长度的测量仪器汇总)
长度测量基本工具
国际单位：长度的国际单位是米（m）·常用单位：比米大的单位有千米(km)比米小的单位有分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(μm)、纳米(nm)·单位之间的换算关系：1km=1000m=103m1dm=0.1m=10-1m1cm=0.01m=10-2m1mm=0.001m=10-3m1μm=0.001mm=10-6m1nm=0.001μm=10-9m单位间的换算关系采用等量代替法，即先照写数值，然后乘以单位间的换算关系，并注意结果尽量用科学计数法。
如：125nm=125×10-7cm=1.25×10-5cm换算过程为：“数不变，单位换，进行算”（2）正确使用刻度尺1）使用刻度尺之前要“三观察”·观察零刻度线的位置在哪里，是否磨损；如果磨损可重新确定一刻度线为起始刻度线。
·观察量程是多少，实际情况中可根据具体情况，选择合适量程的刻度尺。
·观察分度值是多大，据不同情况和要达到的精确度，选择分度值合适的刻度尺2）使用刻度尺测量物体的长度要“三会”·会放：刻度尺的零刻度线或重新确定的起始刻度线要与被测物体的起始端对齐，刻度尺有刻度线的一边要贴近被测物体且与被测长度平行，不能放倾斜。
·会读：读数时视线要与刻度尺的尺面垂直，眼睛不可倾斜，在精确测量时要估读到分度值的下一位。
·会记：记录测量结果是由数字和单位组成的，无单位的记录结果是毫无意义的。
例1. 小宇在家中建立了家庭物理实验室，他先用一个瓶口水杯，一张厚纸片，一支筷子和一些水，请你帮助他用现有知识设计几个有趣的实验。
解析：1. 杯里倒上水，把筷子斜放在水杯里，筷子看上去从水面处弯折了。
2. 杯里倒满水，把纸片剪成杯口大小（比杯口稍大）放到杯上，用手按住纸片，迅速使杯子倒过来，松手。
看到水并没有溢出来。
评注：在家里建立家庭实验室是个非常好的培养我们对物理的兴趣和锻炼观察、思维能力的手段，在家里现有一些废旧的生活用品都可以直接或经过改装变成我们的实验仪器，快去动手做一做吧！（1）用刻度尺测量物体长度时，弄清刻度尺的分度值是非常关键的；（2）用刻度尺测物体长度时，不一定非要让零刻度线与被测物体的一端对齐，只要认清物体两端分别对齐的刻度值，知道被测长度总等于其两端所对应刻度值之差就行。
测量物体的长度用什么工具
测量物体的长度用什么工具在日常生活中，我们经常需要测量物体的长度，以满足实际需求或进行科学研究。
那么，测量物体长度的工具有哪些呢？本文将为您详细介绍常用的测量工具及其使用方法。
1. 尺子尺子是最为常见且简单易用的测量工具之一。
尺子通常由刻度尺和直尺组成，刻度以毫米或厘米为单位进行标注。
在使用尺子时，将其放置在被测物体旁边，并通过眼睛与尺子顶部对齐以确保测量准确。
然后，将尺子的零点与被测物体一端相接触，用目测或眼镜仔细观察尺子上的刻度，再记录与物体另一端相接触的刻度数值。
两个刻度值之间的差即为物体的长度。
2. 卷尺卷尺是一种带有弹簧装置的测量工具，常用于较长距离或有弯曲的物体测量。
通常，卷尺的长度可达几米或几十米，其刻度以米、分米、厘米为单位。
卷尺的使用方法与尺子类似，将其伸展至被测物体上，观察刻度并记录读数。
3. 游标卡尺游标卡尺是一种精密测量工具，常用于需要更高精度的测量任务。
游标卡尺由两个移动的尺鬃组成，其刻度以毫米或厘米为单位。
使用游标卡尺时，先将两个尺鬃贴合在被测物体的两端，然后读取刻度盘上的数值。
对于较小的长度，我们可以通过复杂一些的读数法来增加准确度。
游标卡尺的优点在于能够测量较小的长度变化，适用于实验室、制造业等需要高精度的领域。
4. 激光测距仪激光测距仪是一种高精度、无接触的测量工具，常用于较大范围的距离测量。
激光测距仪通过发射激光束，并通过计算激光返回的时间差来计算出距离。
在使用激光测距仪时，将其对准被测物体，并观察显示屏上的距离数值即可。
激光测距仪的优点在于非接触测量，无需与物体接触，也能获得较高精度的测量结果。
5. 电子测量仪器电子测量仪器是一类多功能的测量工具，常用于物体长度、宽度、高度以及其他参数的测量。
电子测量仪器可通过触摸屏、旋钮或按钮等操作界面来实现各种测量功能。
通过输入被测物体的参数，电子测量仪器能够快速、准确地测量出物体的长度。
综上所述，测量物体长度的工具有尺子、卷尺、游标卡尺、激光测距仪和电子测量仪器等。
数计学院大学物理实验要求：实验1 长度的测量
实验1 长度的测量(3#207室)一 实验目的1.掌握游标卡尺、螺旋测微计、读数显微镜等常用长度测量仪器测量原理和使 用方法。
2.学习应用有效数字记录测量数据和不确定度计算。
二 实验仪器游标卡尺（分度值0.02mm ，量程15cm ）、螺旋测微计（分度值0.01mm ，量 程2.5cm ）、读数显微镜（分度值0.02mm ，量程20cm ）、待测样品：口型遮 光片、金属圆柱筒、金属片等。
