大学物理学实验质量的测量讲义
大学物理实验 长度和固体密度测量
Sx
Sx2
2 B
n
2
xi x
i 1
n(n 1)
B 仪
直接测量不确定度
m , D, H
间接测量的合成不确定度计算公式得出圆柱体密度的不确定：
ln ln 4 ln m ln H 2 ln D
E
(
ln
m
m
)2
( ln
长度和固体密度测量
一、实验目的 1.掌握游标卡尺、螺旋测微计（千分尺）、物理天平的使用方法。 2.运用误差理论处理实验数据，正确表示实验结果。
二、实验原理 （间接测量圆柱体密度， 并导出各直接测量和间接测量的不
确定度，最后正确表示物体密度的实验结果。）
m V
4m D2H
直接测量
m, D, H
D
D
)2
( ln
H
H )2
(
1 m
m
)2
(2 D来自D)2
(
1 H
H
)2
E
(
4 D2
H
m
)2
(
8m D3H
D
)2
(
4m D2H
H
)2
三、实验仪器及使用注意事项 游标卡尺（Δ仪=？）、千分尺（Δ仪=？）、物理天平（Δ仪=？）、 待测物体 注意事项: 1、（回答有关千分尺零点读数处理问题） 2、 （回答有关物理天平水平调节、刀口保护、启动和制动问题）
E
四、实验步骤： 1.用千分尺测圆柱体直径D，用游标卡尺测圆柱体高H，各测5次。 并记录下列数据表格4.1中。 2.用物理天平测圆柱体质量m，测1次。并记录下列数据表格4.4中。
大学物理实验教案长度和质量的测量两篇
一、长度测量实验1. 实验目的：(1) 学习使用毫米刻度尺进行长度测量。
(2) 理解并掌握刻度尺的读数方法。
(3) 培养实验操作能力和观察能力。
2. 实验原理：(1) 长度测量基本原理。
(2) 刻度尺的使用方法。
3. 实验器材：(1) 毫米刻度尺。
(2) 测量对象（如线段、物体等）。
4. 实验步骤：(1) 介绍刻度尺的结构和读数方法。
(2) 观察并测量指定的线段或物体长度。
(3) 记录测量数据，进行误差分析。
5. 思考题：(1) 简述刻度尺的读数方法。
(2) 讨论测量过程中可能出现的误差来源。
二、质量测量实验1. 实验目的：(1) 学习使用天平进行质量测量。
(2) 理解并掌握天平的读数方法。
(3) 培养实验操作能力和观察能力。
2. 实验原理：(1) 质量测量基本原理。
(2) 天平的使用方法。
3. 实验器材：(1) 电子天平。
(2) 测量对象（如固体、液体等）。
4. 实验步骤：(1) 介绍天平的结构和读数方法。
(2) 调节天平平衡，进行零点校正。
(3) 测量指定对象的质量，记录数据。
(4) 进行误差分析。
5. 思考题：(1) 简述天平的读数方法。
(2) 讨论测量过程中可能出现的误差来源。
六、液体体积测量实验1. 实验目的：(1) 学习使用量筒和滴定管进行液体体积测量。
(2) 理解并掌握液体体积测量的方法。
(3) 培养实验操作能力和观察能力。
2. 实验原理：(1) 液体体积测量基本原理。
(2) 量筒和滴定管的使用方法。
3. 实验器材：(1) 量筒。
(2) 滴定管。
(3) 液体样品。
4. 实验步骤：(1) 介绍量筒和滴定管的结构和读数方法。
(2) 使用量筒测量液体体积。
(3) 使用滴定管进行精确液体体积测量。
(4) 记录测量数据，进行误差分析。
5. 思考题：(1) 简述量筒和滴定管的读数方法。
(2) 讨论测量过程中可能出现的误差来源。
七、基本运动定律实验1. 实验目的：(1) 验证牛顿第一定律。
(2) 探究加速度与力的关系。
大学物理实验报告长度,质量,密度的测量
大学物理实验报告长度,质量,密度的测量大学物理实验报告：长度、质量、密度的测量一、实验目的1、掌握游标卡尺、螺旋测微器和电子天平的使用方法。
2、学会测量规则物体和不规则物体的长度、质量和密度。
3、理解误差的概念和数据处理方法，提高实验数据的准确性和可靠性。
二、实验原理1、长度测量游标卡尺：利用主尺和游标尺的分度差来提高测量精度。
主尺刻度间距为 1mm，游标尺上通常有 n 个等分刻度，总长度为（n 1)mm，游标卡尺的精度为（n 1)mm ／ n 。
螺旋测微器：通过旋转微分筒，使测微螺杆前进或后退，从而测量物体的长度。
螺旋测微器的精度通常为 001mm 。
2、质量测量电子天平：基于电磁力平衡原理，通过测量物体所受的电磁力来确定其质量。
3、密度测量对于规则物体，如长方体，其密度ρ ＝ m ／ V ，其中 m 为质量，V 为体积。
体积 V ＝ l × w × h ，l 、w 、h 分别为长方体的长、宽、高。
对于不规则物体，采用排水法测量体积。
先测量量筒中一定量水的体积 V1 ，然后将物体放入量筒中，再次测量水和物体的总体积 V2 ，物体的体积 V ＝ V2 V1 。
三、实验仪器1、游标卡尺（精度 002mm ）2、螺旋测微器（精度 001mm ）3、电子天平（精度 001g ）4、长方体金属块5、圆柱体金属块6、小石块7、量筒（50ml ）8、烧杯四、实验步骤1、长度测量用游标卡尺测量长方体金属块的长、宽、高，各测量 5 次，记录测量数据。
