1、課程編號 得分教師簽名批改日期深 圳 大 學 實 驗 報 告課程名稱： 大學物理實驗（一） 實驗名稱： 基本測量實驗 學 院： 指導教師： 報告人： 組號： 學號 實驗地點 實驗時間： 提交時間： 1、 實驗目的：1.要求掌握游標卡尺、千分尺的測量原理和使用方法，通過清晰地展現長度測量技術的進步過程，體會人類智慧的魅力；2.通過求出銅管的體積，理解不確定度的計算方法和最后結果的科學表示方法，著重培養和提高實驗者的實驗步驟與表格制定能力。二、實驗原理：1.游標卡尺的基本原理 為了使米尺測得更準一些，在米尺上附加一個能夠滑動的有刻度的小尺（稱為游標），這樣就構成了游標卡尺，如圖1-1所示。 一般游

2、標卡尺的刻度方法有：游標卡尺的游標上有n個刻度，它的總長與主尺上(n 1)個刻度的總長相等。設主尺每個刻度的長為y，游標每個刻度的長為x，則有 nx = (n 1) y， 由此求得主尺與游標每個刻度的差值為: = y x = y / n 差值正是游標卡尺能讀準的最小讀數值，就是游標卡尺的分度值，稱為游標的精度，按上述原理刻度的方法稱為差示法。2. 螺旋測微計（千分尺）的基本原理螺旋測微計是比游標卡尺更精密的長度測量儀器。對于螺距為y的螺旋，每轉一周螺旋將沿軸線方向移動一個螺距y。如果轉了1 / n周（n是沿螺旋一周總的刻度線數目），螺旋將沿軸線移動y / n的距離，y / n稱為螺旋測微計的分

3、度值。因此，借助螺旋的轉動，把沿軸線方向移動的不易測量的微小距離，轉變為圓周上移動的較大距離表示出來，這就是所謂的機械放大原理。螺旋測微計是根據此原理制成的。常見的螺旋測微計的結構如圖1-2所示，它的主要部分是一根測微螺軒，其螺距是0.5mm，當螺桿旋轉一周時，螺桿就沿軸線前進或后退0.5mm。螺桿外部附著一個微分筒，沿微分筒的圓周有50條等分刻度線，當微分筒轉過一條刻度線時，測微螺桿就移動0.5/50mm=0.01mm。因此，螺旋測微計的分度值是0.01mm，即千分之一厘米，千分尺因此而得名。實驗室常用的螺旋測微計的量程是25mm，分度值0.01mm。螺旋測微計測量前先檢查“0”點。輕輕轉動

4、微分筒，推動螺桿前進，當聽到“咯、咯”兩聲時就停止轉動。這時的零點讀數若不為零，就有零差出現，其校政方法如下：設零點的讀數為L0，待測物的讀數為L，則待測物的實際長度L=L-L0,其零點差值L0可正可負。順刻度線序列的L0記為正值，逆刻度線序列的L0記為負值。如圖1-3（a）中，L0=-0.010mm，而圖1-3（b）中，L0=0.022mm.三、實驗儀器：儀器名稱組號型號量程分度值儀螺旋測微器游標卡尺圓環、粗銅絲、細銅絲四、實驗內容和步驟：.1用游標卡尺測量圓環的外徑D、內徑d和高H 提示：表格中要有記錄卡尺的零點誤差、卡尺的儀器誤差、外徑D、內徑d、高度H的單位和各量不確定度的列以及k次測