三 实验内容1．用螺旋测微计测量金属片的厚度10次。
测量时应注意—零点读数和使用棘 轮旋柄。
2．分别用游标卡尺测量圆柱筒内、外径和高各10次，求出圆柱筒的体积。
3．用读数显微镜测量口型遮光片的缝宽10次。
（先调目镜，后调物镜）四 数据处理1．金属片的厚度结果表示为D D U =± （mm ）（P ＝0.68）其中：A D U σ=，△仪＝0.004mm ，U B =△仪U2．读数显微镜测量口型遮光片宽度。
数据处理方法同1，△仪＝0.02mm 。
3．用游标卡尺测圆柱筒的内外径及高。
D 1、D 2、H 都为直接测量量，不确定度的处理方法同1。
算出圆柱筒的体积为V,结果表示为：V V U =± (单位) （P=0.68）五 实验报告写作提示：1、请按报告写作规范进行写作。
2、实验原理涉及的主要内容为：（1） 游标卡尺、螺旋测微器、读数显微镜（教材第三章，第一节P58;P60;P62）技术规格与使用注意事项；（2）概括、简述不确定度的概念、直接测量不确定度的估算、合成标准不确定度和展伸不确定度、间接测量不确定度的计算（教材第二章，第四节P35—P40）3、实验步骤不要写。
4、实验数据处理：（1）金属片厚度的平均值（要修正已定系差）及其合成标准不确定度；（2）口型遮光片宽度的平均值及其合成标准不确定度；（3）圆柱筒体积的平均值及体积的合成标准不确定度，要推导出体积不确定度传递公式。
六作业：1.螺旋测微计零点读数的正值和负值如何判定？测量时为何一定要用棘轮旋柄？2.读数显微镜如何正确使用？测量时应如何排除空程误差？3.P105 思考题 1。
实验一力学基本测量长度、质量和密度的测量
实验一力学基本测量——长度、质量和密度的测量【实验目的】1.掌握米尺、游标卡尺、螺旋测微器几种常用测量长度仪器的使用方法。
2.进一步理解误差和有效数字的概念，并能正确地表示测量结果。
3.学习数据记录表格的设计方法。
【实验仪器】游标卡尺、螺旋测微器、电子天平、工件【实验原理】一、长度的定义长度是最基本的物理量，是构成空间的最基本要素，是一切生命和物质赖以存在的基础。
世上任何物体都具有一定的几何形态，空间或几何量的测量对科学研究、工农业生产和日常生活需求都有巨大的影响。
在SI制中，长度的基准是米。
一旦定义了米的长度，其他长度单位就可用米来表示。
“米”制于1791年开创于法国，多年来，铂铱合金米原器一直保留在法国巴黎附近。
随着人们对客观世界认识的不断深入，科学技术的发展，原有长度标准已无法满足人们的需求。
实验证明光波波长是一种可取的长度自然基准，1960年第11届国际计量大会，重新定义了米的标准为：米的长度等于氪-86原子的2P10和 2d5能级之间跃迁的辐射在真空中波长的1650763.73倍。
其测量精度达到了5*10-9m，从而开创了以自然基准复现米基准的新纪元。
随着人类对宏观世界认识的不断扩大, 对微观世界的认识也在不断深入; 大单位越来越大, 小单位越来越小. 在天文学中常用的最大长度单位是光年(Light year), 是光(每秒299792.459公里)在一年(365天)里走的距离; 最小的长度单位是“埃”, 一亿分之一(10^-8)厘米.后来又出现了比埃更小的长度单位, 即 atto-meter. 1个atto-meter是十的16次方分之一(10-16) 厘米. 从1960年开始, 度量时间的最短单位称为nano-second, 为十亿分之一秒. 光线在1个nano-second里, 只能走30厘米.还有比光年更大的单为. 太阳以银河为中心绕一周,通常称为一个宇宙年, 约等于2亿5千万年. 但是, 最大的长度单位是印度教记年上的“卡巴尔”: 一个卡巴尔等于43亿2千万年, 或19个宇宙年.二、常用长度测量仪器 （一）米尺米尺包括钢卷尺和钢直尺，米尺的最小刻度值为1mm ，用米尺测量物体的长度时，可以估测到十分之一毫米，但是最后一位是估计的。
长度的测量仪器汇总
光栅、容栅的栅距和感应同步器的线距。 ①测量效率高； ②容易实现数字显示和自动记录， ③可以实现测量自动化和自动控制。
黑白透射光栅
长度尺寸测量
轴类零件尺寸的测量 孔类零件尺寸的测量 大尺寸的测量 微小尺寸的测量
轴类零件尺寸测量
• 绝对测量
– 千分尺、卡尺、测长仪
• 相对测量
– 在比较仪上和标准块规进行比较读取数值 – 光学比较仪、光学计、干涉仪
M1
2 1
半透半反膜
E
插入厚度为h 的玻璃板 使的光束2要比光束1多走一段光程， 在屏幕相遇所附加光程差为
2(hn h) N
2
四 、微小尺寸测量
细丝、小孔、镀层厚度、集成电路中的氧化层厚度、 各元件间的微小距离、计算机中磁头与磁盘间的微小 间隙等等； 精度要求也越来越高，如超大规模集成电路中要求位 置的测量精度为0.lum的数量级。
光学计基本原理：在自准直平行光管系统中加入了一块可旋转 的反射镜。