用螺旋测微器测量圆柱体金属块的直径和高度，各测量 5 次，记录测量数据。
2、质量测量用电子天平分别测量长方体金属块、圆柱体金属块和小石块的质量，各测量 3 次，记录测量数据。
3、密度测量计算长方体金属块的体积，根据测量的质量和体积计算其密度。
计算圆柱体金属块的体积，根据测量的质量和体积计算其密度。
采用排水法测量小石块的体积，根据测量的质量和体积计算其密度。
大学物理实验讲义实验10 杨氏模量的测定
实验1 拉伸法测量杨氏模量杨氏弹性模量(以下简称杨氏模量)是表征固体材料性质的重要的力学参量，它反映材料弹性形变的难易程度，在机械设计及材料性能研究中有着广泛的应用。
其测量方法有静态拉伸法、悬臂梁法、简支梁法、共振法、脉冲波传输法，后两种方法测量精度较高；本实验采用静态拉伸法测量金属丝的杨氏模量，因涉及多个长度量的测量，需要研究不同测量对象如何选择不同的测量仪器。
【实验目的】1. 学习用静态拉伸法测量金属丝的杨氏模量。
2. 掌握钢卷尺、螺旋测微计和读数显微镜的使用。
3. 学习用逐差法和作图法处理数据。
4.掌握不确定度的评定方法。
【仪器用具】杨氏模量测量仪（包括砝码、待测金属丝）、螺旋测微计、钢卷尺、读数显微镜【实验原理】1. 杨氏模量的定义本实验讨论最简单的形变——拉伸形变，即棒状物体(或金属丝)仅受轴向外力作用后的伸长或缩短。
按照胡克定律：在弹性限度内，弹性体的应力S F 与应变LL δ成正比。
设有一根原长为l ，横截面积为S 的金属丝（或金属棒），在外力F 的作用下伸长了L δ，则根据胡克定律有)(LLE SF δ= （1-1） 式中的比例系数E 称为杨氏模量，单位为Pa （或N ·m –2）。
实验证明，杨氏模量E 与外力F 、金属丝的长度L 、横截面积S 的大小无关，它只与制成金属丝的材料有关。
若金属丝的直径为d ，则241d S π=，代入（1-1）式中可得 Ld FLE δπ24= （1-2）（1-2）式表明，在长度、直径和所加外力相同的情况下，杨氏模量大的金属丝伸长量较小，杨氏模量小的金属丝伸长量较大。
因此，杨氏模量反映了材料抵抗外力引起的拉伸（或压缩）形变的能力。
实验中，测量出L d L F δ、、、值就可以计算出金属丝的杨氏模量E 。
2. 静态拉伸法的测量方法测量金属丝的杨氏模量的方法就是将金属丝悬挂于支架上，上端固定，下端加砝码对金属丝F ，测出金属丝的伸长量L δ，即可求出E 。
大学物理学实验讲义
大学物理学实验(讲稿)（力、热、光、电）**: ***授课时间:所在院系: 物理与电子信息学院预备知识：不确定度的概念：不确定度是由于测量误差的存在而造成对被测量值不能确定的程度。
因此，我们应将测量中的不可靠量值叫误差，导致测量结果的不可靠量值叫不确定度。
一、 直接测量量的不确定度计算：A 类不确定度：（随机误差）)1()(2--=∑N N x xu iA （通用式）B 类不确定度：（未定系统误差）3仪∆=B u （p=0.683） （通用式）总不确定度：22B A u u u +=（通用式）仪∆获得的三个途径：（1）由仪器或说明书给出（指以前称为仪器误差）。
（2）由仪器的准确度等级给出：100量程）（等级仪⨯=∆（3）估计连续读数的仪器：分度值仪21=∆；非连续读数的仪器：分度值仪=∆； 数子式仪器：仪∆取末位数字的21±±或。
单次测量的不确定度计算：由于00)(==-A i u x x 故，3仪∆==B u u二、 间接测量量的不确定度计算：设：...),,(z y x f N = 传递公式：...)()()(222222+∂∂+∂∂+∂∂=z y x N u zf u y f u x f u 例如：园柱体的密度公式为h d m v m 24πρ==则222)()2()()(hu d u m u u h d m ++=ρρ ρρρρ⨯=)()(u u （单位）式中：—待测物体的直径。
—d —待测物体的高度。
—h —待测物体的质量。
—m三、 测量结果表示：3)18.091.8()(cm g u ±=±=ρρρ （第一位为1时可多取1位）3)05.080.7()(cm gu ±=±=ρρρ （测量值不足两位补零与不确定度位数对齐）实验一 单摆一、实验目的1、用单摆测定本地的重力加速度；2、掌握用作图法验证理论公式；3、了解测量中主要误差来源及处理方法。
大学物理实验报告范例(长度和质量测量)
怀 化 学 院大 学 物 理 实 验 实验报告系别 物信系 年级 2009 专业 电信 班级 09电信1班 姓名 张 三 学号 09104010*** 组别 1 实验日期 2009-10-20游标尺分度值：x nnx n =-nk x n knk,读数方法：先读主尺的毫米数（注意0.5刻度是否露出），再看微分筒上与主尺读数准线对齐的刻线（估读一位）,乖以0.01mm, 最后二者相加。
