基本测量实验报告.docx
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基本测量实验报告
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，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=，而图1-3（b）中，L0=.
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，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、、；
（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。
②在读数时，要注意固定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，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?
?
=1k+=，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，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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