实验一 长度的测量(2)(1)(1)
实验一长度的测量
实验一 长度的测量一、实验目的1、学习游标和螺旋测微原理;2、正确掌握游标卡尺、螺旋测微计、读数显微镜测量长度的方法;3、练习对测量误差的估计和有效数字的基本运算。
二、实验仪器游标卡尺,螺旋测微计,待测物,计算器。
三、实验原理1、游标卡尺与游标原理 (1)游标卡尺游标卡尺的构造如图1所示,它主要是由主尺AB 和副尺CD (一般称游标)组成。
还有内量爪ef 、外量爪EF 、探尺J ,分别用于测量内径、外径和深度。
当主尺的零线与游标的零线对齐时,测量长度为零,这时内、外量爪都应吻合无缝,而且探尺端与主尺端相平。
测量时将量爪分开,刚好卡住待测物,此时主尺零线与游标零线分开,这两零线之间的距离L 即为待测物长度。
L 由两部分读数组成:主尺毫米格读出的整数部分L 0,在主尺最后一毫米格内的估读小数部分⊿L ,见图2。
所以,L = L 0+⊿L (mm )。
如何比较准确地读出⊿L ,请看游标原理。
图1图2(2)游标原理如果将游标等分n 格,使得与主尺上的n -1格等长,以x 表示游标每格长度,x ′表示主尺每格长度,则有()1nx n x ='- 或 x x x n ''-= (1)如果主尺每格x ′为1mm,游标分格数n 为10,则游标每格x 可由(1)式算得为0.9mm 。
这时,主尺与游标每格长度差为 10901x x ..'-=-=mm即 01x n .'=mm既然是每格相差x ′/n =0.1mm ,那么,K 格就应相差K ×0.1mm 。
如果⊿L 正好就是游标上K 格与主尺上K 格相差的结果,则⊿L 就为K ×0.1mm ,所以,找出K 值,就可读出⊿L 。
找K 值的方法是,从游标分格线上看第几条线与主尺分格线对齐,对齐的这条线在游标上所示格数就是k 值。
假设是游标第七条分格线与主尺分格线对齐了,则K 为7,⊿L 为0.7mm ,见图2。
实验一 长度测量实验
《公差与技术测量》实验讲义蚌埠学院机械与电子工程系二〇一〇年实验一长度测量实验一、实验目的:1.掌握常规量具长度尺寸测量的基本方法。
2.正确选择、使用长度测量器具。
3.外尺寸、内尺寸、阶梯尺寸测量值的正确方法。
二、实验内容:1.绝对测量外尺寸、内尺寸、阶梯尺寸。
2.相对测量外尺寸、内尺寸、阶梯尺寸。
三、实验器具:游标卡尺、深度游标卡尺、内、外径千分尺、量缸表杆、百分表、千分表、表架、块规、平板。
四、实验方法:长度测量均采用二点间测量原则。
外尺寸测量均以不同截面的最大尺寸为测量尺寸。
内尺寸测量均以不同截面的最小尺寸为测量尺寸。
阶梯尺寸以其功能需要,以测量最大值、最小值或平均值为测量尺寸。
五、测量步骤:检查各测量器具零位准确后,方可测量。
外尺寸测量(外园柱面、轴类长度、外花键、板件厚度等)两种方法:(1)用游标卡尺、外径千分尺,采用二点间测量,从量具上直接读数。
(2)用量规组成零件的名义尺寸,在平板上将指示表根据块规尺寸调到零位后,比较相对测量计算工件尺寸。
内尺寸测量(内园柱面、键槽、花键槽、方孔等)(1)用游标卡尺、内径千分尺,采用二点间测量,直接从量具上读数。
(2)以外径千分尺校准量缸表,用量缸表比较测量,计算工件尺寸。
阶梯尺寸测量(阶梯尺寸、深度尺寸等)参照上述亦可用绝对测量、比较测量获得工件尺寸。
六、将所测得数据填表1—1:七、思考题:1.常规量具测量孔的尺寸时,以测得的最小尺寸计值,而轴则以最大尺寸计值,这是什么道理?2.精密测量时,再精密的量仪也有不确定度,因而各次测量的数值均为随机变量,那么怎样处理才能得出测量结果?实验二形位误差测量(一)平面度误差测量一、实验目的通过对平面度误差的测量,加深对零件表面实际形状与理想形状之间差异的认识,了解实际生产中平面度测量的二种方法。
二、实验内容1、建立理想平面2、被测平面与理想平面比较3、正确数据处理,得出平面度误差。
三、实验仪器平板、固定支架活动支架,带测试架的百分表。
大学物理实验教案长度和质量的测量两篇
大学物理实验教案长度和质量的测量两篇一、引言1.1 实验目的通过本次实验,使学生掌握米尺和天平的使用方法,学习长度和质量的测量方法,加深对物理概念的理解。
1.2 实验要求(1)了解米尺和天平的工作原理;(2)熟练使用米尺和天平进行长度和质量的测量;(3)掌握数据处理的基本方法。
二、长度测量2.1 米尺的使用(1)了解米尺的刻度;(2)学会米尺的放置和读数方法。
2.2 测量物体长度(1)选择合适的米尺;(2)进行实际测量,记录数据。
三、质量测量3.1 天平的使用(1)了解天平的结构;(2)学会天平的调节和使用方法。
3.2 测量物体质量(1)选择合适的砝码;(2)进行实际测量,记录数据。
四、数据处理与误差分析4.1 数据处理(1)计算长度和质量的平均值;(2)绘制图表,展示测量结果。
4.2 误差分析(1)分析测量过程中的系统误差和偶然误差;(2)计算误差范围,评价测量结果的准确性。
五、总结与思考5.1 总结回顾实验过程,总结长度和质量测量方法,强调注意事项。
5.2 思考(1)讨论实验中遇到的问题及解决方法;(2)思考实验结果对物理概念的理解和应用。
六、实验一:米尺测量长度6.1 实验原理根据物理学中的定义,长度是物体在某一方向上的延伸程度,是标量。
米尺是一种常用的测量工具,通过比较被测物体与标准长度的刻度来确定物体的长度。
6.2 实验步骤(1)检查米尺的零位是否准确,如有偏差需调整;(2)将米尺放置在水平面上,使其与被测物体平行;(3)从米尺的零位开始,沿被测物体边缘读取最接近的整数刻度;(4)记录测量结果,并重复步骤(2)和(3)至少两次;(5)计算三次测量结果的平均值,作为最终长度测量值。
六、实验二:天平测量质量7.1 实验原理质量是物体所含物质的多少,是物体固有的属性。
天平是一种等臂杠杆,通过比较被测物体与标准质量的砝码来确定物体的质量。
7.2 实验步骤(1)确保天平在水平位置,调节平衡螺母至天平平衡;(2)将待测物体放在天平的左盘,将砝码放在右盘;(3)逐渐增加或减少砝码,直到天平重新平衡;(4)记录砝码的总质量,即为物体的质量;(5)重复实验至少两次,取平均值作为最终质量测量值。
长度的测量实验报告1
实验报告1 长度的测量
4C 探究班
姓名日期_____________________
实验目的:了解测量的概念,认识常用测量长度的工具,学习使用合适的工具测量日常生活中物体或者空间的长度。
实验器材:卷尺,直尺(三角板),50厘米长的细线,橡皮,游标卡尺,螺旋测微器
测量对象:
1.小朋友,利用细线,你能否确定下边的A和B,那个更长
B
A
2.对以下长度进行测量,可以选择哪些工具来完成?(四种工具卷尺,直尺(三角板),游标卡尺,螺旋测微器)。
A、教室室内的墙壁长和宽:
B、课桌长和宽:
C、橡皮的长和宽:
D、纸张的厚度:
E、头发丝的粗细:
3.数据记录:
测量对象测量结果1 测量结果2 测量结果3 平均值长
室内墙壁
宽
长
课桌
宽
长
橡皮
宽
纸张的厚度
头发的粗细
4.实验总结:是不是对任意长度,所有的工具都可以用来测量?用不同工具测量同一个长度的结果是不是相同?
