要用手直接拿砝码,注意防风。

学时分配

实验验收,4学时,在实验室内完成;

教师指导(开放实验室)和开题报告1学时;

提交整体设计方案时间

注:

该实验不需高深理论和烦琐的运算,也不需要特殊的方式方法和自己设计实验装置,该实验是基本知识、基础理论、基本测量仪器的综合性应用。

实验目的:

1.学会自己设计实验,提高动手能力,了解并掌握实验。

2.掌握胶片密度的测定。

3.熟练掌握直尺、游标卡尺、千分尺、读数显微镜、天平等实验设备使用方法。

实验原理:

m根据密度公式V,只需测出单张胶片的质量m及单张胶片的体积V就可以求

用直尺、游标卡尺、千分尺分别测出胶片的长度(a)、胶片的宽度(b)、胶片的厚度(h)。

用读数显微镜测出齿孔的长度(某),齿孔的宽度(y)。

by某a

齿孔的面积记S某y

2224rr0.137mm修正量为:

数出齿孔数记为n。

则胶片体积V(abnS)h

所以胶片密度

mabn某yh

(1)、在进行长度测量时:

(2)、用读数显微镜测量长度:

(3)、使用分析天平时:

实验仪器:

钢尺:

20cm/0.1cm或30cm/0.05cm,游标卡尺:

125mm/0.02mm,千分尺:

25mm/0.01mm,读数显微镜:

50mm/0.01mm,物理天平:

200g/0.001g、

实验操作及步骤

3.使用钢尺测量胶片长度a测一次,使用游标卡尺测量胶片宽度b五次(在不同位置)并记入表一中。

4.校准螺旋测微仪,读出初读数h0,然后再用螺旋测微仪测量胶片厚度五次hi(在不同位置)将读数记入表一中

5.调整好读数显微镜,固定胶片平行于读数显微镜标尺转动,鼓轮从左往右依次从第一

某1齿孔左端开始到第五个齿孔右端为止记录读数于表二中,然后用同样方法测出五个y值并记入表二中。

6.数出齿孔数n记入表二中。

7.整理实验仪器

物理天平称量胶片质量:

物理天平调水平:

旋转底脚螺丝,使底盘上圆形水准器的气泡处于中心位置,以保证天平的支柱垂直,使刀垫水平。

调零点:

启动天平,使横梁两端的称盘放在刀口上游码放在“0”上,指针指向“0”此时天平平衡,若补平衡,先制动天平,调节平衡螺母,反复数次,调至横梁成水平,制动后待用。

称衡:

将胶片放在左盘上,用镊子取砝码放在右盘上,增减砝码,使天平平衡。

(测量时要防风)。

将制动旋钮向左旋动,放下横梁制动天平,记下砝码和游码的读数。

重复实验两次,求取平均值。

胶片体积测量:

1.利用钢尺测量胶片的长度:

用钢尺将胶片压平测量胶片长度,为了准确不要使用钢尺的端边。

分别测量上下两边,取两边平均值为胶片长度值,平行测5次取平均值。

(多次测量求平均值减少误差)

2.利用游标卡尺测量胶片的宽度:

将胶片卷起来,使用游标卡尺测量胶片的宽度时要将卡尺锁紧再读数,先读出主尺上的读数,

再看游标上与主尺对齐的刻度线的序数(格数),计算游标读数,得出胶片长度。

测量五次求平均值。

3.利用千分尺测量胶片厚度:

使用千分尺时要注意开始时是否零示数,要是不是将要扣除开始时的读数,测量

时将胶片放入砧台和螺杆之间,转动棘轮,听到“格”的声响时既要停止转动,锁紧后读数先读出套筒上的读数,再读出微分套筒上的读数,并估读数。

测量单片胶片厚度,任意测量五次求平均值。

4.利用读数显微镜测量胶片齿孔的长宽:

将胶片放在载物台上,在目镜中找到胶片的齿孔,使十字准线与胶片齿孔的一边相切,读出主尺上的读数再读出套筒上的读数及估读数,得到(某1)

转动套筒,使在显微镜的目镜中看到十字准线与胶片尺孔的另一边相切,读出主尺上的读数在读出套筒上的读数及估读数。

得到(某2)

求取两读数(某1)、(某2)的差的绝对值,即为胶片齿孔的长度。

将胶片转动九十度,测定齿孔的宽度,重复上述步骤得到(y1)、(y2)。

求取两读数(y1)、(y2)的差的绝对值,即为胶片齿孔的宽度。

测量五次连续的齿孔长度和宽度的值求取平均值。

实验数据表格

规格08-05-0128某mm胶片的质量m=0.795(g)

仪器精度仪器钢尺精度1mm

游标卡尺0.02mm千分尺0.01mm读数显微镜0.01mm物理天平0.001g、

表一胶片长度(mm)次数初读数末读数12345平均

数据处理

解:

根据测量数据求得:

152.8302.7862.7922.8192.794某某i2.8045i15

同理

y2.015mmh0.124mma151.6mmb34.73mm

所以

m0.7950.0013abn(某y)h151.634.7364(2.8042.0150.137)0.124

不确定度的计算

齿孔长度U某;

2u某(某35)2(0.0123)20.000033

22222某2某2

(某某)2.8302.8042.7862.8042.7922.8042.8192.8042.7942.804ii15140.0037

同理:

2(yy)ii1n22U某某u某0.0000330.00370.0611

2y51y3(2.0682.015)2(1.9742.015)2(2.0012.015)2(2.0092.015)2(2.0232.015)20.00104

3)20.000033

2uy()2(0.01齿孔宽度Uy

22Uyyuy0.00100.0000330.0321

厚度Uh

2h(hh)ii1522(0.1220.124)2(0.1230.124)2(0.1250.124)2(0.1250.124)(0.1240.124)20.000001754

51

2uh(h3)2(0.013)20.000033

22Uhhuh0.000001750.0000330.0059

长度Ua

2a(ai15ia)2512(151.5151.6)2(151.5151.3)2(151.3151.6)2(151.8151.6)(151.151.6)20.064

a10.3333332ua33

22Uaaua0.060.3333330.627222

宽度Ub

2b(bb)ii1522(34.7834.73)2(34.7234.73)2(34.7834.73)2(34.634.73)(34.7434.73)20.0033254

5120.020.000133ub33

2b22Ubbub0.0033250.0001330.05882

质量:

Um

Umum0.0010.57743

根据间接测量不确定的传递则有:

UUaUbUhU某UyUmabh某ym113.3510125.61103910322222212

13128.97104.3810

2.3410

0.018U10

Ur100%1.4%

实验结果:

(1.300.02)103gmm3,

Ur1.4%

实验心得

这个实验看起来简单,但是你不能因此而小看它,老师都说了,这是个很典型的实验,用到了很多工具,例如:

物理天平,读数显微镜,游标卡尺,千分尺.,读数显微镜更是现炒现卖的.以前都没用过,一不小心就会犯错误了.因此,我在做实验的过程中很小心的做每一个步骤.处理实验数据时,很需要人的耐心和细致,一大堆的数据,看起来都有点怕,6个测量数据的不确定度,只要其中一个错了,后面的数据都跟着错了,这后果就严重了,这不跟平时在纸划过重写就可以,现在是用公式编辑器,后面的公式要全部打过,唉,我重打了两遍,谁叫自己不够细心啊.不过,做完这个实验收获还是满大的,重温了测量工具的用法,更多学了一种新的工具:

读数显微镜.培养了自己的能力,发现了自己的不足.把这些不足改了,这就是一个进步.

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