實驗報告長度測量

1、實驗題目： 長 度 測 量(1) 實驗目的 學習米尺、游標卡尺、螺旋測微計和移測顯微鏡的結構、工作原理和使用方法，初步掌握實驗數(shù)據(jù)記錄、 有效數(shù)字和誤差計算規(guī)則以及對測量結果的表示方法。(2) 實驗儀器 米尺、游標卡尺、螺旋測微計、移測顯微鏡。(3) 實驗原理 游標卡尺的工作原理 游標卡尺是利用主尺和副尺的分度的微小差異來提高儀器精度的。如圖所示的“十分游標” ，主尺上單位 分度的長度為 1mm，副尺的單位分度的長度為，副尺有10 條刻度，當主、副尺上的零線對齊時，主、副尺上第n (n 為小于 9 的整數(shù) ) 條刻度相距為 n× = mm，當副尺向右移動 mm時，則副尺上第 n 條刻

2、度和主尺上某刻度 對齊。由此看出，副尺移動距離等于的 n 倍時都能讀出，這就是“十分游標”能把儀器精度提高到的道理。 螺旋測微計的工作原理 圖如圖所示， A為固定在弓形支架的套筒， C是螺距為的螺桿， B為活動套筒 , 它和測微螺桿連在一起?；顒?套筒旋轉(zhuǎn)一周 ,螺桿移動。 活動套筒左端邊緣沿圓周刻有50個分度，當它轉(zhuǎn)過 1分度，螺桿移動的距離 =50=，這樣，螺桿移動時，就能準確讀出。 移測顯微鏡移測顯微鏡的螺旋測微裝置的結構和工作原理與螺旋測微計相似，所以能把儀器精度提高到。 由于移測顯 微鏡能將被測物體放大，因而物體上相距很近的兩點間的距離也能測出。(4) 實驗數(shù)據(jù)與處理 ( 橙色字體的

3、數(shù)據(jù)是在實驗室測量出的原始數(shù)據(jù)，其他數(shù)據(jù)是計算所得。)一、用米尺測量用米尺測量木條長度，米尺的量程2m，最小分度值 1mm。單次測量： l =(cm) l =(cm)UB( l )= 儀 / 3=0.10/ 3 =222222(15.49 15.51)2 (15.50 15.51) 2 (15.49 15 .51) 2 (15.50 15.51) 2 (15.52 15.51) 2 (15.55 15.51) 26 (6 1)=UB= 儀 / 3=0.10/ 3 =UC( l )= (UA(l)2 (UB(l)2 = (0.01)2 (0.06)2 =, 測量結果： l ± UC(l

4、 ) = ±(cm)= ±× 10-1(m) 二、用游標卡尺(千分尺)測量銅套的高H、外徑 D、內(nèi)徑 d 等基本量度，估算各直接測量量的不確定度。(36.06 36.08)2 (36.04 36.08)2 (36.10 36 .08) 2 (36.08 36.08) 2 (36.08 36.08)2 (36.10 36.08) 26 (6 1)=同樣可以計算出 UA(D)=， UA(d)= ，UB= 儀 / 3 =0.02/ 3=UC(H)= (UA(H)2 (UB)2 =,UC(D)= (UA(D)2 (UB)2 =，UC(d)= (UA(d)2 (UB)2 =

5、， 計算銅套的體積及其不確定度：V= (D 24d2) H =×10-6(m)22U(V)VDU(D)Vd U(d)2V2U(H)H( H DU(D)2 ( HdU(d)2 (D2 d 2 )U ( H )2 (式中的不確定度 U(D) U(d) U(H)代入C類不確定度 )= mm3= × 10-9 (m)測量結果為：銅套的體積 V=± ×10 (m)根據(jù)有效數(shù)字的取值規(guī)則，不確定度只取一個有效數(shù)字 根據(jù)有效數(shù)字的取值規(guī)則，測量結果有效數(shù)字的末位要與不確定度末位取齊三、用螺旋測微器(外徑用千分尺)測量小鐵球的直徑D，并計算其體積 V 4 r 3 D33

6、6表 1- 3 最小分度值 儀 =，系統(tǒng)誤差 =儀器的零點讀數(shù) =鋼珠123456平均值UAUBUCD(mm)鋼珠的直徑為： D=±UB= 儀 / 3 =0.01/ 3 =UC(D)= (UA(D)2 (UB)2 =，4 3 3 3.142 3V 34 r3 6D3 3.1642 5.0063=65.(不要求計算體積 V的不確定度 )四、用移測顯微鏡測量(量程 100mm、最小分度值)毛細管直徑( 表 1- 4) 測量玻璃毛細管內(nèi)的直徑 d，移測顯微鏡量程為 50mm，最小分度值 儀= ，序數(shù)123456平均值A 類不確定度 UAA(mm)B(mm)d(mm)D= A- B，計算 A類不確定度 UA也就是平均值標準偏差 測量結果：玻璃毛細管內(nèi)的直徑 d ± UA=±(mm)=±× 10- 3(m) 實驗感想：寫出自己實驗時所獲得的啟示或掌握的知識。UA(D)(Di D)2 /n(n 1)