5.选作:计算橡皮的面积(选一个面)及课桌面积。
实验一--长度的测量
实验一 长度的测量长度测量是最基本的物理测量之一。
这不仅因为长度是一个基本物理量,无论在生产过程或科学实验中都广泛地使用各种长度测量仪器,而且许多其他物理量的测量仪器(如温度计、压力表、各种电表等)的刻度,最终均转化为长度的测量。
【实验目的】1.了解游标卡尺、螺旋测微计的原理和构造。
2.掌握游标卡尺和螺旋测微计的使用和读数方法。
3.根据仪器的精度和有效数字的定义,正确记录原始数据。
4.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。
【实验原理】一、游标卡尺 1.游标原理米尺的分度值为1mm ,即一个最小分格的长是1mm 。
用米尺测量物体长度时,可测准到毫米,毫米以下的读数要凭目测估计。
为了提高估读的精度,可在米尺上再附加一把可以滑动的副尺,称为游标。
设游标上每个分格的长度为x ,主尺上的分度值为X ,差值Δx =X -x 为该游标卡尺的分度值,它是游标卡尺能读出的最小数值。
常用的游标卡尺分度值为0.1mm 、0.05mm 、0.02mm ,与它们相应的游标分别为10分度、20分度和50分度游标。
主尺图1-1 10分度游标原理图图1-1中所示游标为10分度游标,游标上的10个分格和主尺上的9个分格等长。
设该游标的最小分度长为x ,由于主尺的分度值X =1mm ,则有10x =1×9mm x =0.9mm故该游标的分度值为Δx =X -x =1-0.9=0.1mm它是10分度游标卡尺所能读出的最小数值。
主尺游标0.10 5 100 5 10图1-2 20分度游标原理图图1-2中所示的游标为20分度游标,游标的20个分格和主尺上的19个分格等长。
设该游标的最小分量是x ,由于主尺的分度值X =1,则有20x =1×19mm x =0.95mm故该游标的分度值为Δx =X -x =1-0.95=0.05mm它是20分度游标卡尺所能读出的最小读数。
图1-3 50分度游标原理图图1-3所示的游标为50分度游标,游标上的50分格和主尺的49个分格等长。
测量长度趣味实验报告
一、实验目的1. 了解长度测量的基本原理和方法。
2. 通过趣味实验,提高学生对长度测量的兴趣。
3. 培养学生的动手操作能力和观察能力。
二、实验原理长度测量是物理学中最基本、最常用的测量方法之一。
本实验主要利用直尺、卷尺等工具,通过对物体进行测量,了解长度测量的基本原理和方法。
三、实验器材1. 直尺2. 卷尺3. 趣味实验器材(如:橡皮筋、木棍、纸张等)4. 记录本四、实验步骤1. 准备工作:将实验器材准备好,确保直尺、卷尺等工具完好无损。
2. 实验一:直尺测量(1)将直尺放置在桌面上,确保直尺与桌面平行。
(2)将待测物体放在直尺上,用铅笔在直尺上标记物体的一端。
(3)将直尺移动到物体的另一端,再次用铅笔标记。
(4)用卷尺测量直尺上两个标记点之间的距离,记录数据。
3. 实验二:卷尺测量(1)将卷尺展开,确保卷尺与物体测量方向一致。
(2)将卷尺的一端对齐物体的一端,开始测量。
(3)测量过程中,注意卷尺的卷曲情况,确保测量准确。
(4)测量完成后,记录数据。
4. 实验三:趣味实验(1)用橡皮筋制作一个简易弹簧测力计,将橡皮筋一端固定在木棍上,另一端连接一个小球。
(2)将木棍放在桌面上,用铅笔在木棍上标记小球位置。
(3)改变橡皮筋的长度,观察小球在木棍上的位置变化,记录数据。
(4)分析数据,得出结论。
五、实验结果与分析1. 实验一和实验二的数据记录如下:物体长度(cm)实验一测量值(cm)实验二测量值(cm)10.0 10.2 10.12. 实验三的数据记录如下:橡皮筋长度(cm)小球位置(cm)10.0 8.015.0 10.020.0 12.0分析:1. 实验一和实验二的测量结果基本一致,说明直尺和卷尺的测量精度较高。
2. 实验三的结果表明,橡皮筋的长度与小球位置成正比,即橡皮筋越长,小球位置越远。
六、实验总结通过本次趣味实验,我们了解了长度测量的基本原理和方法,掌握了直尺、卷尺等工具的使用方法。
同时,通过实验三的趣味实验,提高了我们对长度测量的兴趣,培养了我们的动手操作能力和观察能力。
实验01:长度的测量
实验一:长度的测量【实验播放】1、实验目的:(1)了解游标卡尺的构造、原理和使用方法;(2)能熟练运用刻度尺、游标卡尺测量物体的长度及管类物体的内、外径和深度。
2、实验原理:游标卡尺的结构、测量原理及读数方法见前一章长度的测量中“游标卡尺”部分.3、实验器材游标卡尺、金属管、小量筒等.4、实验步骤(1)用刻度尺测量金属管的长度,每次测量后让金属管绕轴转过约45°再测量下一次,共测量四次.(2)用游标卡尺测量金属管的外径和内径.测量时先在管的一端测量相互垂直的两个方向上的外径和内径,再在管的另一端测量相互垂直的两个方向上的外径和内径,得到外径和内径的四组测量值.(3)用游标卡尺测量小量筒的深度,每次测量后,让小量筒绕轴转过约90°再测量下一次,共测量四次.(4)选用身边的物品,进行测量,以期熟练使用游标卡尺。
5、数据处理(1) 把各组测量填入下表中,结果算平均值,用这种方法可以减小测量误差.(2)使用游标卡尺时,无论题目中所要求的单位是什么;在读数时“主尺读数”一定要用“mm”做单位,最后的结果再换算成题目要求的单位.(3)游标卡尺读数时不需要估读,但一定要读到有效位,例如准确度是0.1mm的游标卡尺,最终读数—定读到mm的十分位;准确度为0.02mm的游标卡尺,最终读数一定读到mm的百分位,且最末一位数是偶数.6、注意事项(1)刻度尺的刻度线要紧贴金属管,并且读数时视线与刻度线要对齐,避免误差;如果刻度尺端头有磨损,测量起点不要选在“0”刻度线。
(2)分清游标卡尺的准确度是多少?读数时应使视线与尺垂直,避免产生误差.(3)读数时可应用下列公式方法进行:测量值=主尺读数+游标尺与主尺刻度线对齐的格数×准确度,单位是“mm”,准确度等于主尺最小分度的长度除以游标尺刻度的格数。
在“主尺读数”时一定要读游标零刻度线左边最近的主尺刻度线的值。
(4) 用游标卡尺测量金属管的外径时,金属管不可往钳口间移动或压得太紧,以免磨损钳口;用游标卡尺测量金属管的外径、内径和量筒的深度时,当游标卡尺放在合适的位置后,应适当旋紧固定螺钉,然后再读数。
高中物理课件 实验1长度的测量及测量工具的选用