工作原理
• 光线由进光反射镜6进入光学计管中 • 由通光棱镜7将光线转折90度，照亮 分划板4上的标尺9 • 标尺上有±100格的刻线，此处刻线 作为目标，位于物镜2的焦平面上 • 由标尺9发出的光线经棱镜3后转折 90度，透过物镜2成为平行光线，射 向平面反射镜 • 平行光线被反射回来，重新透过物 镜2，再经棱镜3汇聚于分划板4的另 一半上 • 分划板上有固定指示线 • 当测量杆11上下移动时，推动平面 反射镜１产生摆动，于是标尺9的像 相对于指示线产生了移动 • 移动量可通过目镜5进行读数
• 对零位：将尾架13沿机身床面向右放于分划板14 的零刻线上面，将头架4向左移到刻线尺7的零刻 线上面，通过微调螺钉5调整头架，使显微镜3的 视场内两个零线对准。再用微调螺钉16，使左、 右两个测头接触合适，并从光学计管2中对准零线， 这时表示仪器的的零位已经调好。
长度的测量
实验一 长度的测量长度的测量是一切测量的基础，是最基本的物理测量之一。
测量长度的仪器有很多，最常用又简单的有米尺，游标卡尺和螺旋测微计〔千分尺〕。
这三种测量长度仪器的量程和准确度各不相同，需视测量的对象和条件加以选用。
当长度在10－３厘米以下时，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〔如利用光的干预或衍射等〕来测量。
【实验目的】⒈ 学习游标卡尺、螺旋测微计的测量原理和使用方法。
⒉ 掌握一般仪器的读数规则。
⒊ 稳固有效数字和误差的基本概念。
【实验仪器】游标卡尺、螺旋测微计、空心圆柱体、钢球等。
【实验原理】 ⒈ 游标卡尺游标卡尺的结构如图3-1-1所示。
它是由主尺、游标尺、外测量爪、内测量爪和尾尺组成。
主尺为钢制毫米分度尺，游标尺上有刻度，并且可在主尺上滑动。
外测量爪用来测量物体的外部尺寸，内测量爪用来测量物体内部尺寸，尾尺用来测量深度。
紧固螺钉用来固定游标尺，便于读数。
用a 表示主尺上最小分度的长度，用b 表示游标上一个分度的长度，用n 表示游标的分度数。
游标卡尺设计有两类，一类使游标的n 个分度的长度与主尺的)1( n个最小分度的长1–尾尺；2–主尺；3–紧固螺钉游标尺；4–内测量爪；5–游标；6–外测量爪图3-1-1 游标卡尺度相等，即a n nb )1(-= 〔3-1-1〕 主尺最小分度与游标分度的长度差，称为游标卡尺的分度值，设分度值为δ，则有n a b a =-=δ 〔3-1-2〕另一类使游标n 个分度的长度与主尺的)12(-n 个最小分度的长度相等。
游标卡尺的分度值为δ，则有n a b a =-=2δ 〔3-1-3〕即游标卡尺的分度值只与主尺上最小分度的长度a 和游标的分度数n 〔格数〕有关，主尺最小分度a 一般为1mm ，常用的游标有10分度、20分度和50分度三种，其分度值分别为，0.05mm 和。
表3-1-1 游标卡尺仪器〔示值〕误差GB1214-85 〔mm 〕使用游标卡尺测量物体长度时，读数分为两步：⑴ 由游标零线左边最靠近该零线的那根主尺刻线，读出主尺上的毫米整数m ； ⑵ 如果游标零线右边第n 条刻线与主尺某一刻线对齐，那么游标零线与主尺上左边的相邻刻线的长度为n δ。
初中的物理实验器材清单汇总
初中的物理实验器材清单汇总物理实验是初中物理课程中重要的一环，通过实践操作可以加深学生对物理知识的理解与记忆。
然而，在进行物理实验时，适当的器材是至关重要的。
本文将为大家提供一份初中物理实验器材清单汇总，以供参考。
1. 实验仪器类(1) 调速马达：用于研究机械运动、动力学和能量转换等实验。
(2) 轴承：用于减小传动中的摩擦，并保持物体的轴向稳定。
(3) 电源：提供电流和电压等电能来驱动实验。
(4) 示波器：用于显示电压和电流值，帮助学生更直观地理解电路中的变量。
(5) 万用表：测量电压、电流、电阻等物理量的基本仪器。
(6) 光电计：用光敏电流的方式测量光强度。
(7) 天平：用于测量物体的质量。
(8) 范德格拉夫发生器：用于产生静电。
(9) 摆线针：用于研究机械波的性质，如幅度和频率等。
2. 测量仪器类(1) 尺子：用于测量长度、宽度等物理量。
(2) 表尺：用于精确测量长度。
(3) 米尺：用于测量大尺寸的物体，如实验台板的长度。
(4) 弹簧测力计：用于测量弹性力和力的大小。
(5) 定滑轮：用于改变力的方向，减小实验中的摩擦力。
(6) 定滑轮：用于改变力的方向，减小实验中的摩擦力。
(7) 时钟：用于测量实验过程中的时间。
(8) 温度计：用于测量实验环境或物体的温度。
3. 电路实验器材类(1) 电流探头：用于测量电路中的电流。
(2) 电磁铁：用于研究电磁感应现象。
(3) 电阻：用于制造电路中的电阻。
(4) 开关：用于控制电路中电流的通断。
(5) 电池：提供电能用于驱动电路。
(6) 电容器：用于储存电荷。
