基本测量实验分析报告.docx
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基本测量实验分析报告
基本测量实验报告
————————————————————————————————作者:
————————————————————————————————日期:
课程编号
得分
教师签名
批改日期
深圳大学实验报告
课程名称:
大学物理实验
(一)
实验名称:
基本测量实验
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:
1、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.通过求出铜管的体积,理解不确定度的计算方法和最后结果的科学表示方法,着重培养和提高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δ为:
δ=y–x=y/n
差值δ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y。
如果转了1/n周(n是沿螺旋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0.5mm,当螺杆旋转一周时,螺杆就沿轴线前进或后退0.5mm。
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0.5/50mm=0.01mm。
因此,螺旋测微计的分度值是0.01mm,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0.01mm。
螺旋测微计测量前先检查“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L0,待测物的读数为L,则待测物的实际长度L’=L-L0,其零点差值L0可正可负。
顺刻度线序列的L0记为正值,逆刻度线序列的L0记为负值。
如图1-3(a)中,L0=-0.010mm,而图1-3(b)中,L0=0.022mm.
三、实验仪器:
仪器名称
组号
型号
量程
分度值
△仪
螺旋测微器
游标卡尺
圆环、粗铜丝、细铜丝
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丝、细铜丝的直径(
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、细铜丝直径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;
k
D()
d()
H()
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
平均
卡尺零点误差:
;卡尺的仪器误差
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
()
()
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
平均
六、数据处理:
1、计算圆筒的外径
并计算
2、计算圆筒的内径
并计算
3、计算圆筒的高
并计算
4、计算圆筒体积V,并计算
5、计算粗铜丝直径
及
6、计算细铜丝直径
及
7、间接量
,计算B的平均值、相对不确定度和绝对不确定度。
提示:
七、实验结果与讨论:
实验结果1:
圆筒的外径:
()
P=
实验结果2:
圆筒的内径:
()
P=
实验结果3:
圆筒的高:
()
P=
实验结果4:
圆筒体积:
()
P=
实验结果5:
粗铜丝的直径:
()
P=
实验结果6:
粗铜丝的直径:
()
P=
实验结果7:
()
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,可以更大程度地减少试验误差。
2.如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、测量到的数据等等
4)系统性:
一两次实验记录、连续观察和记录
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0.01,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,问各能读得几位有效数字?
答:
(1)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1mm、0.05mm、0.01mm;
(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:
①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,又能保护螺旋测微器。
②在读数时,要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻线是否已经露出。
③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”。
④当小砧和测微螺杆并拢时,可动刻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百分位。
7.已知一游标卡尺的游标刻度有50个,用它测得某物体的长度为5.428cm,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=5.428cm=54.28mm;该游标卡尺是50分度游标卡尺,其分度值为0.02mm,由此可得pkyL=1k+0.02p=54.28mm,由此可解得,k=54,p=14。
故主尺上的读数为54mm,通过游标的读数是0.28mm,游标上的第14个刻线与主尺上的第68个刻度对齐。
指导教师批阅意见:
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
指导教师签字:
年月日
备注:
注:
1、报告内的项目或内容设置,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。
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- 基本 测量 实验 分析 报告
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