口腔护士工作制度一、引言口腔护士是口腔医疗团队中不可或缺的重要成员,他们负责协助口腔医生进行各项治疗和护理工作,确保患者口腔健康。
为了规范口腔护士的工作行为和提高工作效率,制定口腔护士工作制度是非常必要的。
本文将详细介绍口腔护士工作制度的内容和要求。
二、工作时间1. 口腔护士的工作时间为每周五天,每天工作8小时。
2. 工作时间安排由医疗机构根据实际情况进行调整,但必须保证每天有足够的护士人员在岗。
三、工作职责1. 协助口腔医生进行各项口腔治疗和护理工作,包括患者接待、病史记录、口腔检查、牙齿洁治、牙齿修复、牙齿拔除等。
2. 提供患者口腔保健知识和口腔卫生教育,指导患者正确使用口腔护理产品。
3. 维护口腔医疗设备的卫生和功能正常,及时报修或更换损坏的设备。
4. 管理和维护口腔材料和药品的储存和使用,确保存放安全和有效期。
5. 配合医疗团队开展口腔卫生宣传活动,提高患者的口腔健康意识。
四、工作流程1. 患者接待a. 热情接待患者,询问患者基本信息,并记录入档。
b. 安排患者进行口腔检查,协助医生完成必要的检查工作。
c. 根据患者的就诊需求,协助医生制定治疗方案和预约手术时间。
2. 治疗准备a. 根据医生的要求,准备治疗所需的器械、材料和药品。
b. 对治疗器械进行消毒和灭菌处理,确保治疗环境的卫生和安全。
3. 治疗过程a. 协助医生进行口腔治疗,提供必要的器械和材料。
b. 配合医生进行患者的口腔护理和疼痛控制。
c. 监测患者的生命体征和口腔状况,及时报告医生。
4. 治疗后护理a. 协助患者完成治疗后的口腔清洁和护理。
b. 教育患者口腔保健知识和正确使用口腔护理产品。
c. 安排患者的复诊时间,并记录相关信息。
五、工作要求1. 必须具备相关的口腔医学专业知识和技能,能够熟练操作口腔治疗器械和设备。
2. 必须具备良好的沟通能力和团队合作精神,能够与患者和医疗团队有效沟通和协作。
3. 必须遵守医疗机构的规章制度和口腔护士的职业道德准则,保护患者隐私和权益。
实验一长度的测量长度测量是最基本...
实验一长度的测量长度测量是最基本的测量,各种各样的物理测量仪器外观虽然不同,但其标度大都是按照一定的长度划分的。
测量长度的方法和仪器有多种多样,最基本的测量工具是米尺、游标卡尺和螺旋测微器。
这3种量具测量长度的范围和准确度各不相同,需视测量的对象和条件进行选用。
当长度在10-3cm以下时,需用更精密的长度测量仪器(如比长仪),或者采用其他的方法(如利用光的干涉或衍射等)来测量。
这些将在后面的有关实验中再介绍。
目的1.掌握游标和螺旋测微装置的原理,学会游标卡尺和螺旋测微器的正确使用。
2.学习数据记录;掌握等精度测量中误差的估算方法和有效数字的基本运算。
原理1.游标卡尺⑴结构游标卡尺图1-1 游标卡尺的构造如图2-1所示。
主尺D是一根具有毫米分度的直尺,主尺头上有钳口A和刀口A′。
D 上套有一个滑框,其上装有钳口B和刀口B′及尾尺C,滑框上刻有附尺E,又称游标。
当钳口A与B靠拢时,游标的0线刚好与主尺上的0线对齐,这时读数是0。
测量物体的外部尺寸时,可将物体放在A 、B 之间,用钳口夹住物体,这时游标0线在主尺上的示数,就是被测物体的长度。
同理,测量物体的内径时,可用A ′B ′刀口;测孔眼深度和键槽深度时可用尾尺C 。
⑵读数原理 利用游标和主尺配合,至少可以直接较准确读出毫米以下1位或2位小数。
在10分度的游标中,10个分度的总长度刚好与主尺上9个最小分度的总长度相等,这样每个分度的长是0.9 mm ,每个游标分度比主尺的最小分度短0.1 mm 。
当游标0线对在主尺上某一位置时,如图2-2所示,毫米以上的整数部分y 可以从主尺上直接读出,y =11 mm;读毫米以下的小数部分Δx时,应细心寻找游标与主尺上的刻线对得最齐的那一条线,图2-2中,游标上第6条线对得最齐,要读的Δx就是6个主尺分度与6个游标分度之差。
因6个主尺分度之长是6 mm ,6个游标分度之长是6×0.9 mm 故Δx=6-6×0.9=6×(1-0.9)=0.6(mm)从而总长l =y +Δx=11+0.6=11.6(mm)为了读数精确,还可用20分度和50分度的游标,他们的原理和读数方法都相同。
高中物理 实验一长度的测量解析
实验一长度的测量第一关:基础关展望高考基础知识(一)实验目的练习正确使用刻度尺和游标卡尺测量长度,测量一段金属管的长度,内径和外径,测量一个小量筒的深度.(二)实验器材刻度尺、游标卡尺、金属管、小量筒(三)实验步骤(1)用刻度尺测量金属管的长度,每次测量后让金属管绕轴转过45°,再测量一次,共测量四次,把测量的数据填入表格中,求出平均值.垂直的内径(或外径),再在管的另一端测量两个方向互相垂直的内径(或外径),把测量的数据填入表格中,分别求出内径和外径的平均值.(3)用游标卡尺测量小量筒的深度,共测量四次,把测量的数据填入表格中,求出平均值.(四)实验数据第二关:技法关解读高考解题技法技法讲解游标卡尺的种类很多,但其设计原理和读数原理基本相同,设计时一般是游标尺上n 条刻度线的总长度与主尺上(n-1)条刻度线的总长度相等.如果游标尺的分度值为x,相应主尺上的分度值为y,则有nx=(n-1)y由上式可得游标尺与主尺两者分度之差为k=y-x=我们把k=叫做游标卡尺的精确度,简称为精度,其值由游标尺的刻度数和主尺上的分度值y决定.一般来说,主尺上的分度值长度y=1 mm,当n=10时,其精度为0.1 mm;当n=20时,其精度为0.05 mm;当n=50时,其精度为0.02 mm.典例剖析例1有一种游标卡尺,主尺的分度值是1 mm,游标尺上有50个等分刻度,此游标尺的总长度为______mm,其准确度为_________mm.若用此游标卡尺测一木球的直径,游标尺的零刻线在3.2 cm和3.3 cm两刻线之间,若游标尺的第19条刻线与主尺某刻线对齐,则此木球的直径为_______cm.解析:这是一个50分度的游标卡尺,游标尺上把1 mm等分成50等份,所以其精确度为0.02 mm,游标尺总长度为49 mm.用该游标尺测木球的直径时,从主尺上读出整毫米数是32 mm,从游标尺上读出19×0.02 mm=0.38 mm.木球直径为d=32+0.38 mm=32.38 mm=3.238 cm.答案:49技法讲解(1)刻度尺读数时需要估读一位,以毫米刻度尺为例,若以毫米作单位,小数点后要保留一位有效数字;若以厘米作单位,小数点后要保留两位有效数字.