(7) 多用电表：（交流电流表、直流电压表、万用电表三合一）多功能电表。
(8) 芯片实验板：实际电路分析、设计、实验等理论课与实践课结合。
4. 光学实验器材类(1) 凸透镜：用于研究光的成像。
(2) 凹透镜：用于研究光的成像。
(3) 平面镜：反射实验中产生镜像。
(4) 暗箱：用于进行光的衍射实验。
(5) 光栅：用于研究光的干涉和衍射。
高中物理《两种长度测量的常用仪器(游标卡尺、螺旋测微器)》专题教案
第10课 两种长度测量的常用仪器（游标卡尺、螺旋测微器） 【概述与建议】本节课重点有两个，一个是理解并掌握游标卡尺、螺旋测微器测量原理；其二是要求会实际测量并准确读数。
游标卡尺、螺旋测微器是高中阶段最重要的测量仪器之一。
尽管同学手边有游标卡尺、螺旋测微器的实物，但课堂演示并讲解其原理时，其可见度太小；作示意图，太费时，效率不高，效果不好。
建议教师在本节课教学时利用多媒体课件，充分利用其放大性好，交互性强的特点，很好地突破了教学的难点。
1.游标卡尺的构造游标卡尺是工业上常用的测量长度的仪器，它由尺身及能在尺身上滑动的游标组成，如图所示。
若从背面看，游标是一个整体。
游标与尺身之间有一弹簧片（图中未能画出），利用弹簧片的弹力使游标与尺身靠紧。
游标上部有一紧固螺钉，可将游标固定在尺身上的任意位置。
尺身和游标都有量爪，利用内测量爪可以测量槽的宽度和管的内径，利用外测量爪可以测量零件的厚度和管的外径。
深度尺与游标尺连在一起，可以测槽和筒的深度。
2．游标卡尺的原理 （1）10分度游标卡尺主尺的最小分度是1mm ，游标尺上有10个小的等分刻度它们的总长等于9mm ，因此游标尺的每一分度与主尺的最小分度相差0.1mm ，当左右测脚合在一起，游标的零刻度线与主尺的零刻度线重合时，除两条零刻度线外只有游标的第10条刻度线与主尺的9mm 刻度线重合，其余的刻度线都不重合。
游标的第一条刻度线在主尺的1mm 刻度左边0.1mm 处，游标的第二条刻度线在主尺的2mm 刻度左边0.2mm 处，等等。
（2）20分度游标卡尺主尺的最小分度是1mm ，游标尺上有20个小的等分刻度它们的总长等于19mm ，因此游标尺的每一分度与主尺的最小分度相差0.05mm ，当两测脚合在一起，游标的零刻度线与主尺的零刻度线重合时，只有游标的第20条刻度线与主尺的19mm 刻度线重合，其5100 110200 1 2 3余的刻度线都不重合。
游标的第一条刻度线在主尺的1mm 刻度左边0.05mm 处，游标的第二条刻度线在主尺的2mm 刻度左边0.1mm 处，等等。
第三章 长度尺寸的测量
一、轴类零件尺寸测量
我国“公差与配合”国家标准中定义：
轴是指一切外尺寸的统称。
常用测量仪器
千分尺、卡尺 ——绝对测量，精度不高。
机械式测微仪、电动测微仪等 ——相对测量，提高精度。
1、杠杆齿轮式测微仪
示值范围： ±100μm 测量范围：180mm
1—量块组/被测件；2—测头；3—调节螺 钉； 4—度盘标记； 5—度盘； 6—横臂 紧固螺钉， 7—横臂；8 —横臂升降螺母， 9—夹头；10一立柱；11一工作台
5、经纬仪
推导
——测大尺寸
将两个经纬仪分别固定在c和d处，精确地测出两经纬仪之间的 距离l和角度α1、β1、γ1 ，和α2、β2、γ2 ，则:
在abc中：L A2 B 2 2 AB cos1 l sin 2 在acd中：A sin( 2 1 ) l sin 2 在bcd中：B sin(1 2 ) sin 2 1 sin 2 1 2 sin 2 sin 2 cos1 L l 2 2 sin ( 2 1 ) sin ( 1 2 ) sin( 2 1 ) sin(1 2 )
平板测微原理
a A B C
当平板玻璃被凸轮的位移量t带动转过 角度i时，入射光与出射光的偏移量为：
a d (tgi tg ) cosi
sin i t n ， tgi sin r
由于θ、i 很小， cos i 1 ，
tgi sin i，
1 a a 0 d (sin i sin ) d (sin i sin i ) ∴ a可近似为： n t i tgi r 1 t d (n 1) a0 d (1 ) t n r r n
长度测量仪器的使用实验
长度测量仪器的使用实验1.引言在工业和制造业中，长度测量是一项重要的任务。
长度测量仪器的使用可以有效地提高生产和制造流程的精度。
在这篇文章中，我们将介绍一些常用的长度测量仪器及其使用方法，以及常见的应用场景。
2.常见长度测量仪器2.1 卷尺测量仪卷尺是最常用的长度测量仪器之一，也是最基本的。
卷尺通常是由一条带子、一个卷轴和一个手柄组成。
其优点是价格低廉，易于运用和携带。
这使卷尺成为家庭和车间中测量较小的长度和距离的理想工具。
2.2 游标卡尺/千分尺游标卡尺是测量小对象时非常精确的测量工具。
它是一个具有一个可动下颚和一个固定上颚的工具。
