实验报告长度测量

??实验题目：长度测量（１) 实验目的

学习米尺、游标卡尺、螺旋测微计和移测显微镜的结构、工作原理和使用方法，初步掌握实验数据记录、有效数字和误差计算规则以及对测量结果的表示方法。

（2)实验仪器

米尺、游标卡尺、螺旋测微计、移测显微镜。（３）实验原理

①游标卡尺的工作原理

游标卡尺是利用主尺和副尺的分度的微小差异来提高仪器精度的。如图2.2.1-3所示的“十分游标"，主尺上单位分度的长度为1mm,副尺的单位分度的长度为０。9ｍm ，副尺有10条刻度,当主、副尺上的零线对齐时，主、副尺上第n (n 为小于9的整数）条刻度相距为n ×０。1=0.n m ｍ，当副尺向右移动０．ｎ mm 时,则副尺上第n 条刻度和主尺上某刻度对齐.由此看出，副尺移动距离等于０．1ｍｍ的n 倍时都能读出，这就是“十分游标”能把仪器精度提高到0.1mm 的道理。

其他类型游标卡尺的工作原理与上述相同。 ②螺旋测微计的工作原理

如图2．２.1－4所示,Ａ为固定在弓形支架的套筒，Ｃ是螺距为０。５mm 的螺杆，B 为活动套筒，它和测微螺杆连在一起。活动套筒旋转一周,螺杆移动0。5mm.活动套筒左端边缘沿圆周刻有50个分度，当它转过1分度，螺杆移动的距离δ=０。5/5０=0．0１m ｍ,这样,螺杆移动0.01ｍｍ时,就能准确读出.

③移测显微镜

移测显微镜的螺旋测微装置的结构和工作原理与螺旋测微计相似，所以能把仪器精度提高到０．0１mm 。由于移测显微镜能将被测物体放大,因而物体上相距很近的两点间的距离也能测出。

（４)实验数据与处理(橙色字体的数据是在实验室测量出的原始数据,其他数据是计算所得。）一、用米尺测量

①用米尺测量木条长度，米尺的量程2m ，最小分度值１mm 。单次测量： l =4５.５5（cm ） Δl ＝0．10(cm)

图2.2.1-4

=0.0094６mm ≈0．01mm

测量结果:l ±ＵC (l ） =1５．51±0.０６（ｃm ）=（1。5５１±0。006)×１0－1

(m)

二、用游标卡尺(千分尺)测量铜套的高H 、外径Ｄ、内径d 等基本量度，估算各直接测量量的不确定度。计算出物体的体积,估算不确定度。

=0。00955mm ≈0．01ｍm

同样可以计算出U Ａ(D ）=0．00843ｍm ?≈0.0１mm,U A （d)=0．0０989m ｍ≈0。0１mm ，计算铜套的体积及其不确定度： V=

H )d D (4

?-π＝４０63.73mm 3=4。0637×1０-6(ｍ) 2

)()()()(??

????+??? ????+??? ????=H U H V d U d V D U D V V U

2222)]()(4

[))( 2())( 2(H U d D d U d H D U D H -++=π

ππ（式中的不确定度U(D) Ｕ（d ） U(H ）代入C 类不

确定度）

＝21.68 mm 3=２1．—9

测量结果为:

三、用螺旋测微器（外径用千分尺）测量小铁球的直径D,并计算其体积336

34D r V ππ==

333006.56

142.3634?===D r V ππ=65.6８５7４926≈65。6９m ｍ3（不要求计算体积V 的不确定度)

四、用移测显微镜测量(量程1００ｍm 、最小分度值0.０1mm ）毛细管直径

Ｄ=│Ａ—B │，计算Ａ类不确定度U Ａ也就是平均值标准偏差d

σ'。测量结果：玻璃毛细管内的直径 d ±ＵA =０．３３７±０．008（mm)＝（0。３３７±0。０0８）×10-3

（m) 实验感想：写出自己实验时所获得的启示或掌握的知识。

注意：写实验报告必须用专用的A4实验报告纸，不能用其他形式的作业本信纸方格纸等,并且一定要写上班别、学号、组别、实验题目、实验日期等内容。并且要与预习报告装订在一起交

根据有效数字的取值规则，测量结果有效数字的末位要与不确定度末位取齐