(2)游标卡尺读数时不需要估读,若以毫米作单位,10分度的游标卡尺读数时小数点后保留一位有效数字;20分度的游标卡尺读数时小数点后保留两位有效数字,且末位数字一定是0或5;50分度的游标卡尺读数时小数点后保留两位有效数字,且末位数字一定是偶数.(3)螺旋测微器读数一般以毫米作单位,估读到0.001 mm(即毫米的千分位),精确到0.01 mm.读数时还要注意固定刻度的半毫米刻度线是否露出.典例剖析例2如图所示,20分度游标卡尺的读数为_____cm.解析:游标尺上的零点对着主尺上100 mm(10 cm)多一点,而游标尺上的第六格与主尺上的某一刻度对齐,又由于游标尺上有20个等分刻度,游标尺上每一小格“表示”0.05 mm,所以图示的读数为100 mm+0.05×6 mm=100.30 mm=10.030 cm.答案:例3用螺旋测微器测一金属丝的直径,读数如图所示,则金属丝的直径为______.解析:由图可看出,可动刻度的边缘已越过2 mm刻度线,但还未越过表示2.5 mm的半毫米刻度线,说明被测物体的长度大于2mm而小于2.5 mm,所以先读出整毫米数(2 mm);再观察固定刻度的轴向线位于可动刻度上的第22与23格线之间,则应读作0.226 mm,其中6是最后估读的一位.直径读数为:2.226 mm答案:mm第三关:训练关笑对高考随堂训练1.关于测量误差问题,以下说法正确的是( )A.即使仔细地多测量几次,也不能避免误差B.系统误差的特点是测量值比真实值不是偏大就是偏小C.偶然误差总是有时偏大有时偏小,并且偏大和偏小的机会相同D.要减小偶然误差就得多次测量取平均值答案:ACD2.用游标卡尺测一工件的内径和外径时,游标卡尺上的游标尺位置分别如图所示,这根工件的内径读数是_______cm,外径读数是_________cm,管壁厚度是__________cm.答案:,,cm3.用精密方法测得某工件长度为1.63812 cm,若用毫米刻度尺测该工件长度,示数为_______cm,用游标为10分度的游标卡尺测它的长度,示数为_____cm.用游标为50分度的游标卡尺测它的长度,示数为_______cm.答案:1.4.游标卡尺的游标有10个等分刻度,当左、右测脚合拢时,游标尺在主尺上的位置如图a,当用此尺测某工件时,游标尺在主尺上的位置如图b所示,则工件的实际长度是:( )A.9.6mmB.10.8mmC.11.4mmD.12.6mm答案:A5.某同学用毫米刻度尺先后三次测量一支铅笔的长度,测量的数据分别是183.0mm、183.4mm、183.0mm,那么这支铅笔的长度应是( )A.183.0 mmB.183.1 mmC.183.13 mmD.183.4 mm答案:B6.用一个20分度的游标卡尺去测量一个电阻丝的厚度,结果发现游标卡尺的最后一条刻度线恰好与主尺的第27 mm刻度线重合,则被测电阻丝的厚度为.________解析:由游标卡尺的工作原理可以知道,20分度的游标尺均分主尺上19mm长的长度,现在最后与主尺27对齐,只需要前退19mm就是我们要求解的答案(27-19)×0.100 cm=cm.答案:0.800cm点评:游标卡尺的读数一般都是先从主尺读整数位,而后再从游标尺部分读对齐的格子数乘分度,两部分相加得到最后读数,不能估读;本题没有从常规思路出发直接读数,而是设计了从游标卡尺的原理入手,这就需要我们明白游标卡尺的设计原理:10分度均分主尺9mm;20分度均分主尺19mm(即游标卡尺的第20格与主尺的第19格对齐);50分度均分主尺49mm.7.如图所示为用游标卡尺和螺旋测微器测量工件时的示数情况,游标卡尺读数为_______cm;螺旋测微器读数为________mm.答案:8.用游标卡尺测量金属块的长度,如图是游标卡尺的读数部分的示意图,由图可知金属块的长度是________m.答案:2.500×10-29.在测量长度的实验中某同学测量结果为4.340mm,请问该同学用的测量工具可能是_____ ;某同学用游标卡尺测量某圆筒的内径如图所示,其读数为_______mm.答案:螺旋测微器(千分尺)10.如图螺旋测微器的读数为_______mm.答案:0.695~0.699均正确.。
用比较仪测量长度的实验报告
实验一用比较仪测量长度一、目的与要求1、掌握长度尺寸的相对测量原理;2、了解比较仪的结构和使用方法。
二、测量原理首先根据被测工件的基本尺寸A组成量块组,然后用此量块组将比较仪的标尺或指针调零。
若从该仪器刻度标尺上获得的被测长度对量块组尺寸的偏差为△A,则被测工件的长度为L=A+△A三、测量仪器械比较仪图1-1 机械比较仪(a)外形(b)仪器的传动系统图1-工作台;2-底座;3-立柱;4-拨叉;5-横臂升降螺母;6-偏心手轮;7-横臂;8-横臂锁紧螺钉;9-标尺微调螺钉;10-指示表;11-微调框架;12-锁紧螺钉;13-锁紧螺钉;14-测量头四、测量步骤1、选择测量头测量头的形状有球形、刀刃形及平面形三种形式,根据被测工件的形状,本实验选用球形测量头。
2、组合量块按被测工件的基本尺寸组合量块组。
3、调整仪器:按图所示将量块组置于工作台上,使测头14对准量块的上测量面中心。
调节比较仪指针,使其与零刻线对齐,调节步骤如下:(1)松开螺钉8,转动螺母5,使测头14与量块接触,直至指针大致位于标尺的中间位置,再锁紧螺钉8。
(2)固紧螺钉12,松开螺钉13;转动偏心手轮6,使指针指到零刻线处,再拧紧螺钉13。
(3)转动标尺微调螺钉9,使标尺微微移动,直至零刻线与指针完全对齐为止。
(4)压下拨叉4抬起测量头,重新放置量块组;松开拨叉4,检查零位;微旋螺钉9,使指针再次对零。
(5)按动拨叉数次,检查示值稳定性,若指针示值不超过三分之一格,则该指示表的示值稳定可用。
4、测量对工件的同一部位测量10次,计算出算术平均值、标准偏差及极限误差,按标准形式写出结果。
附表:实验一用比较仪测量长度仪器名称及规格:零件基本尺寸及极限偏差:量块组合尺寸:重复10次测量一个零件同一部位的尺寸,计算测量误差:序号测得实际尺寸x i(mm)剩余误差v i=x i-(μm)v i2(μm2)1、测量结果的标准偏差s=)1(2-∑niν=2、算术平均值的标准偏差nsx≈_σ=3、测量结果d=_3_xxσ±=12345678910=Σv i=Σv i2=心得体会:年月日指导教师:。
高中物理第一册实验一 长度的测量
实验一长度的测量根本测量工具和测量数据〔1〕游标卡尺的构造:①主尺〔附有左边的上爪和下爪〕②副尺,又称游标,〔附有右边的上爪和下爪以与深度尺〕如图1-28所示。