游标卡尺的精度通常达到0.1毫米。
在需要非常精密测量时，游标卡尺是不可替代的。
2.3 微米卡尺微米卡尺可以被看作是游标卡尺的超级版本，其精度可以达到0.01毫米。
微米卡尺是一种非常精确的仪器-它可以量度更小的尺寸并提供更准确的数据。
微米卡尺通常用于工艺和科学实验室。
2.4 传感器和激光测距仪传感器和激光测距仪是一种电子仪器，可以进行无接触的尺寸测量。
传感器可用于测量距离、长度和宽度等数据，而激光测距仪可以提供高精度的长度和距离测量。
3.长度测量实验在实验室中，我们用微米卡尺来测量一根钢丝的直径。
为了保证准确性，我们必须以正确的方法进行操作。
首先，清洁钢丝并放在测量表面上。
如果有杂质，可以使用清洁剂来清洁。
然后，打开微米卡尺，并轻轻地将其置于钢丝上。
要确保米卡尺没有翘起、倾斜或扭曲。
接下来，小心地移动下巴到压住钢丝的位置。
对微米卡尺的读数进行记录，记的要注意小数点位置。
最后，将该过程重复三次，然后取平均值。
这可以确保结果的准确性。
4.实际应用场景长度测量仪器主要应用于制造业和生产流程中。
它们用于测量各种长度参数，为生产过程提供更准确的数据。
以下是一些实际应用场景：4.1 线缆制造线缆制造商需要对线缆长度测量。
他们使用测量仪器，例如卷尺和传感器来确保每个线缆达到标准长度。
长度测量——精选推荐
长度测量实验目的1. 练习使用测长度的几种常用仪器；2.练习做好记录和计算不确定度。
仪器和用具1. 游标卡尺：游标卡尺由主尺和游标两部分组成。
游标分为50个等分格，其分度值即精密度是0.02mm。
读数分为两部分：（1）从游标零线的位置读出主尺的整格数，（2）根据游标上与主尺对齐的刻线读出不足一分格的小数，二者相加就是测量值。
在读数前要先记录游标卡尺的零点读数。
2. 螺旋测微计：实验室中常用的螺旋测微计的量程为25mm，仪器精密度是0.01mm，又称千分尺。
读数也分两步：（1）从活动套管的前沿在固定套管上的位置，读出整圈数，（2）从固定套管上的横线所对活动套管上的分格数，读出不到一圈的小数，二者相加就是测量值。
在读数前要先记录螺旋测微计的零点读数。
3. 被测物（滚珠，圆管，圆柱）实验内容及步骤1.用螺旋测微计测滚珠的直径2.用游标卡尺测圆管的内外直径3.用游标卡尺和螺旋测微计测圆柱的高度和直径4.计算圆柱和滚珠的体积，并分析不确定度。
12实验数据及处理一．圆柱 游标卡尺的零点读数：螺旋测微计的零点读数： 单位：mm圆柱的体积：2242D H H D V ⋅=⋅⎪⎭⎫⎝⎛=ππ=多次测量高度H 的标准不确定度：()()()12--=∑n n H H H u A =标准不确定度的B 类分量：()3/∆=H u B =其中∆：螺旋测微计是0.01mm ；游标卡尺是0.02mm 。
测高度的合成标准不确定度：()()()H u H u H u B A22+== 多次测量直径的标准不确定度：()()()12--=∑n n D D D u A =标准不确定度的B 类分量：()3/∆=D u B =测直径的合成标准不确定度：()()()D u D u D u B A22+== 间接测量量体积的合成标准不确定度：()()()222⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=D D u H H u V V u =所以有： ()V u V V ±==3二．滚珠 零点读数： 单位：滚珠的体积：336234d d V ππ=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛== 多次测量直径的标准不确定度：()()()12--=∑n n d d d u A =标准不确定度的B 类分量：()3/∆=d u B =测直径的合成标准不确定度：()()()d u d u d u B A22+== 间接测量量体积的合成标准不确定度：()()()=⋅=⎥⎦⎤⎢⎣⎡=d d u V d d u V V u 332所以有：()()V u V V u ±==三．圆管 零点读数： 单位：mm4多次测量内径的标准不确定度：()()()12--=∑n n d d d u A内内内=标准不确定度的B 类分量：()3/∆=内d u B =测内径的合成标准不确定度：()()()内内内d u d u d u B A 22+==所以有：()内内内d u d d ±==多次测量外径的标准不确定度：()()()12--=∑n n d d d u A外外外=标准不确定度的B 类分量：()3/∆=外d u B =测外径的合成标准不确定度：()()()外外外d u d u d u B A22+== 所以有：()外外外d u d d ±==5单摆测重力加速度实验目的1．练习使用数字毫秒计和米尺，测单摆的周期和摆长 2．求出当地重力加速度g 的值3．考察单摆的系统误差对测重力加速度的影响仪器和用具单摆 钢卷尺 数字毫秒计实验原理用一不可伸长的轻线悬挂一小球，作幅角θ很小的摆动就是一单摆。
