1、基本测量实验报告课程编号 得分教师签名批改日期深 圳 大 学 实 验 报 告课程名称: 大学物理实验(一) 实验名称: 基本测量实验 学 院: 指导教师: 报告人: 组号: 学号 实验地点 实验时间: 提交时间: 1、实验目得:1、要求掌握游标卡尺、千分尺得测量原理与使用方法,通过清晰地展现长度测量技术得进步过程,体会人类智慧得魅力;2、通过求出铜管得体积,理解不确定度得计算方法与最后结果得科学表示方法,着重培养与提高实验者得实验步骤与表格制定能力。二、实验原理:1、游标卡尺得基本原理 为了使米尺测得更准一些,在米尺上附加一个能够滑动得有刻度得小尺(称为游标),这样就构成了游标卡尺,如图1-1
2、所示。 一般游标卡尺得刻度方法有:游标卡尺得游标上有n个刻度,它得总长与主尺上(n 1)个刻度得总长相等。设主尺每个刻度得长为y,游标每个刻度得长为x,则有 nx = (n 1) y, 由此求得主尺与游标每个刻度得差值为: = y x = y / n 差值正就是游标卡尺能读准得最小读数值,就就是游标卡尺得分度值,称为游标得精度,按上述原理刻度得方法称为差示法。2.螺旋测微计(千分尺)得基本原理螺旋测微计就是比游标卡尺更精密得长度测量仪器。对于螺距为y得螺旋,每转一周螺旋将沿轴线方向移动一个螺距y。如果转了1 / n周(n就是沿螺旋一周总得刻度线数目),螺旋将沿轴线移动y / n得距离,y /
3、n称为螺旋测微计得分度值。因此,借助螺旋得转动,把沿轴线方向移动得不易测量得微小距离,转变为圆周上移动得较大距离表示出来,这就就是所谓得机械放大原理。螺旋测微计就是根据此原理制成得。常见得螺旋测微计得结构如图1-2所示,它得主要部分就是一根测微螺轩,其螺距就是0、5mm,当螺杆旋转一周时,螺杆就沿轴线前进或后退0、5mm。螺杆外部附着一个微分筒,沿微分筒得圆周有50条等分刻度线,当微分筒转过一条刻度线时,测微螺杆就移动0、5/50mm=0、01mm。因此,螺旋测微计得分度值就是0、01mm,即千分之一厘米,千分尺因此而得名。实验室常用得螺旋测微计得量程就是25mm,分度值0、01mm。螺旋测微
4、计测量前先检查“0”点。轻轻转动微分筒,推动螺杆前进,当听到“咯、咯”两声时就停止转动。这时得零点读数若不为零,就有零差出现,其校政方法如下:设零点得读数为L0,待测物得读数为L,则待测物得实际长度L=L-L0,其零点差值L0可正可负。顺刻度线序列得L0记为正值,逆刻度线序列得L0记为负值。如图1-3(a)中,L0=-0、010mm,而图1-3(b)中,L0=0、022mm、三、实验仪器:仪器名称组号型号量程分度值仪螺旋测微器游标卡尺圆环、粗铜丝、细铜丝四、实验内容与步骤:、1.用游标卡尺测量圆环得外径D、内径d与高H 提示:表格中要有记录卡尺得零点误差、卡尺得仪器误差、外径D、内径d、高度H
5、得单位与各量不确定度得列以及k次测量得行,并有最后获得得平均值得行。2用螺旋测微计测量粗铜丝、细铜丝得直径( 提示:表格中要有记录千分尺零点、千分尺基础误差、粗铜丝直径D1、细铜丝直径D2得单位与各量不确定度得列以及k次测量得行,并有最后获得得平均值得行。五、数据记录:组号: ;姓名 1、用游标卡尺R测量圆筒得外径D、内径d、与高H; kD( )d ( )H( )12345678910平均 卡尺零点误差: ; 卡尺得仪器误差 2、 用螺旋测微计测量粗铜丝、细铜丝得直径 千分尺零点: 千分尺仪器误差 k( ) ( )12345678910平均六、数据处理:1、计算圆筒得外径,并计算2、计算圆筒得