三：物理天平天平测质量依据的是杠杆平衡原理分度值:指针产生1格偏转所需加的砝码质量，灵敏度是分度值的倒数，即n S m=∆，它表示天平两盘中负载相差一个单位质量时，指针偏转的分格数。
如果天平不等臂，会产生系统误差，消除方法：复称法，先正常称1次，再将物放在右盘、左盘放砝码称1次(此时被测质量应为砝d h d V π21-=∂∂=-961.33(mm 2), )(4122d D h V -=∂∂π=668.19(mm 2) 由不确定度传递公式得：)(6.1228)1.0*19.668()4.0*33.961()4.0*3.2912(3222222222mm U h V U d V U D V U hd D V =++=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=∴)(10)13.001.4(34mm V ⨯±=，%10013.0%100)(⨯=⨯=U V U V r =3.2%表1 米尺测量××的面积数据米尺量程：50cm分度值：1mm仪器误差：0.15mm表2 游标卡尺测量圆环的体积数据记录表分度值：0.02mm仪器误差：0.02mm零点读数：x0：0mm表3 用螺旋测微器测量小球直径记录表分度值：0.01mm仪器误差：0.004mm零点误差：d0：+0.012 mm表4 复称法测圆柱体质量最大称衡质量: 1000g。
大学物理实验分析报告范例(长度和质量的测量)
大学物理实验报告范例(长度和质量的测量)————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：怀化学院大学物理实验实验报告系别物信系年级2009专业电信班级09电信1班姓名张三学号09104010***组别1实验日期2009-10-20实验项目:长度和质量的测量【实验题目】长度和质量的测量 【实验目的】1. 掌握米尺、游标卡尺、螺旋测微计等几种常用测长仪器的读数原理和使用方法。
2. 学会物理天平的调节使用方法，掌握测质量的方法。
3. 学会直接测量和间接测量数据的处理，会对实验结果的不确定度进行估算和分析，能正确地表示测量结果。
【实验仪器】(应记录具体型号规格等，进实验室后按实填写)直尺(50cm)、游标卡尺(0.02mm)、螺旋测微计(0～25mm,0.01mm),物理天平(TW-1B 型，分度值0.1g ，灵敏度1div/100mg),被测物体【实验原理】(在理解基础上，简明扼要表述原理，主要公式、重要原理图等)一、游标卡尺主尺分度值：x=1mm,游标卡尺分度数：n （游标的n 个小格宽度与主尺的n-1小格长度相等）,游标尺分度值：x nn 1-（50分度卡尺为0.98mm,20分度的为：0.95mm ）,主尺分度值与游标尺分度值的差值为：nxx n n x =--1,即为游标卡尺的分度值。
如50分度卡尺的分度值为：1/50=0.02mm,20分度的为：1/20=0.05mm 。
读数原理：如图，整毫米数L 0由主尺读取，不足1格的小数部分l ∆需根据游标尺与主尺对齐的刻线数k 和卡尺的分度值x/n 读取：nxk x n n kkx l =--=∆1 读数方法（分两步）：(1)从游标零线位置读出主尺的读数.(2)根据游标尺上与主尺对齐的刻线k 读出不足一分格的小数,二者相加即为测量值.即: nxkl l l l +=∆+=00,对于50分度卡尺：02.00⨯+=k l l ;对20分度：05.00⨯+=k l l 。
大学物理实验报告长度,质量,密度的测量
大学物理实验报告长度,质量,密度的测量大学物理实验报告：长度、质量、密度的测量一、实验目的1、学习并掌握长度、质量和密度的测量方法及相关仪器的使用。
2、加深对长度、质量和密度概念的理解，以及它们之间关系的认识。
3、培养严谨的科学态度、细致的实验操作和数据处理能力。
二、实验原理1、长度的测量长度测量是物理实验中最基本的测量之一。
常用的测量工具包括游标卡尺和螺旋测微器。
游标卡尺是利用游标原理提高测量精度的一种长度测量工具。
主尺上的刻度每格为 1mm，游标上的刻度则根据精度不同而有所差异。
通过读取主尺和游标上的刻度值，可以得到更精确的长度测量结果。
螺旋测微器则是通过旋转螺杆来推动测杆移动，从而测量物体的长度。
其精度通常为 001mm，读数时需要注意估读一位。
2、质量的测量质量的测量通常使用天平。
天平分为托盘天平和平行梁电子天平。
托盘天平通过调整砝码和游码来使横梁平衡，从而测量物体的质量。
电子天平则直接显示物体的质量值，具有更高的精度和便捷性。
3、密度的测量密度的定义是物质的质量与体积的比值。
对于规则形状的物体，可以通过测量其尺寸计算体积；对于不规则形状的物体，可以使用排水法测量体积。
然后，通过测量物体的质量，根据密度公式ρ ＝ m ／ V 计算出物体的密度。
