1、懷化學院大學物理實驗實驗報告系別物信系年級2009專業電信班級09電信1班姓名張三學號09104010*組別1實驗日期2009-10-20實驗項目：長度和質量的測量【實驗題目】長度和質量的測量【實驗目的】1,掌握米尺、游標卡尺、螺旋測微計等幾種常用測長儀器的讀數原理和使用方法。2 .學會物理天平的調節使用方法，掌握測質量的方法。3 .學會直接測量和間接測量數據的處理，會對實驗結果的不確定度進行估算和分析，能正確地表示測量結果。【實驗儀器】（應記錄具體型號規格等，進實驗室后按實填寫）直尺（50cm）、游標卡尺（0.02mm）、螺旋測微計（025mm,0.01mm）,物理天平（TW-1B型，分度值

2、0.1g,靈敏度1div/100mg）,被測物體）n-1小格長度相等）,主尺分度值與游標尺【實驗原理】（在理解基礎上，簡明扼要表述原理，主要公式、重要原理圖等一、游標卡尺主尺分度值：x=1mm游標卡尺分度數：n（游標的n個小格寬度與主尺的n1游標尺分度值：x（50分度卡尺為0.98mm,20分度的為：0.95mm）n分度值的差值為：x上x4，即為游標卡尺的分度值。如50分度卡尺的分度值為:nn1/50=0.02mm,20分度的為：1/20=0.05mm。讀數原理：如圖，整毫米數L。由主尺讀取，不足1格的小數部分l需根據游標尺與主尺對齊的刻線數n1xk和卡尺的分度值x/n讀取：lkxkxknn讀

3、數方法（分兩步）：（1）從游標零線位置讀出主尺的讀數.（2）根據游標尺上與主尺對齊的刻線k讀出不足一分格的小數，二者相加即為測量值,即：|0|0k-，對于50分度卡尺：l|0k0.02；n對20分度：|10k0.05。實際讀數時采取直讀法讀數。二、螺旋測微器原理：測微螺桿的螺距為0.5mm,微分筒上的刻度通常為50分度。當微分筒轉一周時，測微螺桿前進或后退0.5mm,而微分筒每轉一格時，測微螺桿前進或后退0.5/50=0.01mm。可見該螺旋測微器白分度值為0.01mm,即千分之一厘米，故亦稱千分尺。讀數方法：先讀主尺的毫米數（注意0.5刻度是否露出），再看微分筒上與主尺讀數準線對齊的刻線（估

4、讀一位），乖以0.01mm,最后二者相加。三：物理天平天平測質量依據的是杠桿平衡原理分度值：指針產生1格偏轉所需加的祛碼質量，靈敏度是分度值的倒數，即S-，它表示m天平兩盤中負載相差一個單位質量時，指針偏轉的分格數。如果天平不等臂，會產生系統誤差，消除方法：復稱法，先正常稱1次，再將物放在右盤、左盤放祛碼稱1次（此時被測質量應為祛碼質量減游碼讀數）,則被測物體質量的修正值為：mmim2。【實驗內容與步驟】（實驗內容及主要操作步驟）1 .米尺測XX面積：分別測量長和寬各一次。2 .游標卡尺測圓環體積：（1）記下游標卡尺的分度值和零點誤差。（2）用游標卡尺測量圓環的外徑D、內徑d及圓環高度h各6次

5、（在垂直交叉方向進行）。3 .千分尺測小鋼球直徑：（1）記下螺旋測微器的分度值，（2）測量其零點讀數3次，求出平均值.（3）用千分尺測量小鋼球不同部位的直徑d,測量6次（要在垂直交叉方向進行）。4 .物理天平使用（1）調底座水平；（2）調平衡；（3）稱量；（4）天平復原。【數據處理】1、由表1數據得2、Slh=35.15X26.05=915.66(cm)UiUh儀0.015cm22UsSUiSUih2l2儀35.15226.0520.0150.7cm2，112、Us0.7.S915.70.7(cm2),Ur(s)-0.08%'S915.72、由表2數據，Dd、h的計算結果如表5所示：表

6、5空心圓柱體體積測量數據計算結果測量量平均值UaSUB儀uJu：u；D(mm)30.940.400.020.40d(mm)10.200.360.020.36h(mm)60.030.100.020.1n一16C其中S"(Xx)2故：D30.90.4(mm),d10,20.4(mm),h60.00.1(mm)一12-231416cca故：Vh(Dd)=60.0(30.9210.22)40091.69(mm3)44V1一31416c1hD3.141660.030.92912.3(mm2)D22V12、V1,22、_2、一hd=-961.33(mm),-(Dd)=668.19(mm)d2h4

7、由不確定度傳遞公式得：222UvV2V2V2UDUdUhDdh1228.6(mm3)一一2一2一一2(2912.3*0.4)(961.33*0.4)(668.19*0.1).V(4.010,13)104(mm3),U.(V)Uv013100%100%=3.2%4.13、由表3數據得:一16.2d9.483mmUAS(d,d)=0.0904mm6-1ii2222-儀=0.004mm,U：UAUB、'S儀=0.09mmU009.d20.040.09(mm),Ur(d)100%0.45%d20.044、由表4數據得：m；mim2,293.15293.20293.18(g)【實驗結果與分析】1

8、、米尺測得*的面積為：S91570.7cm2,相對不確定度：0.08%2、游標卡尺測得圓環體積為：V(4.010.13)104(mm3),相對不確定度：3.2%3、千分尺測得圓球直徑為：d20.040.09(mm),相對不確定度：0.45%4、復稱法測得圓柱體質量為：293.18go測量結果是可信的。面積的相對不確定度非常小，并不能說明誤差非常小，因只對長、寬的一個位置進行了一次測量。游標卡尺測量誤差主要來自對與主尺對齊的游標格線判斷不準；螺旋測微器的測量誤差主要來自對格線是否露出的判斷和零點讀數及估讀數；從天平測量結果可以看出，復稱法測出的兩次質量很接近，說明天平的不等臂誤差是很小的。合作者

9、:對多人一組的，應注明合作者實驗時間：2009年9月20日<教師簽名：j>懷化學院實驗數據記錄紙實驗名稱：長度與質量的測量物信系系09級電信專業1班姓名張三學號09104010*數據記錄:表1米尺測量XX的面積數據米尺量程：50cm分度值：1mm儀器誤差：0.15mm物理量長度a(cm)寬度b(cm)測量值35.1526.05表2游標卡尺測量圓環的體積數據記錄表分度值：0.02mm儀器誤差：0.02mm零點讀數：X0：0mm123456D(mm)31.2230.1831.0631.1231.2030.86d(mm)9.9610.1210.9010.1610.069.98h(mm)59.9259.9860.1660.0859.9460.12表3用螺旋測微器測量小球直徑記錄表分度值：0.01mm儀器誤差：0.004mm零點誤差：do:+0.012mm123456acnond(mm)20.12519.98819.99020.01820.19819.98017.680表4復稱法測圓柱體質量最大稱衡質量：_1000g次數mi(g)m2(g)1293.15293