1、懷 化 學(xué) 院 大 學(xué) 物 理 實(shí) 驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)報(bào)告系別 物信系 年級(jí) 2009 專(zhuān)業(yè) 電信 班級(jí) 09電信1班姓名 張 三 學(xué)號(hào) 09104010* 組別 1 實(shí)驗(yàn)日期 2009-10-20 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目: 長(zhǎng)度和質(zhì)量的測(cè)量 【實(shí)驗(yàn)題目】長(zhǎng)度和質(zhì)量的測(cè)量【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?. 掌握米尺、游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微計(jì)等幾種常用測(cè)長(zhǎng)儀器的讀數(shù)原理和使用方法。2. 學(xué)會(huì)物理天平的調(diào)節(jié)使用方法，掌握測(cè)質(zhì)量的方法。3. 學(xué)會(huì)直接測(cè)量和間接測(cè)量數(shù)據(jù)的處理，會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的不確定度進(jìn)行估算和分析，能正確地表示測(cè)量結(jié)果?！緦?shí)驗(yàn)儀器】(應(yīng)記錄具體型號(hào)規(guī)格等，進(jìn)實(shí)驗(yàn)室后按實(shí)填寫(xiě))直尺(50cm)、游標(biāo)卡尺(0.02mm)、螺旋測(cè)微計(jì)(

2、025mm,0.01mm),物理天平(TW-1B型，分度值0.1g，靈敏度1div/100mg),被測(cè)物體【實(shí)驗(yàn)原理】(在理解基礎(chǔ)上，簡(jiǎn)明扼要表述原理，主要公式、重要原理圖等)一、游標(biāo)卡尺主尺分度值：x=1mm,游標(biāo)卡尺分度數(shù)：n（游標(biāo)的n個(gè)小格寬度與主尺的n-1小格長(zhǎng)度相等）,游標(biāo)尺分度值：（50分度卡尺為0.98mm,20分度的為：0.95mm）,主尺分度值與游標(biāo)尺分度值的差值為：,即為游標(biāo)卡尺的分度值。如50分度卡尺的分度值為：1/50=0.02mm,20分度的為：1/20=0.05mm。讀數(shù)原理：如圖，整毫米數(shù)L0由主尺讀取，不足1格的小數(shù)部分需根據(jù)游標(biāo)尺與主尺對(duì)齊的刻線(xiàn)數(shù)k和卡尺的分

3、度值x/n讀?。鹤x數(shù)方法（分兩步）：(1)從游標(biāo)零線(xiàn)位置讀出主尺的讀數(shù).(2)根據(jù)游標(biāo)尺上與主尺對(duì)齊的刻線(xiàn)k讀出不足一分格的小數(shù),二者相加即為測(cè)量值.即: ,對(duì)于50分度卡尺：;對(duì)20分度：。實(shí)際讀數(shù)時(shí)采取直讀法讀數(shù)。二、螺旋測(cè)微器原理：測(cè)微螺桿的螺距為0.5mm，微分筒上的刻度通常為50分度。當(dāng)微分筒轉(zhuǎn)一周時(shí)，測(cè)微螺桿前進(jìn)或后退0.5，而微分筒每轉(zhuǎn)一格時(shí)，測(cè)微螺桿前進(jìn)或后退0.5/50=0.01mm?？梢?jiàn)該螺旋測(cè)微器的分度值為0.01，即千分之一厘米，故亦稱(chēng)千分尺。讀數(shù)方法：先讀主尺的毫米數(shù)（注意0.5刻度是否露出），再看微分筒上與主尺讀數(shù)準(zhǔn)線(xiàn)對(duì)齊的刻線(xiàn)（估讀一位）,乖以0.01mm, 最后

4、二者相加。三：物理天平天平測(cè)質(zhì)量依據(jù)的是杠桿平衡原理分度值:指針產(chǎn)生1格偏轉(zhuǎn)所需加的砝碼質(zhì)量，靈敏度是分度值的倒數(shù)，即，它表示天平兩盤(pán)中負(fù)載相差一個(gè)單位質(zhì)量時(shí)，指針偏轉(zhuǎn)的分格數(shù)。如果天平不等臂，會(huì)產(chǎn)生系統(tǒng)誤差，消除方法：復(fù)稱(chēng)法，先正常稱(chēng)1次，再將物放在右盤(pán)、左盤(pán)放砝碼稱(chēng)1次(此時(shí)被測(cè)質(zhì)量應(yīng)為砝碼質(zhì)量減游碼讀數(shù))，則被測(cè)物體質(zhì)量的修正值為：?！緦?shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟】(實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及主要操作步驟)1. 米尺測(cè)XX面積：分別測(cè)量長(zhǎng)和寬各一次。2. 游標(biāo)卡尺測(cè)圓環(huán)體積：(1)記下游標(biāo)卡尺的分度值和零點(diǎn)誤差。(2)用游標(biāo)卡尺測(cè)量圓環(huán)的外徑、內(nèi)徑及圓環(huán)高度h各6次(在垂直交叉方向進(jìn)行)。3千分尺測(cè)小鋼球直徑：（1）