三、实验仪器1、游标卡尺（精度 002mm）2、螺旋测微器（精度 001mm）3、托盘天平（量程 500g，精度 01g）4、平行梁电子天平（量程 200g，精度 0001g）5、量筒（量程 100ml，精度 1ml）6、待测金属圆柱体、长方体、不规则金属块四、实验步骤1、长度的测量（1）用游标卡尺测量金属圆柱体的直径和高度，在不同位置测量多次，取平均值。
测量时，注意游标卡尺的零刻度线与主尺的零刻度线对齐，读数时视线要垂直于刻度线。
（2）用螺旋测微器测量金属圆柱体的直径，同样在不同位置测量多次，取平均值。
测量时，先旋转微分筒使测杆与物体接触，然后再旋转棘轮，直到听到“咔咔”声为止。
大学物理实验讲义
实验01 塞曼效应实验在物理学的发展过程中，人类为光本性的探讨经过了相当曲折的过程。
1845 年，法拉第发现光的振动面在磁场中发生旋转，揭示了光学现象与磁学现象之间存在联系，启发人类不能孤立地研究光，必须将光学现象和其它物理现象联系起来考虑。
1860 年，麦克斯韦的理论研究指出光的电磁本质，1892 年赫兹的实验证实了光是电磁波。
1896年塞曼（zeeman）在强磁场和精密的光谱仪器，使原子光谱分裂成数条完全偏振的光谱现象，此现象被称为塞曼效应，洛仑兹电子论对其的解释，使洛仑兹的“电子论取得了它最伟大的胜利”（劳厄）。
塞曼效应在对光本性认识中的作用被认为是继X光(1895)之后物理学最重要的发现之一。
1902 年塞曼因这一成就与洛仑兹共获诺贝尔物理奖。
塞曼效应是研究原子结构和能级参数的重要手段，也是激光技术、测量技术中的重要手段。
∆≤0.14cm-1），故采用法布里-玻罗标由于塞曼效应分裂谱线的间距极小（波数间距γ~∆值。
准具来分析谱线的精细结构，并用照相或摄谱装置记录测量塞曼分裂线的波数间距γ~【实验目的】1、观察汞546.1 nm 光谱线的塞曼效应；2、了解用法布里-波罗干涉仪测量波长差值的方法；3、测量汞546.1 nm 塞曼分裂光谱线的波长差，并且测定e /m的值。
【仪器用具】由笔形汞灯、汞灯支架、汞灯电源、可移动永久磁铁、聚光透镜、可切换滤光片盘、偏振片、FP标准具、成像透镜、观测目镜、测微千分表、CCD摄像头等部件组成三、实验原理1896年，塞曼（P. Zeeman）发现把光源放置于足够强的磁场中时，磁场作用于光体，使其光谱发生变化，可把每一条谱线分裂成几条偏振化的谱线，这种现象称为塞曼效应。
塞曼效应实验证实了原子具有磁矩和空间取向量子化，这一现象得到洛仑兹理论的解释。
1902年塞曼因这一发现与洛仑兹共享诺贝尔物理学奖。
1、原子的磁矩原子由原子核和电子组成，电子绕原子核具有轨道运动和自旋运动，相应的轨道角动量、轨道磁矩、自旋角动量及自旋磁矩可表示为：μL = eP L / 2m (1)P L = [ L (L+1)]1/2 h / 2π(2)μS = eP S / m (3)P S = [ S ( S +1)] h / 2π(4)式中L为轨道量子数，S 为自旋量子数，e为电子电荷，m为电子质量，h为普朗克常数。
大学物理实验教案长度和质量的测量
大学物理实验教案长度和质量的测量两篇篇一：大学物理实验教案4--长度测量大学物理实验教案实验目的：1．掌握游标卡尺、螺旋测微计和移测显微镜的测量原理和使用方法。
2．根据仪器的精度和有效数字的定义，正确记录原始数据。
3．掌握直接测量和间接测量的数据处理方法，并用不确定度报告测量结果。
实验仪器：游标卡尺、螺旋测微计、移测显微镜、滚珠、圆管、毛细管、铝块。
实验原理：1．游标卡尺普通测长度的尺子其准确度有一定的局限性，主要是由于其分度值（即仪器能准确鉴别的最小量值）较大。
例如米尺的分度值为1mm 而不能更小，否则，刻度线太密将无法区分。
为此，在主尺上装一个能够沿主尺滑动的带有刻度的副尺，称为游标，这样的装置称为游标卡尺。
游标卡尺的结构如图1 所示。
主尺 D 是一根钢制的毫米分度尺，主尺头上附有钳口 A 和刀口A′，游标E 上附有钳口 B、刀口B′ 和尾尺 C ，可沿主尺滑动。
螺丝F可将游标固定在主尺上，当钳口AB密接时，则刀口A′B′对齐，尾尺C和主尺尾部也对齐，主尺上的0线与游标上的0线重合。
图1 游标卡尺钳口AB用来测物体的长度及外径，刀口A′B′用来测物体的内径，而尾尺C 则用来测物体的深度。
它们的读数值，都是表示游标的0线与主尺的0线之间的距离。
游标卡尺的规格有多种，其精密程度各不相同，但不论哪一种，它的原理和读数方法都是一样的。
常用游标尺的设计，在游标尺上刻有m个分格，游标上m个分格的总长，正好与主尺上（m–1）个分格的总长相等，如果用 y 表示主尺上最小分格的长度，x 表示游标上每一小格的长度，则(m–1)y = mx 所以，主尺与游标上每个分格长度的差值是y?x?ym这个量就是游标卡尺的分度值。
通常主尺最小分格y都为1mm，因此，游标的分格数越多，分度值就越小，卡尺的精密度就越高。
常用的游标卡尺的分度值有0.1mm 、0.05mm、0.02mm三种。
