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1、HEN system office room HEN 16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688课程编号得分教师签名批改日期学实验报课程名称:大学物理实验（一）实验名称： 基本名量实验学 院:指导教师报告人： 组号:学号 实验地点实验时间：提交时间:一、实验目的：1. 要求掌握游标卡尺、千分尺的测量原理和使用方法，通过清晰地展现长度测量技术的进步 过程，体会人类智慧的魅力：2. 通过求出铜皆的体积，理解不确定度的计算方法和最后结果的科学表示方法着重培养和 提髙实验者的实验步骤与表格制定能力.二、实验原理：1. 游标卡尺的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的有刻度
2、的小尺(称 为游标)，这样就构成了游标卡尺，如图1-1所示。一般游标卡尺的刻度方法有：游标卡尺的游标上有n个刻度，它的总长与主 尺上(n - 1)个刻度的总长相等。设主尺每个刻度的长为y,游标每个刻度的长 为X,则有nx = (n - 1) y,由此求得主尺与游标每个刻度的差值S为：6 = y - x = y / n差值6正是游标卡尺能读准的最小读数值，就是游标卡尺的分度值，称为游 标的精度，按上述原理刻度的方法称为差示法2. 螺旋测微计(千分尺)的基本原理螺旋测微计是比游标卡尺更精密的长度测量仪器。对于螺距为y的螺旋，每转一周螺旋将沿轴线方向移动一个螺距珏如果转 7 1 / n周(n是沿螺旋
3、一周总的刻度线数目)，螺旋将沿轴线移动y / n的距 离，y / n称为螺旋测微计的分度值。因此，借助螺旋的转动，把沿轴线方向移动的不易测量的微小距离，转变为 圆周上移动的较大距离表示出来，这就是所谓的机械放大原理。螺旋测微计是根 据此原理制成的。常见的螺旋测微计的结构如图1-2所示，它的主要部分是一根测微螺轩，其 螺距是，当螺杆旋转一周时，螺杆就沿轴线前进或后退。螺杆外部附着一个微分 筒，沿微分筒的圆周有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50mm=因此，螺旋测微计的分度值是，即千分之一厘米，千分尺因此 而得名实验室常用的螺旋测微计的量程是25mm,分度值。螺旋测微计
4、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。这时的零点读数若不为零，就有零差出现，其 校政方法如下：设零点的读数为Lo待测物的读数为L.则待測物的实际长度L =L-Lo,其零点差值 Lo可正可负。顺刻度线序列的Lo记为正值，逆刻度线序列的Lo记为负值“如图1-3 (a) 中，L而图 1-3 (b)中，Lo=.三、实验仪器:仪器名称组号型号量程分度值Ar螺旋测微 器游标卡尺圆环、粗铜幺幺、细铜幺幺四、实验内容和步骤：1. 用游标卡尺测量圆环的外径D、内径d和高H提示：表格中要有记录卡尺的零点误差、卡尺的仪器误差、外径D、内径 d、高度H的单位和各量不确
5、定度的列以及k次测量的行，并有最后获得的平均 值的行。2. 用螺旋测微计测量粗铜统、细铜统的直径（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 铜幺幺直径D2的单位和各量不确定度的列以及k次测量的行，并有最后获得的平 均值的行。五、数据记录：组号： :姓名1、用游标卡尺R测量圆筒的外径D、内径d、和高H；卡尺零点误差： :卡尺的仪器误差kD()d ()M)12345678910平均2、用螺旋测微计测量粗铜丝,细铜丝的直径千分尺零点： 千分尺仪器误差 k。， )d2 ()12345678910平均六、数据处理： 1、计算圆筒的外径并计算2、计算圆筒的内笆7,并计算眼3、计算
6、圆简的高冃，并计算/4、计算圆筒体枳V,并计算5、计算粗铜丝直径Q及AQ6、计算细铜统直径及7、间接量8 =繼.计算，的平均值、相对不确定度和绝对不确定度.提示:D2AD1 2 D1AD2 瓦）刊瓦（E+瓦）七、实验结果与讨论：实验结果1：圆筒的外径：D=()P =实验结果2：圆筒的内径：d=()P =实验结果3：圆筒的高： H=()P =实验结果4：圆筒体积： V=()P =实验结果5：粗铜丝的直径：以=()P =实验结果6：粗铜税的直径：D2=()P =实验结果7：B=()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.2.如
7、何更好地记录实验数据。答：在记录时,需要遵循五性原则：1）原始性：不允许再作改动、不能修改2）及时性：立即记录，不能回忆3）完整性：实验的条件,实验的过程、观察到的现象、4）系统性：一两次实验记录、连续观察和记录可以更大程度地减少试验误差。测垃到的数据等等5）客观性：不作任何评论和解释3. 用游标卡尺、螺旋测微计长度时，怎样读出毫米以下的数值？答：游标卡尺找主尺与游标尺对齐的刻度线读数，再乘以分.度值：螺旋测微器找到套筒上的整 刻度数乘以，然后再估读一位。4. 何谓仪器分度值？米尺、20分度游标卡尺和螺旋测微计的分度值各为多少？如果 用它们测量约7cm的长度，问各能读得儿位有效数字？答：（1）
8、在计量器具的刻度标尺上，最小格所代表的被测尺寸的数值叫做分度值，分度值又称刻度 值（最小刻度值）:（2）米尺、20分度游标卡尺和螺旋测微器的分度值为1皿、:（3）用它们测量约7cm的长度读得的有效数字位分别为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 过大的压力，既可使测量结果精确又能保护。 在读数时，要注意固定上表示半毫米的刻线是否己经露岀。 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的零点正好与可动刻.度的某 一刻度线对齐，千分位上也应读取为“0”。 当小砧和测微螺杆并拢时，可动刻
9、度的零点与固定刻度的零点不相重合，将出现零误差，应 加以修正，即在最后测长度的读数上去掉零误差的数值。6. 有一角游标，主尺29度（29分格）对应于游标30个分格，问这个角游标的分度 值是多少？有效数字最后1位应读到哪一位？答：这个角游标的分度值是1,有效数字最后一位读到白分位。7. 已知一游标卡尺的游标刻度有50个，用它测得某物体的K度为，那么，在主尺上 的读数是多少？通过游标的读数是多少？游标上的哪一刻线与主尺上的某一刻线对 齐？答：，L=；该游标卡尺是50分度游标卡尺，其分度值为，由此可得?pkyL?=lk-=，由此可解得，k=54, p=14o故主尺上的读数为51mm,通过游标的 读数是，游标上的第14个刻线与主尺上的第68个刻度对齐。指导教師批阅意见: 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 印象总分指导教姉签字：年 月 日备注:注：1、报告内的项U或内容设置，可根据实际情况加以调整和补充。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。