5、記下螺旋測(cè)微器的分度值，(2)測(cè)量其零點(diǎn)讀數(shù)3次，求出平均值.(3)用千分尺測(cè)量小鋼球不同部位的直徑，測(cè)量6次(要在垂直交叉方向進(jìn)行)。4物理天平使用（1）調(diào)底座水平；（2）調(diào)平衡；（3）稱(chēng)量；（4）天平復(fù)原。【數(shù)據(jù)處理】1、 由表1數(shù)據(jù)得35.1526.05915.66 (cm2) ， 2、 由表2數(shù)據(jù)，D、d、h的計(jì)算結(jié)果如表5所示： 表5 空心圓柱體體積測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果測(cè)量量平均值30.940.400.020.4010.200.360.020.3660.030.100.020.1其中故：，故： =-961.33(mm2), =668.19(mm2)由不確定度傳遞公式得：，=3.2%3、

6、由表3數(shù)據(jù)得：9.483mm，=0.0904mm，=0.09mm， 4、 由表4 數(shù)據(jù)得： 【實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析】1、米尺測(cè)得*的面積為：，相對(duì)不確定度：0.08%2、游標(biāo)卡尺測(cè)得圓環(huán)體積為：，相對(duì)不確定度：3.2%3、千分尺測(cè)得圓球直徑為：，相對(duì)不確定度：0.45% 4、復(fù)稱(chēng)法測(cè)得圓柱體質(zhì)量為：293.18g。 測(cè)量結(jié)果是可信的。面積的相對(duì)不確定度非常小，并不能說(shuō)明誤差非常小，因只對(duì)長(zhǎng)、寬的一個(gè)位置進(jìn)行了一次測(cè)量。 游標(biāo)卡尺測(cè)量誤差主要來(lái)自對(duì)與主尺對(duì)齊的游標(biāo)格線(xiàn)判斷不準(zhǔn)；螺旋測(cè)微器的測(cè)量誤差主要來(lái)自對(duì)格線(xiàn)是否露出的判斷和零點(diǎn)讀數(shù)及估讀數(shù)；從天平測(cè)量結(jié)果可以看出，復(fù)稱(chēng)法測(cè)出的兩次質(zhì)量很接近，說(shuō)明天

7、平的不等臂誤差是很小的。對(duì)多人一組的，應(yīng)注明合作者合作者： 無(wú) 懷 化 學(xué) 院 實(shí) 驗(yàn) 數(shù) 據(jù) 記 錄 紙實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)： 長(zhǎng)度與質(zhì)量的測(cè)量 實(shí)驗(yàn)時(shí)間： 2009 年 9 月 20 日教師簽名：_物 信 系_ _系 09 級(jí) 電信 專(zhuān)業(yè) 1 班姓名 張 三 學(xué)號(hào) 09104010* 數(shù)據(jù)記錄：表1 米尺測(cè)量的面積數(shù)據(jù)米尺量程： 50cm 分度值： 1mm 儀器誤差： 0.15mm 物理量長(zhǎng)度寬度測(cè)量值35.1526.05表2 游標(biāo)卡尺測(cè)量圓環(huán)的體積數(shù)據(jù)記錄表分度值： 0.02mm 儀器誤差：0.02mm 零點(diǎn)讀數(shù)：x0： 0 mm 12345631.2230.1831.0631.1231.2030.869.9610.1210.9010.1610.069.9859.9259.9860.1660.0859.9460.12表3 用螺旋測(cè)微器測(cè)量小球直徑記錄表分度值： 0.01mm 儀器誤差：0.004mm 零點(diǎn)誤差：d0： +0.012 mm123419.9805620.12519.98819.99020.01820.19817.680表4 復(fù)稱(chēng)法測(cè)圓柱體質(zhì)量最大稱(chēng)衡質(zhì)量: 1000g 次數(shù)293.15293.20記錄表格設(shè)計(jì)、及記錄規(guī)范：1、要有表序(表1、表2)、