利用游标卡尺测物体的长度时，把物体放于钳口之间，游标右移。
大学物理学实验透镜参数的测量讲义
透镜参数的测量实验要求：1.预习阶段(1)认真阅读实验讲义。
(2)准备预习报告。
预习报告控制在1 到2 页纸内，不要原封不动照抄讲义，应融入自己对实验原理的理解。
2.实验阶段(1)维护良好的课堂秩序，在实验室内尽量保持安静。
(2)维护整洁的实验环境，不要将水杯等放在试验台上，不得在实验室内吃口香糖。
(3)爱护实验设备，轻拿轻放。
在老师讲解后才能动手操作。
并且在动手前应仔细阅读实验注意事项和操作说明。
(4)如实记录实验数据，不得篡改、抄袭。
(5)实验数据经指导老师签字、实验设备整理好后方可离开。
3.报告撰写阶段(1) 本实验要求计算凸透镜焦距的不确定度。
注意事项：1.爱护光学元件光学实验中使用的大部分光学元件是玻璃制成的，光学表面经过精心抛光。
使用时要轻拿、轻放，避免碰撞、损坏元件。
任何时候都不要用手触及光学表面（镀膜片或光在此表面反射或折射），只能拿磨砂面（光线不经过的面一般都磨成毛面，如透镜的侧面，棱镜的上下底面等），不要对着光学元件表面说话、咳嗽、打喷嚏等。
2.本实验用到激光，请注意安全，不要让强光射入人眼。
3.注意保护白光光源，其亮度不要调得过高，否者容易过热损坏。
透镜是使用最广泛的一种光学元件，眼球也是一种透镜，我们正是通过这一对透镜来观看周围世界的。
透镜及各种透镜的组合可形成放大的或缩小的实像及虚像。
人类就是利用透镜及其组合观察到遥远宇宙中星体的运行情况以及肉眼看不见的微观世界的。
透镜是用透明材料（如光学玻璃、熔石英、水晶、塑料等）制成的一种光学元件。
一般它由两个或两个以上共轴的折射表面组成。
仅有两个折射面的透镜称单透镜，由两个以上折射面组成的透镜称组合透镜。
多数单透镜的两个折射曲面都是球面或一面是球面而另一面是平面，故称其为球面透镜，它可分为凸透镜、凹透镜两大类，每类又有双凸（凹）、平凸（凹）、弯凸（凹）三种。
两个折射面有一个不是球面（也不是平面）的透镜称为非球面透镜，它包括柱面透镜、抛物面透镜等。
大学物理实验讲义笔记(教师版修改)
大学物理实验绪论课讲义（4课时）主讲教师：白光富一、绪论部分（阐明物理实验的地位和作用，引入测量与误差部分的内容）（10-15分钟）物理实验在物理学中的地位：人类认识自然界的三种基本方法：理论方法、实验方法、计算机模拟。
物理实验是联系现实世界与理论知识的桥梁。
大学物理实验在大学教育中的地位和任务：随着人类社会的进步，科学技术越来越发展，科学实验越来越重要，任何一种新技术，新材料，新工艺都必须通过实验才能获得，且对实验人员的素质要求越来越高，因此对大学生特别是理工科的大学生，需要在物理实验的基本理论、基本方法、基本手段上进行比较系统的训练。
具体来讲，学完该门课程后，同学们在以下方面应有提高：1）通过观察，测量的分析，加强对物理概念和理论的认识；2）学习物理实验的基本知识，基本方法和基本技能；3）培养严肃认真，实事求是的科学态度与工作作风。
物理实验课的过程：实验前（理论准备、仪器准备、观测的准备）实验中（核、调、测、记）实验后（数据的整理与分析）报告要做到简洁、规范。
特别是数据表达更需要规范，在中学物理实验中一般是将实验结果表达成xx，（先向学生提问，再写出）我们通过后面的介绍，大家将认识到这种表达=x∆±方法是不严格的，下面我们对误差处理的内容进行详细的讨论。
二、测量与误差（35-40分钟）测量：指的是借助一定的仪器、量具将待测的物理量，与选定的标准量进行比较的过程。
按测量次数分为单次、多次测量。
按是否能用测量仪器直接测得结果分直接、间接测量。
测量是人类主观认识客观的过程，必然与客观值之间有一定的偏差，这称为误差。
分析误差对于我们来说是很有意义的：1）认识与改造客观2）精确的组织实验3）评价与确保质量4）促进理论的发展（牛顿引力理论、雷诺惰性气体）按定义误差可分为以下几种：绝对误差：真值—给出值（真值又可以分为理论真值、计量真值、标准器真值等，给出值可分为测得值，实验值，标称值、示值等）；相对误差：误差的绝对值/真值。
大学物理实验1.9 测量的基本概念
测量的基本概念物理实验由物理现象的再现、物理量的测量与数据处理三部分组成。
测量是物理实验的核心，也是实验课的中心内容，物理实验必包含测量。
测量是指用一定的工具或仪器，通过一定的方法，直接或间接地与被测量所进行的比较。
测量的结果由读数和单位构成。
1. 测量的分类在物理实验中会进行各种类型的测量，因此可从不同的角度对测量进行分类。
按获得数据的方法，测量可分为直接测量、间接测量，组合测量三类。
(1) 直接测量。
指可通过仪器、仪表直接读出被测量数值的测量，如米尺测长度，天平称质量、秒表计时间等。
相应的物理量称直接测量量。
直接测量简单、直观，是最基本的测量方式，也是间接测量的基础。
(2) 间接测量。
指依据待测量与直接测量量的函数关系，先测出直接测量量，代入函数关系，计算得出待测量的方式。