6、内径,并计算3、计算圆筒得高,并计算4、计算圆筒体积V,并计算5、计算粗铜丝直径及6、计算细铜丝直径及7、间接量 ,计算B得平均值、相对不确定度与绝对不确定度。提示:七、实验结果与讨论: 实验结果1:圆筒得外径: ( )P = 实验结果2:圆筒得内径: ( )P = 实验结果3:圆筒得高: ( )P = 实验结果4:圆筒体积: ( )P = 实验结果5:粗铜丝得直径: ( )P = 实验结果6:粗铜丝得直径: ( )P = 实验结果7: ( )P = 实验讨论:八、思考题1、如何更大程度地减少试验误差。答:在同一条件下多次重复实验,取平均值作为实验结果,可以更大程度地减少试验误差。2.如何更好
7、地记录实验数据。答:在记录时,需要遵循五性原则:)原始性:不允许再作改动、不能修改)及时性:立即记录、不能回忆)完整性:实验得条件、实验得过程、观察到得现象、测量到得数据等等)系统性:一两次实验记录、连续观察与记录)客观性:不作任何评论与解释3.用游标卡尺、螺旋测微计长度时,怎样读出毫米以下得数值?答:游标卡尺找主尺与游标尺对齐得刻度线读数,再乘以分度值;螺旋测微器找到套筒上得整刻度数乘以0、01,然后再估读一位。4.何谓仪器分度值?米尺、20分度游标卡尺与螺旋测微计得分度值各为多少?如果用它们测量约7cm得长度,问各能读得几位有效数字?答:(1)在计量器具得刻度标尺上,最小格所代表得被测尺寸
8、得数值叫做分度值,分度值又称刻度值(最小刻度值);(2)米尺、20分度游标卡尺与螺旋测微器得分度值为1mm、0、05mm、0、01mm;(3)用它们测量约7cm得长度读得得有效数字位分别为4位,4位,5位。5.使用螺旋测微计时应注意些什么?答:测量时,注意要在测微螺杆快靠近被测物体时应停止使用旋钮,而改用微调旋钮,避免产生过大得压力,既可使测量结果精确,又能保护螺旋测微器。在读数时,要注意固定刻度尺上表示半毫米得刻线就是否已经露出。读数时,千分位有一位估读数字,不能随便扔掉,即使固定刻度得零点正好与可动刻度得某一刻度线对齐,千分位上也应读取为“0”。当小砧与测微螺杆并拢时,可动刻度得零点与固定
9、刻度得零点不相重合,将出现零误差,应加以修正,即在最后测长度得读数上去掉零误差得数值。6.有一角游标,主尺29度(29分格)对应于游标30个分格,问这个角游标得分度值就是多少?有效数字最后1位应读到哪一位?答:这个角游标得分度值就是1,有效数字最后一位读到百分位。7、已知一游标卡尺得游标刻度有50个,用它测得某物体得长度为5、428cm,那么,在主尺上得读数就是多少?通过游标得读数就是多少?游标上得哪一刻线与主尺上得某一刻线对齐?答:,L=5、428cm=54、28mm;该游标卡尺就是50分度游标卡尺,其分度值为0、02mm,由此可得 pkyL =1k+0、02p=54、28mm,由此可解得,k=54,p=14。故主尺上得读数为54mm,通过游标得读数就是0、28mm,游标上得第14个刻线与主尺上得第68个刻度对齐。指导教师批阅意见:成绩评定:预习(20分)操作及记录(40分)数据处理与结果陈述30分思考题10分报告整体印 象总分 指导教师签字: 年 月 日备注:注:1、报告内得项目或内容设置,可根据实际情况加以调整与补充。 2、教师批改学生实验报告时间应在学生提交实验报告时间后10日内。
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