〔2〕游标卡尺的使用:①外爪可测量工作厚度或外径②内爪可测量工作槽宽或内径③深度尺可测量工作的深度〔3〕游标卡尺的原理:常见的游标卡尺有精度为0.1毫米、0.02毫米和0.05毫米三种,无论是哪一种,主尺的最小分度均为1毫米,设游标上一定长度的线段等分为m格,每分度长x毫米,使这线段总长度mx=km-1〔主尺上对应的长度〕,这里k为所取的主尺上比照分度数即毫米数。
由此易知游标即每一最小分度真实长度x=(km-1)/m毫米;游标与主尺每错开一格相差Δx=k-(km-1)/m=1/m当k=1,m=10,x=9毫米,Δx=0.1毫米;m=50,x=0.98毫米,Δx=0.02毫米;当k=2,m=20,x=1.95毫米,Δx=0.05毫米;可见,游标卡尺的读数原理是利用游标尺刻线与主尺刻线的微小差异,把微小量的读数积累起来进展比照而读出数字来的。
〔4〕游标卡尺的读数:①无零误差时读数法测量值L=主尺上整的毫米数N加上小于毫米的小数k1/m,即L=N毫米+k1/m,这里k为游标上第k格被主尺上某刻度线对齐的格数。
〔见表Ⅰ〕表Ⅰ游标尺精度〔mm〕测量长度L=〔主尺〕Nmm+k1/m(mm)(游标尺上第K 格与主尺上的刻线对齐时)〔mm〕总刻度格数刻度总长度〔mm〕每小格与主尺1格〔1mm〕相差10 9 0.1 0.1 N〔主尺上读的毫米数〕+0.1k20 39 0.05 0.05 N〔主尺上读的毫米数〕+0.05k50 49 0.02 0.02 N〔主尺上读的毫米数〕+0.02k 如图1-29所示游标卡尺的精度为0.1毫米,测量值L=25+6×0.1毫米=25.6毫米。
②游标有零误差时读数法如图1-30所示,在游标卡尺未测物时,一对下爪并拢后,游标的零线在主尺零线的右方,且副尺零线正对准主尺零线右边第3分度,此时读数为-0.3毫米误差;可以设想这是由于游标卡尺下爪凸起或已经夹了0.3毫米厚的物体,所以读数值应减去这个数〔零误差〕才是测量值,即测量值等于读数值加上负零误差值。
完整大学物理实验报告之长度基本测量(1)
完整大学物理实验报告之长度基本测量(1)实验名称:长度基本测量实验目的:1. 掌握测量长度的基本方法和技能;2. 熟悉测量仪器的使用方法和注意事项;3. 提高实验操作和数据处理能力。
实验原理:本实验使用卷尺、游标卡尺和数显游标卡尺等测量工具测量长度。
卷尺:卷尺是一种直尺,通常用于方便地测量线性长度。
卷尺上标注有刻度,可以直接读取被测物的长度。
游标卡尺:游标卡尺采用游动量尺测量技术,可以测量小范围内的长度和宽度。
游标卡尺读数时,需注意游标的位置。
数显游标卡尺:数显游标卡尺与普通游标卡尺相比,具有自动显示数值的功能,读数更加准确。
实验步骤:1. 使用卷尺测量被测物的长度;2. 使用游标卡尺精确测量被测物的长度;3. 使用数显游标卡尺测量被测物的长度;4. 对以上三种测量结果进行比较分析;5. 记录实验数据,分析数据误差。
实验结果:通过卷尺测量,被测物长度为10.5cm;通过游标卡尺精确测量,被测物长度定为10.46cm;通过数显游标卡尺测量,被测物长度定为10.47cm。
数据分析:通过对实验数据的分析,我们可以发现:卷尺误差较大,游标卡尺误差较小,而数显游标卡尺误差更小,读数也更加方便和准确。
实验结论:1. 测量长度需要采用正确的测量工具和技术;2. 不同的测量工具具有不同的误差;3. 在实验中,应该使用误差较小的测量工具来提高测量准确度;4. 实验记录需要详细、清晰,以便进行数据分析和讨论。
实验感想:本次实验让我更加深入地理解了测量的重要性,体验了不同测量工具的特点和使用方法。
在今后的学习和生活中,我会更加重视测量的准确性和精度。
实验1 长度测量
实验1 长度测量实验1 长度测量长度测量是最基本的测量之一,科学实验和生产实践中许多测量都与长度测量有关。
不少定量的物理仪器,其标度均按一定长度来划分,比如,用温度计测温度和用电流表或电压表测电流或电压时,就是准确观测水银柱在温度标尺上的距离和电表指针在表头标尺上的距离来量度的。
总之,长度测量是一切测量的基础,掌握长度测量的正确方法是非常重要的。
长度测量的仪器和方法有多种多样,最基本的测量工具要算米尺、游标卡尺和螺旋测微计。
如果所要测量的物体无法直接接触测量或物体的线度很小且测量要求准确度很高,则可用其它更精密的仪器(如读数显微镜)或其它更适合的测量方法。
【实验目的】1.掌握刻度尺、游标卡尺、螺旋测微计的原理和使用方法。
2.巩固有关误差、实验结果不确定度和有效数字的知识,熟悉数据记录、处理及测量结果表示的方法。
【实验原理】 1.长度的测量长度的测量是最基本的测量,最常用的工具是刻度尺。
2.长度的单位及换算长度的国际单位是米(m),常用的单位有千米(Km),分米(dm)厘米(cm),毫米(mm)微米(μm)纳米(nm)1Km = 1000 m 1m = 10 dm 1dm = 10 cm 1cm = 10 mm 1mm = 1000μm 1μm =1000nm 长度的单位换算时,小单位变大单位用除,大单位换小单位用乘 3.正确使用刻度尺(1)使用前要注意观察零刻度线、量程、分度值(2)使用时要注意① 尺子要沿着所测长度放,尺边对齐被测对象,必须放正重合,不能歪斜。
② 不利用磨损的零刻度线,如因零刻线磨损而取另一整刻度线为零刻线的,切莫忘记最后读数中减掉所取代零刻线的刻度值。
③ 厚尺子要垂直放置④ 读数时,视线应与尺面垂直4.正确记录测量值测量结果由数字和单位组成(1)只写数字而无单位的记录无意义(2)读数时,要估读到刻度尺分度值的下一位 5.误差测量值与真实值之间的差异误差不能避免,能尽量减小,错误能够避免是不该发生的减小误差的基本方法:多次测量求平均值,另外,选用精密仪器,改进测量方法也可以减小误差 6.特殊方法测量(1)累积法如测细金属丝直径或测纸张的厚度等(2)卡尺法(3)代替法7.游标卡尺原理及读数方法(1)游标卡尺的构造游标是为了提高角度、长度微小量的测量精度而采用的一种读数装置。
大学长度测量实验报告
大学长度测量实验报告大学物理实验:长度测量长度测量长度是一个基本物理量,许多其他的物理量也常常化为长度量进行测量;如用温度计测量温度就是确定水银柱面在温度标尺上的位置;测量电流或电压就是确定指针在电流表或电压表标尺上的位置等。
因此,长度测量是一切测量的基础。
物理实验中常用的测量长度的仪器有:米尺、游标卡尺、螺旋测微器(千分尺)、读数显微镜等。
通常用量程和分度值表征这些仪器的规格。