例如矩形面积S，是通过对长x，宽y的测量由S = xy得到；物体运动速度v 是通过对距离s、时间t的测定，由v = s/t得出。
(3) 组合测量。
是指为了找出两个量x，y之间在某一区间的函数关系，而在该区间对这两个量进行的逐点测量。
如某元件的伏安特性，是通过在一定范围内，对在不同电压V 下所产生的电流I的测定而得出的。
2. 等精度测量和不等精度测量从测量条件上讲，测量可分为等精度测量和不等精度测量。
等精度测量是指在测量条件相同的情况下进行的一系列测量。
如由同一个人在同一台仪器上，用同样的测量方法，在不变的环境下对被测对象进行的一系列测量。
等精度测量中，每次测量的可靠程度都一样。
在我们大学物理实验中所进行的测量都属于等精度测量。
不等精度测量是指在所进行的一系列测量中，由于测量仪器、测量方法、测量环境、测量人员完全不同或部分不同，使各测量结果的可靠程度不同，这样一组测量称为不等精度测量。
我们将不再讨论这类问题。
3. 测量的精密度、准确度、精确度人们通常用精度反映测量结果与被测量的真实情况的接近程度。
但这里精度仅是个笼统的说法，物理实验中为了表示测量的精度，定义了精密度、准确度和精确度三个概念。
大学物理力学--运动的质量
大学物理力学–运动的质量引言运动是物体在空间中由一点到另一点位置的改变，在物理学中，研究物体运动的一个重要概念是质量。
质量是物体所具有的惯性和引力特性的量度。
它在描述物体运动时起着重要作用。
本文将介绍质量的概念、质量的测量以及质量对运动的影响解释等内容。
质量的概念质量是物体所固有具有的属性，衡量物体惯性和引力特性的大小。
根据牛顿第二定律，物体的加速度与合外力成正比，质量越大，加速度越小；质量越小，加速度越大。
质量是物体所固有的属性，与物体所处的环境无关。
质量的测量质量的测量通常使用称重法进行。
称重法是通过比较物体的质量与已知质量的标准来确定物体的质量。
常见的质量测量仪器是天平。
在天平上，将待测物体放在一个称盘上，将质量标准放在另一个称盘上，通过调整质量标准的重量，使天平平衡。
最后，根据质量标准的重量和调整需要多少找到平衡的质量标准，可以确定待测物体的质量。
质量的单位国际单位制中，质量的基本单位是千克(kg)。
千克是国际单位制的基本单位之一，定义为国际原子能机构在巴黎的地下实验室中保存的一种特定的铂金(铂-19)和铂-iridium合金制成的“国际原子能机构原子钟标准”。
除了千克以外，物理学中还经常使用克(g)作为质量的单位。
通常情况下，1kg=1000g。
质量对运动的影响质量是影响物体运动的重要因素。
根据牛顿第二定律，物体的加速度与力成正比，与物体的质量成反比。
1.对加速度的影响：在给定大小的力作用下，质量越大，加速度越小；质量越小，加速度越大。
这是因为在相同大小的力下，质量越大，惯性越强，物体的加速度越小。
2.对惯性的影响：质量越大，物体的惯性越大。
惯性是物体保持运动状态的特性，与物体的质量有关。
质量越大，物体保持原来状态的能力越强。
3.对重力的影响：质量决定了物体所受的重力大小。
根据牛顿第二定律，重力的大小与物体质量成正比，称为重力加速度。
质量越大，受到的重力越大；质量越小，受到的重力越小。
大学物理下学期普通物理实验讲义
【实验步骤】
1．用游标卡尺测量金属管的内、外直径和高度、深度，各量在不同部位测 5 次，求平 均值，并用平均值算出该管的平均体积。 2．用螺旋测微计测量钢球以及钢丝的直径。各量在不同部位测 5 次，求平均值。
【数据处理】
1. 测量金属管体积
金属管编号： 次数 1 2 3 4 5 平均 平均体积 外径 D
3
（1-3）
4．注意事项： （A）被测物长边必须与主尺平行； （B）推动游标刻度尺时，不要用力过猛，卡住被测物体时松紧应适当，更不能卡住 物体后再移动物体，以防卡口受损； （C）用完后两卡口要留有间隙，然后将游标卡尺放入包装盒内，不能随便放在桌上， 更不能放在潮湿的地方。 螺旋测微计 1．结构： 螺旋测微计（千分尺）是一种利用测微螺杆的角位移转变为直线位移来测 量微小长度的长度测量仪器，是比游标卡尺更精密的长度测量仪器。其构造如图 1-5 所示， 在一个固定套管上套有一个活动套筒，两者由高精度密纹紧密咬合。活动套筒与测微螺杆 相连，转动活动套筒可带动测微螺杆伸出与缩进。活动套筒转动一周（3600） ，测量轴伸进 或缩进 1 个螺距。因此，可根据活动套筒转动的角度求得测微螺杆移动的距离。在活动套
1
