大學(xué)物理實驗長度密度測量

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1、長度密度的測量太原理工大學(xué)物理實驗中心2011.9長度的測量實驗?zāi)康模?.掌握鋼板尺、游標卡尺、螺旋測微器的測量原理及正確使用方法。2.運用誤差知識，合理選擇測量儀器。3.掌握不確定度和有效位數(shù)的概念，學(xué)會正確記錄和處理數(shù)據(jù)。長度的測量最小刻度為毫米的鋼直尺（或鋼卷尺）游標卡尺螺旋測微器鐵板條(被測物)儀器與器材：長度的測量實驗儀器介紹刻度尺是一種最簡單的測長儀器，一般分度值為1mm,標度單位為cm,讀數(shù)時可以準確讀到mm位，mm位以下的十分之一mm位是憑眼睛估讀位。使用注意事項：1.盡量使待測物貼近刻度尺的刻度線，讀數(shù)時視線要垂直刻度尺。2.一般不要用刻度尺的端點作為測量的

2、起點，因為端邊易受磨損而給測量帶來誤差。這時可以在刻度尺上任選一刻度線作為測量的起點線。3.刻度尺的刻度可能不夠均勻，在測量時要選取不同起點進行多次測量，然后取平均值。4.要學(xué)會正確讀數(shù)和記錄的方法。當(dāng)被測長度的一端和刻度尺零刻度線對齊，另一端位于兩個最小刻度之間時，只能用眼睛估讀，因而是不準確的，記錄的數(shù)字要比刻度尺的最小刻度的示數(shù)多一位。圖1012456678678ABCD012012456456長度的測量長度的測量游標卡尺是由毫米分度值的主尺和一段能滑動的游標副尺構(gòu)成，它能夠把mm位下一位的讀數(shù)較準確地讀出來,因而是比鋼尺更準確的測量儀器。游標卡尺可以用來測量長度、孔深

3、及圓筒的內(nèi)徑、外徑等幾何量。游標卡尺:三用游標卡尺示意圖長度的測量1．讀數(shù)原理：游標副尺上有n個分格，它和主尺上的（n-1）個分格的總長度相等，一般主尺上每一分格的長度為1mm,設(shè)游標上每一個分格的長度為x,則有nx=n-1,主尺上每一分格與游標上每一分格的差值為1-x=1/n(mm)，因而1/n(mm)是游標卡尺的最小讀數(shù)，即游標卡尺的分度值。若游標上有20個分格，則該游標卡尺的分度值為1/20=0.05mm,這種游標卡尺稱為20分游標卡尺；若游標上有50個分格，其分度值為1/50=0.02mm，稱這種游標卡尺為50分游標卡尺。游標卡尺的儀器誤差：一般取游標卡尺的最小分度值

4、為其儀器誤差。長度的測量2．讀數(shù)方法：從游標卡尺的主尺上準確讀出mm位，在副尺上讀出小于mm位的尾數(shù)，以20分游標卡尺為例，游標卡尺腳卡著待測物后，從游標零刻線以左主尺上讀出測量長度的整mm數(shù)L。，若副尺上的第N格與主尺上的某一格對齊，則副尺的讀數(shù)取為△L，其值為0.05*N。主副尺讀數(shù)之和即是測量值。L=L0+△L（2-1）長度的測量Y=100mm+37x0.02mm=100.74mm長度的測量3．注意事項：（1）測量之前應(yīng)檢查游標卡尺的初讀數(shù)，看主副尺的零刻度線是否對齊，若沒有對齊，須記下初讀數(shù)，以便對測量值進行修正。兩量爪并攏時，若游標的“0”線在主尺“0”線的右方，即

5、待測物長度為零時，而卡尺讀數(shù)不為零，此時的初讀數(shù)記為正值；兩量爪并攏時，若游標的“0”線在主尺“0”線的左方，即待測物長度不為零時，而卡尺讀數(shù)為零，此時的初讀數(shù)記為負值，且在游標上讀數(shù)時應(yīng)從右端讀起。修正值=測量值-零點讀數(shù)(2)卡住被測物時，松緊要適當(dāng)，不要用力過大，注意保護游標卡尺的刀口。（3）測量圓筒內(nèi)徑時，要調(diào)整刀口位置，以便測出的是直徑而不是弦長。（4）游標卡尺上所標度的讀數(shù)單位為mm。記錄測量結(jié)果時，注意使用不同單位所對應(yīng)的數(shù)值小數(shù)點后數(shù)值的位數(shù)。被測物的長度等于主尺刻度加副尺刻度。長度的測量圖3-1螺旋測微器螺旋測微器（又稱千分尺），外形與結(jié)構(gòu)如圖3-1所示。長

6、度的測量螺母套管B、固定套管D和測砧E都固定在尺架G上。D上刻有主尺，主尺上有一條橫線(稱為讀數(shù)準線)，橫線上方刻有表示毫米數(shù)的刻線，橫線下方刻有表示半毫米的刻線。測微螺桿A和微分筒C、棘輪旋柄K連在一起。微分筒的刻度通常一圈為50分度，也有25分度和100分度的，它是依據(jù)螺旋放大的原理制成的?，F(xiàn)以50分度為例：它主要部分為一個螺距為0.5mm的微動螺桿在固定螺母中旋轉(zhuǎn)，當(dāng)微動螺桿旋轉(zhuǎn)時，帶有刻度的螺帽也跟隨螺桿一起轉(zhuǎn)動一周，螺桿便沿著旋轉(zhuǎn)軸線方向前進或后退一個螺距的距離，沿軸線方向的微小移動距離，就能用旋轉(zhuǎn)螺帽上的讀數(shù)表示出來。螺旋測微器的精密螺紋的螺距是0.5mm，旋轉(zhuǎn)螺

7、帽有50個等分刻度，因此旋轉(zhuǎn)螺帽每旋轉(zhuǎn)一小格，相當(dāng)于測微螺桿前進或后退0.5/50=0.01mm?？梢姡D(zhuǎn)動螺帽的每一小格表示0.01mm，所以螺旋測微器可準確到0.01mm。由于還能再估讀一位，可讀到毫米的千分位。長度的測量圖3-2螺旋測微器的讀數(shù)圖測量時應(yīng)注意螺桿主尺上的讀數(shù)是否超過0.5mm，圖3-2中c應(yīng)讀作5.155mm，圖d的讀數(shù)為5.655mm。螺旋測微器的儀器誤差為：0.004mm長度的測量注意事項：（1）記錄初讀數(shù)，并對測量數(shù)據(jù)作零點修正。螺旋測微器的零點可以調(diào)整，各種螺旋測微器的零點