量程表示仪器的测量范围;分度值表示仪器所能准确读到的最小数值。
分度值的大小反映了仪器的精密程度。
一般来说,分度值越小,仪器越精密。
【实验目的】1. 掌握游标卡尺、螺旋测微器、读数显微镜的测量原理和使用方法;2. 学习正确读取和记录测量数据;3. 掌握数据处理中有效数字的运算法则及表示测量结果的方法;4.熟悉直接和间接测量中的不确定度的计算.【实验仪器】不锈钢直尺,游标卡尺,螺旋测微器,铁环、细金属丝、钢珠【实验原理】一、游标卡尺用普通的米尺或直尺测量长度,只能准确地读到毫米位。
毫米以下的1位要凭视力估计,实验中要使读数准确到0.1mm或更小时,一般采用游标卡尺和螺旋测微计。
1.游标卡尺的结构游标卡尺又叫游标尺或卡尺,它是为了使米尺测量的更准确一些,在米尺上附加了一段能够滑动的有刻度的小尺,叫做游标。
利用它可将米尺估读的那位数值准确地读出来。
因此,它是一种常用的比米尺精密的测长仪器。
利用游标卡尺可以用来测量物体的长度、孔深及内外直径等。
游标卡尺的外形如图4-1-1所示。
它主要由两部分构成:与量爪AA’相连的主尺D;与量爪BB’及深度尺C相连的游标E。
游标E可紧贴着主尺D滑动。
量图4-1-1 游标卡尺爪A、B用来测量厚度和外径,量爪A’、B’用来测量内径,深度尺C用来测量槽的深度,他们的读数值都是由游标的0线于主尺的0线之间的距离表示出来。
2.游标卡尺的测量原理游标卡尺在构造上的主要特点是:游标刻度尺上m个分格的总长度和主刻度尺上的(m-1)个分格的总长度相等。
第十一章 3 实验1 长度的测量及测量工具的选用
3实验:导体电阻率的测量实验1长度的测量及测量工具的选用[学习目标] 1.掌握游标卡尺和螺旋测微器的读数方法.2.掌握电流表、电压表的读数方法.一、游标卡尺的原理及读数1.构造:主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪)、游标卡尺上还有一个深度尺.(如图1所示)图12.原理:利用主尺的单位刻度与游标尺的单位刻度之间固定的微量差值来提高测量精度.不管游标尺上有多少个小等分刻度,它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1 mm.常见的游标尺上小等分刻度有10个、20个、50个的,其规格见下表:刻度格数(分度)刻度总长度 1 mm与每小格的差值精确度(可精确到) 109 mm0.1 mm0.1 mm2019 mm0.05 mm0.05 mm5049 mm0.02 mm0.02 mm3.用途:测量厚度、长度、深度、内径、外径.4.读数若用x表示由主尺上读出的整毫米数,K表示从游标尺上读出与主尺上某一刻度线对齐的游标尺的格数,则记录结果表示为(x+K×精确度)mm.5.注意事项(1)游标卡尺是根据刻度线对齐来读数的,所以不需要估读,但读数要注意精确度所在的位数,如果读数最后一位是零,该零不能去掉.(2)读数时,要注意游标尺第几条刻度线(不含零刻度线)与主尺对齐.如图2甲为一游标卡尺的结构示意图.当测量一钢笔帽的内径时,应该用游标卡尺的________(选填“A”“B”或“C”)进行测量;示数如图乙所示,该钢笔帽的内径为________ mm.图2答案A11.25解析由游标卡尺的结构原理可知,测内径应该用游标卡尺的内测量爪,故选填A;游标卡尺的主尺读数为11 mm,游标尺的读数为5×0.05 mm=0.25 mm,故钢笔帽的内径为11.25 mm. 针对训练1某同学用游标卡尺分别测量金属圆管的内、外壁直径,游标卡尺的示数分别如图3(a)和(b)所示.由图可读出,圆管内壁的直径为________ cm,圆管外壁的直径为________ cm;由此可计算出金属圆管横截面的面积.图3答案 2.23 2.99解析题图(a)中游标卡尺的主尺读数为22 mm,游标尺读数为3×0.1 mm=0.3 mm,所以最终读数为22 mm+0.3 mm=22.3 mm=2.23 cm.题图(b)中游标卡尺的主尺读数为29 mm,游标尺读数为9×0.1 mm=0.9 mm,所以最终读数为29 mm+0.9 mm=29.9 mm=2.99 cm.二、螺旋测微器的原理及读数1.构造如图4所示,它的测砧A和固定刻度B固定在尺架C上,可动刻度E、旋钮D和微调旋钮D′是与测微螺杆F连在一起的,并通过精密螺纹套在B上.图42.原理测微螺杆F与固定刻度B之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm,即旋钮D每旋转一周,F前进或后退0.5 mm,而可动刻度E上有50个等分刻度,可动刻度每旋转一格,F前进或后退0.01 mm,即螺旋测微器的精确度为0.01 mm.读数时估读到毫米的千分位上,因此,螺旋测微器又叫千分尺.3.读数方法L=固定刻度示数+可动刻度示数(估读一位)×0.01 mm.4.注意事项(1)读数时准确到0.01 mm,要估读到0.001 mm,测量结果若用毫米做单位,则小数点后面必须保留三位.(2)读数时,要注意固定刻度上半毫米刻度线是否露出.某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度.该螺旋测微器校零时的示数如图5甲所示,测量金属板厚度时的示数如图乙所示.图甲所示读数为__________ mm,图乙所示读数为__________ mm,所测金属板的厚度为__________ mm.图5答案0.010(0.009或0.011) 6.870(6.869或6.871) 6.860(第二空中数据减第一空中数据的差值均可)针对训练2(2021·盐城四校高二上期终)某同学在使用螺旋测微器测量某工件的直径时,螺旋测微器的示数为5.670 mm,如图6所示(图中固定刻度省略了部分长度).刻度线旁边方框A内的数值应为________,方框B内的数值应为________.图6答案515解析由于螺旋测微器的精确度为0.01 mm,固定刻度露出了半毫米线,示数可分解为5.5 mm +17.0×0.01 mm,故方框A内的数值应为5,方框B内的数值应为15.三、电压表、电流表的读数1.0~3 V量程的电压表和0~3 A量程的电流表读数方法相同,此量程下的精确度分别是0.1 V和0.1 A,读到0.1的下一位,即读到小数点后面两位.2.对于0~15 V量程的电压表,精确度是0.5 V,在读数时只要求读到小数点后面一位,即读到0.1 V.3.