长度计量标准器具
长度计量标准器具长度计量标准器具是用来测量和校准各种物体长度的工具。
它们通常用于工业、制造、科学实验室和其他需要准确测量长度的领域。
下面是关于长度计量标准器具的相关参考内容，其中不包含链接。
1. 尺子：尺子是最基本的长度测量工具之一。
它通常由刻度线和刻度值组成，用来直接测量物体的长度或距离。
尺子的准确度通常取决于刻度线的密度和精确度，常见的尺子有直尺、信封尺等。
2. 视觉测量系统：视觉测量系统是一种利用相机、光学传感器和图像处理软件来测量物体长度的工具。
它可以通过图像处理和测量算法来获取物体的实际长度。
视觉测量系统通常具有较高的测量准确度和自动化程度，适用于需要高精度和大批量测量的应用。
3. 游标卡尺：游标卡尺是一种精密测量工具，常用于工程和制造行业。
它具有两个移动的爪子，可以通过读取刻度线上的值来确定物体的长度。
游标卡尺通常具有更高的精确度和测量范围，适用于各种工作环境。
4. 高精度测量仪器：高精度测量仪器包括数显卡尺、激光测距仪、激光干涉仪等。
这些仪器利用先进的传感技术和测量原理，能够实现更高的测量精确度和稳定性。
高精度测量仪器通常用于需要非常精确的测量任务，如微机电系统（MEMS）的制造或光学实验。
5. 坐标测量机（CMM）：坐标测量机是一种用来测量三维物体尺寸和形状的设备。
它通常由一个可移动的测量头和一个固定的测量平台组成，可以通过三个坐标轴的移动来测量物体在三维空间中的位置和形态。
坐标测量机具有高精度和多功能性，广泛应用于制造业和科学研究领域。
6. 脚尺：脚尺是一种用于测量深度或高度的工具。
它通常由一个刻度值标尺和可移动的测量爪组成，可用于测量孔的深度、物体的高度等。
脚尺通常具有较高的精度和可靠性，广泛应用于机械加工和木工行业。
7. 数字卡尺：数字卡尺是一种通过内置的传感器和数字显示屏来测量物体长度的工具。
它的操作简便，读数准确，常见的数字卡尺有数显卡尺和电子卡尺。
数字卡尺通常具有较高的精度和可重复性，适用于各种精密测量任务。
常用测量仪器的介绍
螺旋测微器螺旋测微器又称千分尺（micrometer）、螺旋测微仪、分厘卡，是比游标卡尺更精密的测量长度的工具，用它测长度可以准确到0.01mm，测量范围为几个厘米。
它的一部分加工成螺距为0.5mm的螺纹，当它在固定套管B的螺套中转动时，将前进或后退，活动套管C和螺杆连成一体，其周边等分成50个分格。
螺杆转动的整圈数由固定套管上间隔0.5mm的刻线去测量，不足一圈的部分由活动套管周边的刻线去测量。
螺旋测微器简介一种机械千分尺(螺旋测微器)知名品牌：安一量具、哈量、成量、青量、上工、瑞士TESA、日本Mitutoyo等。
右图为一种常见的螺旋测微器。
螺旋测微器的分类一种电子千分尺(螺旋测微器)螺旋测微器分为机械式千分尺和电子千分尺两类。
①机械式千分尺。
简称千分尺，是利用精密螺纹副原理测长的手携式通用长度测量工具。
1848年，法国的J.L.帕尔默取得外径千分尺的专利。
1869年，美国的J.R.布朗和L.夏普等将外径千分尺制成商品，用于测量金属线外径和板材厚度。
千分尺的品种很多。
改变千分尺测量面形状和尺架等就可以制成不同用途的千分尺，如用于测量内径、螺纹中径、齿轮公法线或深度等的千分尺。
②电子千分尺。
也叫数显千分尺，测量系统中应用了光栅测长技术和集成电路等。
电子千分尺是20世纪70年代中期出现的，用于外径测量。
螺旋测微器的组成螺旋测微器组成部分图解图上A为测杆，它的活动部分加工成螺距为0.5mm的螺杆，当它在固定套管B的螺套中转动一周时，螺杆将前进或后退0.5毫米，螺套周边有50个分格。
大于0.5毫米的部分由主尺上直接读出，不足0.5毫米的部分由活动套管周边的刻线去测量。
所以用螺旋测微器测量长度时，读数也分为两步，即（1）从活动套管的前沿在固定套管的位置，读出主尺数（注意0.5毫米的短线是否露出）。
（2）从固定套管上的横线所对活动套管上的分格数，读出不到一圈的小数，二者相加就是测量值。
螺旋测微器的尾端有一装置D，拧动D可使测杆移动，当测杆和被测物相接后的压力达到某一数值时，棘轮将滑动并有咔咔的响声，活动套管不再转动，测杆也停止前进，这时就可以读数了。
大学物理实验--长度测量
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Lei Di应将量爪间的脏物、灰尘 和油污等擦干净。 工件的被测表面也应擦干净，并检查表面有无毛 刺、损伤等缺陷，以免刮伤游标卡尺的量爪和刀 口，影响测量结果。 测量时，用左手拿零件，右手拿卡尺进行测量， 对比较长的零件要多测几个位置。 卡住被测物时，松紧要适当，不要用力过大，注 意保护游标卡尺的刀口。
