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1、实验一 长度的测量,大学物理实验,物理教研室,实 验 目 的,1、掌握游标卡尺和螺旋测微器的原理、读数和使用方法。2、了解误差及有效数字的概念，学习在实验中正确读取、记录和处理数据。3、学习测量不确定度的估算方法并熟悉实验报告的规范。,实验仪器,游标卡尺,螺旋测微器,游标卡尺、螺旋测微器、待测钢球、待测圆柱,1游标卡尺,根据游标上的分度格数，常把游标卡尺分为10分度的、20分度的、50分度的三种。本实验用的游标卡尺为50分度的。仪器误差为0.02mm。,游标卡尺的结构,A、B、A、B量抓 C 主尺D 游标尺 E 深度尺F 固定螺钉,使用方法,测量前将量抓A、B贴紧，检查游标卡尺有无零点误差，如
2、有，则记下此值，用以修正测量所获得的读数。测量时，将待测物体放在量抓A、B的中部位置，然后向前推动游标夹紧物体（松紧要适当），旋紧固定螺钉，即可读数。,工作原理,50个游标分度的总长刚好与主尺上49个最小分度的总长相等，即等于49mm。游标50格与主尺50格相差1格，即1mm。游标1格与主尺1格相差=1/50=0.02mm游标卡尺的分度值=0.02mm。,游标卡尺读数规则,（1）以游标零刻线位置为准，在主尺上读取整毫米数L0。（2）看游标上哪条刻线与主尺上的某一刻线（如第n条刻线）对齐，由游标上读出毫米以下的小数n。（3）总的读数为主尺毫米整数加上游标毫米小数。即 L=L0+n,游标卡尺的使用
3、与读数练习,50分度游标卡尺的读数方法,读数为：18+430.02=18.86mm,cm,游标卡尺注意事项,(1)根据被测对象情况，决定使用外测量爪、内测量爪、深度尺。(2)游标卡尺在读数时不需向后估读一位。(3)应记录游标卡尺零点位置,以便对测量值进行修正。,修正值=测量值-零点值,2.螺旋测微器（千分尺）,量程一般为025mm，最小分度是0.01mm。仪器误差为0.004mm。,螺旋测微器的结构,A测砧 B测微螺杆C固定筒 D 微分筒 E 旋转手柄 F 锁紧螺钉G 尺架,工作原理,微分筒转动一周（50格），测微螺杆将移动0.5mm。微分筒转动一格，测微螺杆将移动=0.5/50=0.01mm
4、螺旋测微器的分度值=0.01mm。,使用方法,先将测微螺杆退开，将待测物放在测砖与螺杆之间，一端与测砖相贴。顺时针缓慢旋转旋转手柄，使螺杆靠向待测物到“咔、咔”打滑为止。用锁紧螺钉锁住测微螺杆，即可开始读数。,螺旋测微器读数规则,(1)以微分筒边缘为准在固定筒上读出整数格0.5毫米以上。(2)再看固定筒上的横线所对微分筒上的分格数，读出0.5毫米以下的数。可估读到0.001毫米。(3)测量长度为上述二者之和。,螺旋测微器的使用与读数练习,读数为：7+0.187=7.187mm,读数,5+0.136=5.136mm,6.5+0.136=6.636mm,常见读数错误,25,30,螺旋测微器注意事项
5、,（1）打开测量面时，用微分筒退，测量时，用旋转手柄旋进，到微分筒“咔”、“咔”打滑止。否则，力大小不同，测不准，甚至破坏仪器。（2）读数时要注意固定尺上表示半毫米的刻线是否已经露出。（3）螺旋测微器读数时必须估读一位，即估读到0.001mm这一位上。,螺旋测微器注意事项,（4）测量前应检查零点读数。,D0=-0.012mm,D0=+0.011mm,修正值=测量值-零点值,实验内容,一、1.用游标卡尺和千分尺分别测量钢球的直径，并计算钢球的体积。2.计算直径（直接测量量）和体积（间接测量量）的不确定度。二、1.用游标卡尺测量钢柱的直径和高，并计算钢柱的体积。2.计算直径、高（直接测量量）和体积（间接测量量）的不确定度。,数据记录表格,1.用游标卡尺测量钢球直径,2.用游标卡尺测量钢柱直径和高,数据记录表格,3.用螺旋测微器 测量钢球直径,