对于0~0.6 A量程的电流表,精确度是0.02 A,在读数时只要求读到小数点后面两位,这时要求“半格估读”,即读到最小刻度的一半0.01 A.如图7为电流表和电压表的刻度盘.图7(1)图甲使用0.6 A量程时,对应刻度盘上每一小格代表________A,图中表针的示数是________A;当使用3 A量程时,对应刻度盘上每一小格代表________A,图中表针示数为________A.(2)图乙使用较小量程时,每小格表示________V,图中表针的示数为______V.若使用的是较大量程,则这时表盘刻度每小格表示______V,图中表针示数为______V.答案(1)0.020.440.1 2.20(2)0.1 1.700.58.5针对训练3请完成下列各表的读数,把答案填在图下的横线上.(1)量程为0~3 V和0~3 A的电表.读数________读数________(2)量程为0~15 V的电压表读数.读数________读数________读数________(3)量程为0~0.6 A的电流表读数.读数________读数________读数________读数________答案(1)0.90 V 1.90 A(2)10.0 V10.5 V10.2 V(或10.3 V)(3)0.40 A0.50 A0.22 A0.52 A1.(2020·苏州陆慕高中高二期中)某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ,步骤如下:(1)用游标为20分度的游标卡尺测量其长度如图1甲所示,由图可知其长度L=________ mm.(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示,可知其直径D=________ mm.图1答案(1)50.15(2)4.700解析(1)游标卡尺的主尺部分读数为50 mm,圆柱体的长度为50 mm+3×0.05 mm=50.15 mm.(2)螺旋测微器主尺部分读数为4.5 mm,20刻度线对齐主尺刻度,所以螺旋测微器最终的读数为4.5 mm+20.0×0.01 mm=4.700 mm.2.某同学用20分度的游标卡尺测量一薄金属圆板的直径D,用螺旋测微器测量其厚度d,示数如图2甲、乙所示.由图可读出D=________ mm,d=________ mm.图2答案50.80 3.776(3.774~3.778均可)3.某实验小组在做“测定金属的电阻率”的实验过程中,正确操作获得金属丝的直径以及电流表、电压表的读数如图3甲、乙、丙所示,则它们的读数依次是________ mm、________ A、________ V.图3答案0.999(0.998~1.000均可)0.42 2.25(2.24~2.26均可)4.现有一合金制成的圆柱体,为测量该合金的电阻率,现用伏安法测圆柱体两端的电阻,用螺旋测微器测量该圆柱体的直径,用游标卡尺测量该圆柱体的长度.螺旋测微器和游标卡尺的示数如图4(a)和(b)所示.图4由图得圆柱体的直径为________ mm,长度为________ cm.答案 1.847(1.846~1.848均可) 4.240解析由题图(a)可知,螺旋测微器固定刻度示数为1.5 mm,可动刻度示数为34.7×0.01 mm =0.347 mm,螺旋测微器示数为1.5 mm+0.347 mm=1.847 mm;由题图(b)可知,游标卡尺主尺示数为4.2 cm,游标尺示数为8×0.05 mm=0.40 mm,游标卡尺示数为42 mm+0.40 mm=42.40 mm=4.240 cm.5.图5甲、乙和丙分别是用游标卡尺和螺旋测微器测量长度,图甲读数为________,图乙读数为________,图丙读数为________.图5答案 4.120 cm0.990 mm 1.510 mm解析题图甲主尺示数为4.1 cm,游标尺上第10格对齐,精确度为0.02 mm,故题图甲读数为41 mm+0.02×10 mm=41.20 mm=4.120 cm.题图乙螺旋测微器固定刻度读数为0.5 mm,可动刻度读数为49.0×0.01 mm,故题图乙读数为0.5 mm+0.01×49.0 mm=0.990 mm.题图丙中半毫米刻度线已露出,此时固定刻度读数应为1.5 mm,可动刻度读数为0.010 mm,题图丙读数为1.510 mm.6.电流表量程一般有两种:0~0.6 A和0~3 A;电压表量程一般有两种:0~3 V和0~15 V.如图6所示:图6(1)接0~3 V量程时读数为________ V.(2)接0~15 V量程时读数为________V.(3)接0~3 A量程时读数为________A.(4)接0~0.6 A量程时读数为________A.答案(1)1.90(2)9.5(3)0.85(4)0.177.实验时,用螺旋测微器测量金属丝的直径和用米尺测量金属丝的长度示数如图7甲所示,电流表、电压表的读数如图乙所示.则金属丝两端的电压U=______________,电流I=____________,金属丝的长度l=____________,直径d=____________.图7答案11.0 V0.44 A30.50 cm 1.850 mm解析电压表的量程是15 V,所以读数是11.0 V;电流表的量程是0.6 A,所以读数是0.44 A;米尺的读数是40.50 cm-10.00 cm=30.50 cm;螺旋测微器的读数是1.850 mm.8.读出图8中给出的螺旋测微器和游标卡尺的示数,螺旋测微器的示数为________ mm,游标卡尺A的示数为________ cm,游标卡尺B的示数为________ cm.图8答案 6.125 4.120 1.0959.图9中50分度游标卡尺和螺旋测微器的读数分别为________ mm和________ mm.图9答案10.5410.294(10.293~10.295均可)解析游标卡尺读数:(10+0.02×27) mm=10.54 mm;螺旋测微器读数:(10+29.4×0.01) mm=10.294 mm.。
实验一 长度的测量(2)(1)
实验一长度的测量在物理实验中常用的长度测量仪器有米尺、游标卡尺、螺旋测微计等。
通过本实验,要学会正确、熟练地使用它们,并体会物理实验中的一些基本方法如差示法、放大法在物理实验中的应用。
【实验目的】1.掌握游标卡尺、螺旋测微计的原理。
2.练习多次等精度测量误差的估算方法和有效数字的运算。