5、量的行，并有最后獲得的平均值的行。2 用螺旋測微計測量粗銅絲、細銅絲的直徑（ 提示：表格中要有記錄千分尺零點、千分尺基礎誤差、粗銅絲直徑D1、細銅絲直徑D2的單位和各量不確定度的列以及k次測量的行，并有最后獲得的平均值的行。五、數據記錄：組號： ；姓名 1、用游標卡尺R測量圓筒的外徑D、內徑d、和高H； kD( )d ( )H( )12345678910平均 卡尺零點誤差： ； 卡尺的儀器誤差 2、 用螺旋測微計測量粗銅絲、細銅絲的直徑 千分尺零點： 千分尺儀器誤差 k( ) ( )12345678910平均六、數據處理：1、計算圓筒的外徑,并計算2、計算圓筒的內徑,并計算3、計算圓筒的高,并

6、計算4、計算圓筒體積V，并計算5、計算粗銅絲直徑及6、計算細銅絲直徑及7、間接量 ，計算B的平均值、相對不確定度和絕對不確定度。提示：七、實驗結果與討論： 實驗結果1：圓筒的外徑： （ ）P = 實驗結果2：圓筒的內徑： （ ）P = 實驗結果3：圓筒的高： （ ）P = 實驗結果4：圓筒體積： （ ）P = 實驗結果5：粗銅絲的直徑： （ ）P = 實驗結果6：粗銅絲的直徑： （ ）P = 實驗結果7： （ ）P = 實驗討論：八、思考題1.如何更大程度地減少試驗誤差。答：在同一條件下多次重復實驗,取平均值作為實驗結果，可以更大程度地減少試驗誤差。2. 如何更好地記錄實驗數據。答：在記錄時,

7、需要遵循五性原則：)原始性：不允許再作改動、不能修改)及時性：立即記錄、不能回憶)完整性：實驗的條件、實驗的過程、觀察到的現象、測量到的數據等等)系統性：一兩次實驗記錄、連續觀察和記錄)客觀性：不作任何評論和解釋3. 用游標卡尺、螺旋測微計長度時，怎樣讀出毫米以下的數值？答：游標卡尺找主尺與游標尺對齊的刻度線讀數，再乘以分度值；螺旋測微器找到套筒上的整刻度數乘以0.01，然后再估讀一位。4. 何謂儀器分度值？米尺、20分度游標卡尺和螺旋測微計的分度值各為多少？如果用它們測量約7cm的長度，問各能讀得幾位有效數字？答：（1）在計量器具的刻度標尺上，最小格所代表的被測尺寸的數值叫做分度值，分度值又

8、稱刻度值（最小刻度值）；（2）米尺、20分度游標卡尺和螺旋測微器的分度值為1mm、0.05mm、0.01mm；（3）用它們測量約7cm的長度讀得的有效數字位分別為4位，4位，5位。5. 使用螺旋測微計時應注意些什么？答：測量時，注意要在測微螺桿快靠近被測物體時應停止使用旋鈕，而改用微調旋鈕，避免產生過大的壓力，既可使測量結果精確，又能保護螺旋測微器。在讀數時，要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻線是否已經露出。讀數時，千分位有一位估讀數字，不能隨便扔掉，即使固定刻度的零點正好與可動刻度的某一刻度線對齊，千分位上也應讀取為“0”。當小砧和測微螺桿并攏時，可動刻度的零點與固定刻度的零點不相重合，將出現

9、零誤差，應加以修正，即在最后測長度的讀數上去掉零誤差的數值。6. 有一角游標，主尺29度（29分格）對應于游標30個分格，問這個角游標的分度值是多少？有效數字最后1位應讀到哪一位？答：這個角游標的分度值是1'，有效數字最后一位讀到百分位。7.已知一游標卡尺的游標刻度有50個，用它測得某物體的長度為5.428cm，那么，在主尺上的讀數是多少？通過游標的讀數是多少？游標上的哪一刻線與主尺上的某一刻線對齊？答：，L=5.428cm=54.28mm；該游標卡尺是50分度游標卡尺，其分度值為0.02mm，由此可得dpkyL+=1k+0.02p=54.28mm，由此可解得，k=54，p=14。故主尺上的讀數為54mm，通過游標的讀數是0.28mm，游標上的第14個刻線與主尺上的第68個