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Lei Ding 5
★使用游标尺时，一般用左手拿物体，右手握尺，
并用右手大拇指控制推把，使游标尺沿着主尺滑动， 被测物体应放在量爪的中间部位。
★游标尺不能用来测量粗糙的物体，也不要把被夹
紧的物体在量爪之间滑动，以免磨损量爪。
★用游标尺测量前应
先将量爪合拢，检 查主尺与游标零线 是否对齐。如不对 齐，应记下初读数 并对测量值修正。
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游标卡尺的读数
测量值：将整数和小数相加上直接读出。
故两次读数之和为 132.45 mm
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练习1
Y=100mm+8x0.1mm=100.8mm
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只能尽量的减小。
2.减小误差的办法： (1)多次测量取平均值 (2)使用精密的测量工具 (3)改进测量方法 3.误差不是错误：
错误是由于不遵守测量仪器的使用规则，或读取、 记录测量结果时粗心等原因造成的。错误是不应该 发生的，是可以避免的。
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长度测量
长度测量长度是一个基本的物理量。
长度测量在生产和科学实验中被广泛应用，在实验中进行的多数测量，最终都化为长度的测量。
除数字显示仪器外，几乎所有测量仪器最终都按长度进行标度。
如水银温度计是用标度尺指示水银柱在毛细管中液面的高度；指针式电表是依据指针在弧形刻度盘上的位置来读数。
所以长度测量几乎是一切测量的基础。
掌握长度测量方法十分重要。
一、实验目的1.掌握游标和螺旋测微装置的原理；2.学会正确使用游标卡尺和螺旋测微计；3.练习正确读取和记录测量数据；4.掌握数据处理的一般程序，熟悉直接和间接测量中的不确定度计算。
二、实验仪器游标卡尺，螺旋测微计，铜柱体，小钢球三、实验原理长度的测量方法和测量工具按测量精度的要求不尽相同。
实验中最常用的测量长度的量具是米尺、游标卡尺、螺旋测微计（千分尺）和读数显微镜等。
表征这些仪器的主要规格有量程和分度值。
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。
分度值的大小反映仪器的精密程度，分度值越小，仪器越精密，仪器的误差相应也越小。
米尺是日常生活中最常用的长度测量仪器。
米尺的量程大多是10—100cm，分度值为1mm。
用米尺测量长度只能准确读到毫米位，毫米以下的一位数要凭视力估计。
游标卡尺和螺旋测微计较米尺的测量精度高，它们的测量原理具有普遍意义。
本实验重点学习这两种仪器的使用。
读数显微镜的突出特点是可以实现非接触的长度测量，其测量原理与使用方法将在实验《物体密度的测定》中介绍。
1．游标尺（游标卡尺）（1）游标尺的结构为了使米尺测得更准一些，在米只上附加一个能够滑动的有刻度的小尺，叫做游标，利用它可以把米尺估读的那位数值准确地读出来。
游标卡尺主要由主尺和游标两部分构成（图1）：与量爪A、Aˊ相联的主尺D（主尺按米尺刻度）以及与量爪B、Bˊ及深度尺G相联的游标E。
游标可紧贴着主尺滑动。
量爪A、B用来测量厚度和外径，量爪Aˊ、Bˊ用来测量内径，深度尺C用来测量槽的深度。
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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• 安放工件：如工件长度的基本尺寸为100mm或其整倍数， 则只需移动尾座13使之向左，若工件的基本尺寸除了 100mm的整倍数外，还有自0.1至100mm的小数时，则 还需要将头座4向右移动至所需的数值上，至小数点后的 第一位数字为止。此时便可将工件1置于前后二个测量座 的测量头之间。工件的形状如果是圆柱棒，则可用两个放 在床身上的V型支架17支承，支承的高度及它们之间的距 离，均可按需要调节。
一般光学计中，f=203.5mm,a=5.0875mm， k≈80
• 若光学杠杆放大倍数为80
• 目镜的放大倍数为12，则量仪的放大倍数K=12＊
80=960
• 光管中分划板上刻度尺的刻度间距为0.08mm，从 目镜中看到的刻பைடு நூலகம்尺影象的刻度间距为 a=12*0.08=0.96mm。因此，量仪的分度值 i=a/K=0.001mm=1μm
长度测量
长度测量的标准量
标准量是体现测量单位的某种物质形 式，具有较高的稳定性和精确度。 • 光波波长：直接使用米定义咨询委员 会推荐使用的五种激光和两种同位素 光谱灯的任一种来复现。