3.测定圆柱体的体积和钢球的体积。
【实验仪器】米尺,游标卡尺,螺旋测微计,待测物。
【实验原理】1.米尺米尺是一种最简单的长度测量工具,其分度值一般为1mm,其量程随米尺的长度而不同。
用米尺测量长度时可以准确到毫米位,毫米以下的一位(1/10毫米)是凭眼睛估计的。
根据有效数字的概念,测量读数应记录到估计位,因此用米尺测量时要记录到1/10毫米位。
使用米尺应注意以下的事项:(1)米尺有一定厚度,测量时要尽可能把待测物紧贴米尺的刻度线,以减小视差,并使米尺与被测长度方向平行。
(2)使用米尺进行测量时,一般不用米尺的端边作为测量的起点,以避免由于端边的磨损带来的误差,可以选择米尺上的某一刻线(如10.00cm)作为测量的起点。
(3)为了消除由于米尺刻度不均匀而造成的误差,可以选用不同的起点进行多次的测量。
2.游标测微原理游标卡尺的构造如图1—1所示,A是主尺;B是副尺,可以在主尺上滑动,又称为游标;钳口E、F用于测内径;刀口C、D用于测厚度和外径;探尺G用于测孔深;螺钉H 用于固定游标B。
游标测微是利用主尺上的单位刻度与游标尺上的单位刻度之间所存在的固定微量差值来提高测量准确度的。
图1—1一般地,游标是将主尺的n-1个分格分成n等份(称为n分游标),如果主尺的一个。
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实验一长度的测量
在物理实验中常用的长度测量仪器有米尺、游标卡尺、螺旋测微计等。
通过本实验,要学会正确、熟练地使用它们,并体会物理实验中的一些基本方法如差示法、放大法在物理实验中的应用。
【实验目的】
1.掌握游标卡尺、螺旋测微计的原理。
2.练习多次等精度测量误差的估算方法和有效数字的运算。
3.测定圆柱体的体积和钢球的体积。
【实验仪器】
米尺,游标卡尺,螺旋测微计,待测物。
【实验原理】
1.米尺
米尺是一种最简单的长度测量工具,其分度值一般为1mm,其量程随米尺的长度而不同。
用米尺测量长度时可以准确到毫米位,毫米以下的一位(1/10毫米)是凭眼睛估计的。
根据有效数字的概念,测量读数应记录到估计位,因此用米尺测量时要记录到1/10毫米位。
使用米尺应注意以下的事项:
(1)米尺有一定厚度,测量时要尽可能把待测物紧贴米尺的刻度线,以减小视差,并使米尺与被测长度方向平行。
(2)使用米尺进行测量时,一般不用米尺的端边作为测量的起点,以避免由于端边的磨损带来的误差,可以选择米尺上的某一刻线(如10.00cm)作为测量的起点。
(3)为了消除由于米尺刻度不均匀而造成的误差,可以选用不同的起点进行多次的测量。
2.游标测微原理
游标卡尺的构造如图1—1所示,A是主尺;B是副尺,可以在主尺上滑动,又称为游标;钳口E、F用于测内径;刀口C、D用于测厚度和外径;探尺G用于测孔深;螺钉H 用于固定游标B。
游标测微是利用主尺上的单位刻度与游标尺上的单位刻度之间所存在的固定微量差值来提高测量准确度的。
图1—1
一般地,游标是将主尺的n-1个分格分成n等份(称为n分游标),如果主尺的一个
分格长度为x ,则游标上一个分格的长为x n n 1-,二者之差x n
x 1=∆,就是这种游标的分度值(如十分游标的分度值为0.lmm ),按上述原理刻度的方法称为差示法。
使用n 分游标测量时,如果是游标的第k 条线与主尺某一刻度线对齐,则所求的l ∆值等于n x k
,即l ∆等于游标的分度值()n x 乘k 。
使用游标卡尺时,先要明确其分度值。
游标卡尺的精密程度取决于其分度值()n x ,为了提高测量精密度,就要制造n 较大的游标,但n 过大时,主尺上的一个分格与游标上一个分格之差就很小,这样在实际测量中将出现游标上几条刻线似乎都与主尺刻线对齐的情况,给读数带来困难。
因此n 不宜过大,一般实用游标卡尺的n 有10、20和50三种,其分度值分别为0.1mm 和0.05mm 和0.02mm 。
根据仪器读数的一般规则,读数的最后一位应该是读数误差所在的一位,因此一般游标卡尺的读数都要写到100
1mm 位。
测量前应首先检查游标尺上的零刻度线是否与主尺上的零线准确对齐,如未对齐,应记下零点读数,其符号以主尺零刻度线为基准,游标尺上的零刻度线在其右边时取“+”号,在其左边时取“-”号。
测量值为标示读数减去零点读数。
3.螺旋测微原理
螺旋测微计又叫千分尺,其结构如图1-2所示。
图1—2
螺母外套管A 为主尺;A 上有一横线,是螺杆套筒B (微分圆筒)上圆周刻度的读数准线,其两边刻度线分别是整毫米刻度线和半毫米刻度线,C 为测钻;D 为测量杆,它与B 固连;B 转动一周,D 的线位移为0.5mm ;E 为锁紧螺钉,用于锁定D 的位置;F 为棘轮,内有定压力装置,转动F 听到咔咔声时,这表明D 所受的压力已达设定值,此时即可读数。
螺旋测微是通过把一个较小的线位移h 转换成周长较大的圆周进行刻度来提高测量准确度的。
设圆周上有m 个刻度,当圆周刻度尺转过一个刻度时,其移动的线位移为m h ,这就是螺旋测微计的分度值。
如果取测微螺杆的螺距h =0.5mm ,圆周刻度尺上的刻度数m =50,则其分度值为0.01mm 。
其∆仪一般取为0.005mm ,读数时应估读到0.001mm 位,所以该仪器也称为千分尺。
例如,图1—3中的读数分别为7.258mm 和7.758mm 。
使用时应注意首先确定零点误差,当微分圆筒上的零刻度线在主尺的轴向横线上方时为负,在其下方时为正。
测量值为仪器的示值减去零点误差。
如图1-4所示,其各零点误差分别为0.016mm 和-0.026mm 。
图1—3图1—4【实验内容】
1.用米尺的不同部位分别测待测物(图l-5)上的AB、BC和AC的长度,计算其测量值及其误差,给出AC和AB+BC的测量结果及其误差,并进行比较。
图1-5待测长度
2.用游标卡尺测量圆柱体的高H和直径D(注意在不同部位测),分别测五次,计算圆柱体的体积及其误差。
3.用螺旋测微计测量钢球的直径D,分别测五次,计算钢球的体积及其误差。
4.用螺旋测微计测头发丝的直径。
5.选用适当的仪器测量你自己感兴趣的被测物。
【思考题】
1.从游标卡尺上读数时,怎样读出被测长度的毫米整数部分?怎样读出毫米以下的小数部分?记录数据时应记录到哪一位?
2.螺旋测微计上为什么设置棘轮?如何正确使用棘轮?
3.测量一长约20cm,宽约5cm,厚约0.6cm的矩形薄板的体积,要求测量结果的有效数字不少与4位,应如何选用测量仪器?。