大物长度测量实验报告.docx

大物长度测量实验报告长度的测量和基本数据处理【实验目的】 1、理解游标卡尺、螺旋测微计和读数显微镜的原理,掌握它们的使用方法;2、练习有效数字运算和误差处理的方法。【实验仪器和用品】游标卡尺、螺旋测微计、读数显微镜、空心圆管、小钢球等。【实验原理】 1、游标卡尺的构造原理及读数方法游标卡尺分主尺和游标两部分。主尺上刻有标准刻度125mm。游标上均匀刻有50个分度,总长度为49mm,游标上50个分度比标准的50mm短1mm,1个分度比标准的1mm短 1 mm,即,这就是游标卡尺的最小分度值。游标卡50 尺的卡口合并时,游标零线与主尺零线恰好对齐。卡口间放上被测物时,以游标零线为起点往前看,观察主尺上的读数是多少。假设读数是xmm多一点,这“多一点”肯定不足1mm,要从游标上读。此时,从游标上找出与主尺上某刻度最对齐的一条刻度线,设是第n条,则这“多一点”的长度应等于,被测物的总长度应为L=(x+)mm。用这种规格的游标卡尺测量物体的长度时,以“mm”为单位,小数点后必有两位,且末位数必为偶数。游标上每5小格标明为1大格,每小格读数作,每大格就应读作。从游标零线起往后,依次读作,,,??直至第5小格即第1大格读作。再往后,依次读作,,,??直至第2大格读作。后面的读数依此类推。游标卡尺不需往下估读。如图1-5应读作或 2、螺旋测微器的构造原理及读数方法 0图1-5 4 游标主尺螺旋测微计主要由弓形体、固定套筒和活动套筒三部分构成。螺旋测微计的测微原理是机械放大法。固定套筒上有一条水平拱线叫读数基线。基线上边是毫米刻度线,下边是半毫米刻度线。螺旋测微计的螺距是,活动套筒每转动一周,螺杆就前进或者后退。活动套筒的边缘上均匀刻有50个分度,每转动一个分度,螺杆就前进或者后退 mm即。这就是螺旋测微计的最小分度值。实际测量时,50 分度线不一定正好与读数基线对齐,因此还必须往下估读到。可见,用螺旋测微计测量物体的长度时,以“mm”为单位,小数点后必有三位。读数时,先从固定套筒上读出大于半毫米的大数部分,再从活动套筒的边缘上读出小于半毫米的部分,二者之和就是被测物体的总长度。这其中一定要注意观察半毫米刻度线是否露出来了。如图1-6(a)应读作,图1-6(b)应读作图1-6(b)图1-6 使用螺旋测微计之前,必须先检查零点读数。先转动大棘轮使螺杆前进,当螺杆快要接固定套筒3025 微分套筒固定套筒3025 微分套筒触测砧时就应转动后面的小棘轮,听到“嗒嗒”声立即停止。如果此时活动套筒上的零线正好对齐读数基线,零点读数就记作,如果零线在读数基线以上,零点读数记作负,反之为正。每一次测量的直接读数减去零点读数才是真正的测量值,即测量值=直接读数-零点读数。例如零点读数是-,直接读数是,则测量值==。 3、读数显微镜的构造原理及读数方法读数显微镜是将显微镜与螺旋测微计结合起来的长度精密测量仪器。其测微原理是光学放大法和机械放大法的综合。活动螺杆与显微镜筒通过螺旋相互啮合,转动活动螺杆右端的鼓轮,就可以使显微镜左右平移。测微螺旋的螺距为1mm,鼓轮边缘上均匀刻有100个分度,每转动一个分度镜筒就向左或向右平移。所以读数显微镜的最小分度值也是,读数时也要往下估读到。具体测量步骤是:调节目镜,看到清晰的十字叉丝,并将叉丝调正;将被测物平放到载物台上,并在镜筒的正下方,使被测长度的方向与镜筒平移的方向平行,然后调节镜筒升降旋钮,使镜筒缓慢的上升或下降,进行调焦,直到看清物体的像,无视差;转动鼓轮,平移镜筒,当叉丝的竖丝与物像的始端相切时,记下初读数X1,读数方法如图1-7和1-7所示。继续沿同一方向平移镜筒,当竖丝与物像的末端相切时,记下末读数x2,则待测长度d?x2?x1;读数时,从固定刻度上读出大于1mm部分,从鼓轮边缘上读出小于1mm的部分,二者之和就是X1或X2的值。 x1 x2 d?x2?x1 移动方向图1-8 测量时应注意的问题是,两次读数时镜筒必须是向同一个方向平移,不得移过了头又移回来,这样会产生空程误差。如果不小心移过了头,必须多往回退一些距离,再重新沿原方向平移,对准被测点。如果简单(来自:写论文网:大物长度测量实验报告)地概括读数显微镜的原理和使用方法,就是“综合放大,同向平移,求差”。【实验内容与要求】 1、用读数显微镜测量给定刻线的宽度,重复测量6次。2、用螺旋测微计测量小钢球的直径,沿不同径向测6次。 3、用游标卡尺测量空心圆管的外径、内径和高,重复测量6次。4、计算给定刻线的宽度和不确定度。5、计算钢球的体积和不确定度。6、计算空心圆管的体积和不确定度。【实验注意事项】 1、注意保护游标卡尺的卡口不被磨损,轻轻卡住即可读数,不能将被测物在卡口内移动,不能跌。 2、使用螺旋测微计时,当螺杆与被测物相距较近时就要转动尾部的小棘轮,