• 量块是由两个相互平行的测量面中心之间的 距离来确定其工作长度的一种高精度量具。
–量块是单值量具，可以组合使用。
二、孔类零件尺寸的测量
光学灵敏杠杆测量孔径
• 工具显微镜主要用于测量螺纹的几何参数、 金属切削刀具的角度、样板和模具的外形 尺寸等，也常用于测量小型工件的孔径和 孔距、圆锥体的锥度和凸轮的轮廓尺寸等。
• 工具显微镜的基本测量方法有影像法和轴 切法。
光学灵敏杠杆
图3—38 灵敏杠杆结构原理 1-测杆 2-反射镜 3-杠杆支点 4-物镜 5-双线分划板 6-光源 7-触球 8-工件
–量块的公称尺寸和实测尺寸。
光栅、容栅的栅距和感应同步器的线距。 ①测量效率高； ②容易实现数字显示和自动记录， ③可以实现测量自动化和自动控制。
黑白透射光栅
长度尺寸测量
➢轴类零件尺寸的测量 ➢孔类零件尺寸的测量 ➢大尺寸的测量 ➢微小尺寸的测量
轴类零件尺寸测量
• 绝对测量
– 千分尺、卡尺、测长仪
• 平行光束经过同样焦距的物镜组N1和反射镜M1后，使分划板 成象于100mm刻线尺上
• 因刻线尺亦放置在物镜组N1的焦平面上
• 通过读数显微镜进行读数。小于0.1mm的读数由光学计管完 成
• 测量过程先对零位，再放工件测量
• 对零位：将尾架13沿机身床面向右放于分划板14 的零刻线上面，将头架4向左移到刻线尺7的零刻 线上面，通过微调螺钉5调整头架，使显微镜3的 视场内两个零线对准。再用微调螺钉16，使左、 右两个测头接触合适，并从光学计管2中对准零线， 这时表示仪器的的零位已经调好。
• 工件安放与调整至合适位置后，便可从光学计管2读出小 于0.1mm的数值，可估读至0.1μ。只要加上从显微镜3中 读得的数值，便是全部的测量值。
爱彭斯坦（Eppenstein）光学补偿方法
• 对于双线对米字线的瞄准，瞄准精度约为 10″（≈5×10-5rad）
若l1太大，则体积太大，也影响它的使用范围
测长机
三、大尺寸的测量
测长仪和测长机结构中带有长度标尺，通常是线纹尺， 也可以是光栅尺。 测量时，用此尺作为标准尺与被测长度做比较，通过显 微镜读数以得到测量结果。
量程较短的称为测长仪。 量程在500mm以上的仪器体形较大，称为测长机。测长 机常用于绝对测量。
• 分划板共有10块，每块相距100mm，在每 一块上面刻着两条刻线和0，1，2，…，9 之间的一个数字，分别代表每一块分划板距 刻线尺零刻线的距离的分米数值
• 光线自光源，经聚光镜，滤光片、反射镜后照亮分划板
• 由于分划板位于物镜组N2的焦平面上，光线通过分划板后， 经反射镜M2和物镜组N2后便形成平行光束
• 从目镜中可以读出刻度尺零刻线影象相对于固定 指示线移动的格数，将它乘以量仪的分度值就是 量仪示值。
• 由于零刻线两侧各有100格刻度，因此量仪的示值 范围为-l00μm到+100μm。
2.仪器精度分析 （1）组成仪器误差主要的系统误差 （2）组成仪器误差的随机误差 （3）测量误差
（1）组成仪器误差主要的系统误差 • a.由分划板的刻度误差Δ1所引起的误差 • b.原理误差 • c.物镜畸变所引起的误差 • d.由于杠杆短臂调整不准所引起的误差 （2）组成仪器误差的随机误差 • a.由于量杆配合间隙引起的误差 • b.读数误差 （3）测量误差 • a.标准件误差 • b.测量力引起的误差 • c. 温度误差
90度，透过物镜2成为平行光线，射 向平面反射镜 • 平行光线被反射回来，重新透过物 镜2，再经棱镜3汇聚于分划板4的另 一半上 • 分划板上有固定指示线 • 当测量杆11上下移动时，推动平面 反射镜１产生摆动，于是标尺9的像 相对于指示线产生了移动 • 移动量可通过目镜5进行读数
y/s—光学杠杆的放大倍数
• 相对测量
– 在比较仪上和标准块规进行比较读取数值 – 光学比较仪、光学计、干涉仪
一、轴类零件尺寸的测量 • 光学比较仪（如立式光学计）
结构
• 光学计管：测量读数的主 要部件；
• 零位调节手轮：可对零位 进行微调整；
• 测帽：根据被测件形状， 选择不同的测帽套在测杆 上。选择原则：与被测件 的接触面积要最小；
• 卧式测长机除能测量外尺寸 外，主要用于测量内尺寸。
• 测量范围来分，有1，2，3， 4，6m，甚至12m
• 仪器的测量座是一个独立部 件。
• 由内装100mm线纹标尺的量 轴
• 细分值为0.001mm的读数显 微镜所组成。
• 刻线尺上从0到100mm内共有刻线1000 条．故每格为0.1mm；
• 工作台：对不同形状的被 测件，应选用不同的工作 台.
光学计基本原理：在自准直平行光管系统中加入了一块可旋转 的反射镜。
工作原理
• 光线由进光反射镜6进入光学计管中 • 由通光棱镜7将光线转折90度，照亮
分划板4上的标尺9 • 标尺上有±100格的刻线，此处刻线
作为目标，位于物镜2的焦平面上 • 由标尺9发出的光线经棱镜3后转折