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1、大学物理实验预习汇报姓名柳天实验班号计科1204实验号实验名称实验地点力学根本测量教三203实验目的:1. 学习米尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平的测量原理和使用方法。2. 掌握用浮力称衡法测量物体的密度。3. 掌握一般仪器的读数规则，稳固有效数字和误差的根本概念。实验原理及仪器介绍：圆柱体密度计算公式如式1所示。m4mp =V 兀D 2H 液体密度计算公式如式2所示。m待测液体p待测液体m=-水 n pp待测液体水m x p=待测液体水m水实验仪器：1游标卡尺如图1所示，游标卡尺有两个主要局部，一条主尺和一个套在主尺上并可以沿它滑动的 副尺游标。游标卡尺的主尺为毫米分度尺，当下量爪的两个测量刀
2、口相贴时，游标上的 零刻度应和主尺上的零位对齐。如果主尺的分度值为a,游标的分度值为b，设定游标上n个分度值的总长与主尺上 n-1分度值的总长相等，则有nb = (n - 1)a 3图1游标卡尺示意图主尺与副尺每个分度值的差值即游标尺的分度值，也就是游标尺的精度最小读数值7(n - 1)a aa - b = a -=n n常用的三种游标尺有n = 10,20,50，即精度各为0.1mm、0.05mm、0.02mm。游标尺的读数方法是：先读出游标零线以左的那条线上毫米级以上的读数L。，即为整 数值；然后再认真找到游标尺上与主尺刻线精确对齐的那一条刻线该刻线的两边不对齐成 对称状态数出这条刻线是副
3、尺上的第k条，则待测物的长度即为小数值为aL = L + k x 50 n图2是n = 50分度游标卡尺的刻度及读数举例。图上读数：L = L + k x 0.02 = 15.00 +12 x 0.05 = 15.60mm00lllllHI 11ir ii ：niil1IIJHU21 F|Ifin tin u1 Ulpii05 Inf f0图2游标卡尺读数示意图螺旋测微器如图3所示，螺旋测微器是在一根测微螺杆上配一螺母套筒，上有0.5mm分度的标尺。 测微螺杆的后端连接一个有50个分度的微分套筒，螺距为50mm。当微分套筒转过一个分 度时，测微螺杆就会在螺母套筒内沿轴线方向改变0.01m m。
4、也就是说，螺旋测微器的周密 度分度值是0.01mm。由此可见，螺旋测微器是利用螺旋测微螺杆的外螺纹和固定套 筒的内螺纹周密配合的旋转运动，将测微螺杆的角位移转变为直线位移的原理完成长度测 量的量具。zo.在使用螺旋测微器时，应该检查零线的零位置，当螺杆的一端与测砧相接触时，往往会 有系统误差读数不是零毫米所以必须先记下螺旋测微器的初读数Z0,依据不同情况Z0 有正负之分。测量时将物体放在测砧和螺杆端面之间，转动测力装置，至听到“咯咯的响 声为止，两端面已与待测物紧密接触。从毫米分度尺上读出大于0.5mm的局部，0.01mm以 上的局部从微分筒边缘刻度盘上对准基准线处读出，同时要估读出0.001
5、mm级。则待测物 的实际长度为L = z - Z。螺旋测微器读数例如图4所示。图4螺旋测微器的读数示意图螺旋测微器实际上是实验方法中机械放大法的一种应用。假设微分套筒刻度局部的周长 为50mm,亥I了 50个刻度，则分度值为1mm的弧长。测量时当测微螺杆位移0.01mm时， 在微分套筒上相应变化为1mm ,于是微小位移被放大，放大倍数为 兀 D 50mmF =丁= =100。因此，这种装置使测量精度提高了 100倍，这种方法称为螺旋h 0.5mm放大法。凡采纳螺旋测微装置的仪器，如读数显微镜、测量显微镜、迈克耳孙干预仪等在测 量局部中都采纳了这种螺旋放大法。分析天平图5是TG-628A型分析天
6、平结构图。横梁；，支点刀承；.支力销；，平衡螺母；.托翼；，吊耳；，称盘；.托盘螺母；.制动旋钮；，垫脚；Q螺旋脚；Q骑码执手；指针；Q标牌图5 TG-628A型分析天平结构图和天平配套使用的是一套III级等砝码，其中最小质量的砝码为1mg，天平还设有骑码游 码操作装置，能搬动骑码正确安放在天平衡量刻度尺上。横梁上以中间为零，两侧各有 10个槽口，在010mg以内的质量变化，都可以通过骑码执手进行调节，使用天平应注意 以下几点：1调水平的螺旋脚，使水准器的水泡移到中心以保证支柱铅直；2空载支起横梁调克制动钮，观察指针摆动情况，假设指针不在零点或左右摆动 格数不相等，应马上将横梁制动，再调节平衡
7、螺母。反复几次观察调节，直到调准零点。实验内容及步骤：一、长度测量：在实验中分别用米尺、游标卡尺、螺旋测微器测量物体的长度。1、用米尺测量金属薄片的长度2、用游标卡尺测量圆柱体的内径、外径、高和深，并求出体积及误差。3、螺旋测微器测量小钢球的直径D。 选择不同的位置各测5次，求外表积。二、密度测量：用浮力称衡法测量不规则物体的密度。1、调整物理天平。调水平。旋转底脚螺钉，使水平仪的气泡位于中心。 调零点。 称衡。2、测量金属块的密度。用天平称量金属块的质量m,共5次。用细丝将金属块悬吊在水中，测量金属块的质量m2,共五次。数据表格：一、用米尺、游标卡尺测量数据表格米尺/(mm)游标卡尺/(mm)L0L1L=L1-L0LD内 DD外D高HH深hh12345平均值L=D = 内D =外H =h =b L =b D =内_b D = 外b H =b h =二、螺旋测微器测量小钢球的直径D数据表格D/(mm)AD /(mm)=D- D12345平均值D =三、用浮力称衡法测量不规则物体的密度数据表格m /giAm /g= m - miiim /g2Am /g= m - m2 2 212345教师签字：月 日