线与主尺上第二条刻度线对齐，则物体的长度为 0.2mm，一般地，如果游标上第 n 条刻度 线与主尺上第 n 条刻度线对齐，则被测物的长度为 nΔx= n×0.1mm，见图 1-2（b） 、 （c） 、 （d ） 。由于十分之一毫米这位数是准确的，根据仪器读数的一般规则，对十分游标尺，读 数结果应在百分位上加“0” ，表示读数误差出现在这一位。例如图 1-2（e） 。 对于二十分游标尺，游标上刻有 20 个小格，其长度＝19mm。见图 1-3（a） ，每小格的 长度为 0.95mm，与主尺上 1 个小格之差＝0.05mm，即分度值为 0.05 mm。也可将主尺上 39 mm 等分为游标上 20 格，见图 1-3（b） ，每小格的长度为 1.95mm，与主尺上 2 个小格之 差＝0.05mm，分度值为 0.05 mm。为了方便直接读数，在游标的 5 格，10 格等处标上 25， 50 等数字分别表示 0.25（＝5×0.05）mm、0.5（＝10×0.05）mm 等。二十分游标的误差 限不大于 0.05 mm，固读数结果写到百分之一毫米这一位数。 对于五十分游标尺，游标上刻有 50 个小格，其长度＝49mm。见图 1-4，每小格的长度 为 0.98mm，与主尺上 1 小格之差＝0.02mm，即分度值为 0.02 mm。五十分游标的误差限不 大于 0.02 mm，固读数结果也写到百分之一毫米这一位数。 0 5 10 mm
大学物理实验报告长度,质量,密度的测量
0.005
8.225
8.220
8
0.0007
0.9940
0.9933
0
8.220
8.220
9
0.0005
0.9940
0.9935
0.005
8.225
8.220
10
0.0006
0.9940
0.9934
0.005
8.225
8.220
算术平均值
0.99338
8.2195
4、取下砝码、物体和秤盘挂钩，整理并放在合适的位置。
二、铜圆柱体直径的测量
1、选取铜质圆柱体不同的位置，重复测量柱体直径10次，每次测前都要检查零点偏差，将数据填写于记录纸的表中。
2、整理好螺旋测微计。
三、铜圆柱体高度的测量
1、观察并确定游标卡尺的精度。
2、测量铜质圆柱体的高度10次，每次均要检查零点偏差，记录数据于表中。
说明：本报告仅供书写形式参考，数据非真实测量数据。
注意事项
1、使用游标卡尺时，注意保护测量刀口，不要让被测物体来回摩擦或有摩擦的趋势。
2、测量面与被测物体间的接触压力应当微小，以保护螺纹不受损坏。
3、使用物理天平，应注意中间刀口仅仅判别左右是否平衡才支起，刀口受力应尽可能在刀口面上，且受力时间尽可能短。取、放待测物体和砝码，移动游码或调节物理天平时，都必须将横梁制动，以免损坏刀口。
数据处理：
1、数据表格：
铜圆柱体测量数据表
hi=h测i-hoidi=d测i-doiM=53.86g
量名
值
次i
铜圆柱体的直径d /cm
铜圆柱体的高度h /cm
零偏doi
读数d测i
实值di
大学物理实验教案长度和质量的测量两篇
一、教案：长度测量1. 教学目标（1）让学生掌握米尺、卡尺、千分尺等常见长度测量工具的使用方法。
（2）培养学生进行物理实验的基本技能，提高学生的动手能力。
（3）使学生了解实验误差的概念，学会运用误差分析的方法。
2. 教学内容（1）长度测量工具的使用方法及注意事项。
（2）长度测量实验的操作步骤。
（3）实验数据的处理与误差分析。
3. 教学过程（1）讲解长度测量工具的使用方法及注意事项。
（2）学生分组进行长度测量实验。
（3）教师巡回指导，解答学生疑问。
（4）学生提交实验报告，进行误差分析。
4. 实验器材米尺、卡尺、千分尺、测量对象（如线段、螺丝等）。
5. 实验步骤（1）熟悉长度测量工具的使用方法。
（2）选择合适的测量工具，对测量对象进行多次测量。
（3）记录测量数据，计算平均值。
（4）进行误差分析，讨论可能产生误差的原因。
二、教案：质量测量（1）让学生掌握天平、电子秤等常见质量测量工具的使用方法。
（2）培养学生进行物理实验的基本技能，提高学生的动手能力。
（3）使学生了解实验误差的概念，学会运用误差分析的方法。
2. 教学内容（1）质量测量工具的使用方法及注意事项。
（2）质量测量实验的操作步骤。
（3）实验数据的处理与误差分析。
3. 教学过程（1）讲解质量测量工具的使用方法及注意事项。
（2）学生分组进行质量测量实验。
（3）教师巡回指导，解答学生疑问。
（4）学生提交实验报告，进行误差分析。
4. 实验器材天平、电子秤、测量对象（如物体、液体等）。
5. 实验步骤（1）熟悉质量测量工具的使用方法。
（2）选择合适的测量工具，对测量对象进行多次测量。
（3）记录测量数据，计算平均值。
（4）进行误差分析，讨论可能产生误差的原因。
后续章节（六、七、八、九、十）待您提供要求后，我将为您编写。
六、教案：密度测量（1）让学生掌握密度测量方法，了解密度公式及其应用。
（2）培养学生进行物理实验的基本技能，提高学生的动手能力。
（3）使学生了解实验误差的概念，学会运用误差分析的方法。
物理实验测量物体的质量
物理实验测量物体的质量在物理学中，质量是物体固有的属性之一，通常指物体所含有的物质的数量。
测量物体的质量是物理学中的重要实验之一，能够帮助我们更好地理解物质的特性和行为。
本文将介绍物理实验中测量物体质量的方法和相关的理论知识。
一、引言测量物体的质量是物理实验的基本内容之一，也是为了验证物质质量守恒定律的重要手段。
质量守恒定律指出，一个系统的质量在任何物理或化学变化中都保持不变。
因此，测量物体的质量对于研究物质性质和变化过程具有重要的意义。
二、实验方法1. 用天平测量质量天平是测量物体质量最常用的工具之一。
使用天平测量物体质量的步骤如下：(1) 将天平放在水平的台面上，并调整好水平仪；(2) 将待测物体放在天平的盘秤上，并确保天平平衡；(3) 记录下天平示数，即为物体的质量。
在使用天平测量物体质量时，需要注意以下几点：- 天平盘秤上不宜放置过重或过轻的物体，以免影响测量的准确性；- 为了保证测量的准确性，可以进行多次测量，并取平均值作为最终结果。
2. 应用质量怀表质量怀表是一种常用的测量小质量物体的工具，适用于测量微量物体的质量。
使用质量怀表时，需要注意以下几点：(1) 将怀表悬挂在适当的位置，并调整好水平；(2) 将待测物体轻轻挂在怀表的挂钩上；(3) 记录下怀表的示数，即为物体的质量。
质量怀表具有高灵敏度和高精度的特点，但需要小心操作，避免因外力干扰导致数据的误差。
三、实验结果的处理和分析在实验中得到一组测量数据后，需要对数据进行处理和分析，以获得更准确的结果。
常用的方法包括：(1) 计算平均值：将多次测量的结果相加，然后除以测量次数，得到平均值；(2) 计算相对误差：相对误差用来评估测量结果的准确性，公式为相对误差=（测量值-真值）/真值×100%；(3) 绘制误差棒图：通过绘制误差棒图，可以直观地观察到不同测量数据的差异性。
四、实验注意事项在进行物体质量测量的实验中，需要注意以下几点：- 实验环境要尽量保持稳定，避免温度、湿度等因素对测量结果的影响；- 操作时要轻拿轻放，避免外力对待测物体的影响；- 多次测量，取平均值，以提高测量结果的准确性；- 注意测量仪器的精确度和误差范围，选择合适的测量工具进行实验。
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质量的测量
1. 用天平测量质量
实验简介
天平是一种测量物体引力质量的仪器，其种类繁多，应用广泛。
不仅在物理、化学、生物、材料等众多学科的实验中发挥重要的作用，而且作为计量工具，在工农业生产、市场经济和技术部门也发挥着巨大的作用。
本实验要求学生了解天平的类型及结构特征，掌握用天平精确称量物体质量的基本方法，学会测定物质密度的基本方法和间接测量数据的处理方法。
实验原理
（1）卡尺法
对一密度均匀的物体，若其质量为m ，体积为V ，则物体的密度
m V
ρ= （2）流体静力称衡法
01
m m m ρρ=- 利用阿基米德原理，物体在液体中所受的浮力等于所排开的液体的重量。
m 为物体在空气中的质量，1m 为物体在液体中的质量，0ρ为液体的密度。
实验内容
（1）用卡尺法测定金属圆柱体的密度。
用电子天平测量金属圆柱体的质量m ，用游标卡尺测量金属圆柱体的直径D 和高度H 。
质量、直径和高度各分别测量3次。
（2）用流体静力称衡法测定金属圆柱体的密度。
分别用电子天平测量金属圆柱体在空气中的质量m （测量3次）、水中的质量1m （测量3次），记录实验前、后水的温度，取平均，查表可得某一温度时水的密度0ρ。
数据处理
（1）用卡尺法测定金属圆柱体的密度，并计算其不确定度。
应用圆柱体密度的计算公式 24m D H
ρπ=
，计算密度及其不确定度。
（2）用流体静力称衡法测定金属圆柱体的密度，并计算其不确定度。
应用圆柱体密度的计算公式 01
ρρm m m -=，计算密度及其不确定度。
2. 利用转动定律测量质量
实验简介
刚体绕固定轴的转动定律是研究刚体运动的基本定律，通过对小角度刚体定轴转动是简谐振动的特性研究，可以确定待测物体的质量。
实验原理
刚体绕固定轴的转动定律为
ϕ&&I M =
式中，M 为力矩，I 为转动惯量，ϕ为角位移。
在小角度下，刚体的运动方程为
0=+
ϕϕI
mgr && 式中，m 为刚体的质量，r 为刚体的质心到转轴的距离。
根据上式，可得
I mgr T
=224π 其中T 为摆动周期。
刚体转动惯量的平行轴定理：设刚体绕过质心的转轴的转动惯量为C I ，将轴朝任何方向平行移动距离r ，则该刚体绕此轴的转动惯量I 为
2mr I I C +=
实验内容
（1）确定木条的质心位置，并说明如何操作使转轴通过质心。
（2）测量待测玻璃棒的质量。
设计实验方案测量通过木条质心且垂直其表面的转轴的转动惯量及玻璃棒的质量，并给出必要的计算公式。
（重力加速度2/795.9s m g =）
（3）确定通过木条质心且垂直其表面的转轴的转动惯量。
记录6组数据，要求时间测量误差在%5.0以内（人用秒表计时的测量误差为0.2秒）。
（4）通过测量转动周期确定玻璃棒的质量。
数据处理
（1）用作图法确定通过木条质心且垂直其表面的转轴的转动惯量C I 。
（2）确定玻璃棒的质量m 。
（不要求计算不确定度）。