大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)-長度測量31課件

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1、掌握游標(biāo)卡尺和螺旋測微器的測量原理；一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、正確使用游標(biāo)卡尺和螺旋測微器；3、掌握有效數(shù)字和不確定度分析的概念；4、學(xué)習(xí)用列表法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。2023/6/302011-2012（二）LeiDing

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游標(biāo)卡尺（0.02mm）螺旋測微器(0.01mm)土字形工件小鋼球二、實(shí)驗(yàn)儀器2023/6/302011-2012（二）LeiDing

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游標(biāo)卡尺是由毫米分度值的主尺和一段能滑動(dòng)的游標(biāo)副尺構(gòu)成，它能夠把mm位下一位的讀數(shù)較準(zhǔn)確地讀出來,因而是比鋼尺更準(zhǔn)確的測量儀器。游標(biāo)卡尺可以用來測量長度、孔深及圓筒的內(nèi)徑、外徑等幾何量。游標(biāo)卡尺:二、實(shí)驗(yàn)儀器2023/6/302011-2012（二）LeiDing

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二、實(shí)驗(yàn)儀器游標(biāo)卡尺的結(jié)構(gòu)外量爪深度尺主尺游標(biāo)最小分度鎖緊螺母內(nèi)量爪推把A2023/6/302011-2012（二）LeiDing

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當(dāng)拉動(dòng)尺框時(shí)，兩個(gè)量爪做相對(duì)移動(dòng)而分離，其距離大小的數(shù)值可從游標(biāo)和主尺上讀出。外量爪用于測量各種外尺寸內(nèi)量爪用于測量深度不深于12mm的孔的直徑和各種內(nèi)尺寸深度尺用于測量各種深度尺寸，測量時(shí)，主尺的端面A是測定定位基準(zhǔn)2023/6/306★使用游標(biāo)尺時(shí)，一般用左手拿物體，右手握尺，并用右手大拇指控制推把，使游標(biāo)尺沿著主尺滑動(dòng)，被測物體應(yīng)放在量爪的中間部位。★游標(biāo)尺不能用來測量粗糙的物體，也不要把被夾緊的物體在量爪之間滑動(dòng)，以免磨損量爪?！镉卯厬?yīng)松開緊固螺釘，使卡口A、B間留有縫隙，然后放入盒內(nèi)。★用游標(biāo)尺測量前應(yīng)先將量爪合攏，檢查主尺與游標(biāo)零線是否對(duì)齊。如不對(duì)齊，應(yīng)記下初讀數(shù)并對(duì)測量值修正。2023/6/302011-2012（二）LeiDing

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實(shí)驗(yàn)儀器我們用量程和分度值表示測量儀器的規(guī)格。量程是指測量范圍。分度值是儀器所標(biāo)示的最小量度單位,分度值的大小反映儀器的準(zhǔn)確程度。2023/6/302011-2012（二）LeiDing

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游標(biāo)分度值：主尺一格（兩條相鄰刻線間的距離）的寬度與游標(biāo)尺一格的寬度之差。游標(biāo)尺上有n個(gè)分格，若n=10，稱為10分游標(biāo)卡尺；

n=20，稱為20分游標(biāo)卡尺；

n=50，稱為50分游標(biāo)卡尺。

游標(biāo)分度值分別為？？？游標(biāo)讀數(shù)原理2023/6/302011-2012（二）LeiDing

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10分游標(biāo)：把游標(biāo)尺等分為10個(gè)分格讀數(shù)原理示意圖：游標(biāo)上有10個(gè)分格，其總長正好等于主尺的9個(gè)分格。主尺上一個(gè)分格是1mm，因此游標(biāo)上10個(gè)分格的總長等于9mm．它一個(gè)分格長度是0.9mm，與主尺一格的寬度之差（游標(biāo)分度值）為0.10mm。10分游標(biāo)的主尺與游標(biāo)尺分度值：0.1mm分度值：0.02mm分度值：0.05mm游標(biāo)尺上有n個(gè)分格，則游標(biāo)卡尺的分度值為1/n(mm)

；一般取游標(biāo)卡尺的最小分度值為其儀器誤差。2023/6/302011-2012（二）LeiDing

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游標(biāo)卡尺的讀數(shù)

圖中整數(shù)是132mm，因?yàn)橹鞒叩牡?32根刻度線挨近游標(biāo)尺的“0”線的左邊。整數(shù)值：游標(biāo)尺的“0”線是讀毫米的基準(zhǔn)，主尺上接近游標(biāo)“0”線左邊最近的那根刻線的數(shù)字就是主尺的毫米值。2023/6/302011-2012（二）LeiDing

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游標(biāo)卡尺的讀數(shù)小數(shù)是0.05mm×9=0.45mm，因?yàn)橛螛?biāo)尺的第9根刻度線與主尺上的一根刻度線對(duì)齊小數(shù)值：游標(biāo)尺上哪一根線與主尺上的刻線對(duì)齊，將該線的序號(hào)乘游標(biāo)分度值（也可在游標(biāo)尺上直接讀出）2023/6/302011-2012（二）LeiDing

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游標(biāo)卡尺的讀數(shù)故兩次讀數(shù)之和為132.45mm測量值：將整數(shù)和小數(shù)相加上直接讀出。2023/6/302011-2012（二）LeiDing

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Y=100mm+8x0.1mm=100.8mm練習(xí)12023/6/302011-2012（二）LeiDing

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Y=100mm+15x0.05mm=100.75mm練習(xí)2檢查零點(diǎn)誤差，熟悉卡尺精度及刻度狀態(tài)松開制動(dòng)螺母，拉開游標(biāo)卡尺，夾住被測物鎖住制動(dòng)螺母讀數(shù)復(fù)原測量步驟2023/6/302011-2012（二）LeiDing

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測量之前應(yīng)檢查游標(biāo)卡尺的初讀數(shù)，看主副尺的零刻度線是否對(duì)齊，若沒有對(duì)齊，須記下初讀數(shù)，以便對(duì)測量值進(jìn)行修正：兩量爪并攏時(shí)，若游標(biāo)的“0”線在主尺“0”線的右方，即待測物長度為零時(shí)，而卡尺讀數(shù)不為零，此時(shí)的初讀數(shù)記為正值；兩量爪并攏時(shí)，若游標(biāo)的“0”線在主尺“0”線的左方，即待測物長度不為零時(shí)，而卡尺讀數(shù)為零，此時(shí)的初讀數(shù)記為負(fù)值。游標(biāo)卡尺的讀數(shù)（零點(diǎn)修正）修正值=測量值-零點(diǎn)讀數(shù)測量前檢查游標(biāo)卡尺。應(yīng)將量爪間的臟物、灰塵和油污等擦干凈。工件的被測表面也應(yīng)擦干凈，并檢查表面有無毛刺、損傷等缺陷，以免刮傷游標(biāo)卡尺的量爪和刀口，影響測量結(jié)果。測量時(shí)，用左手拿零件，右手拿卡尺進(jìn)行測量，對(duì)比較長的零件要多測幾個(gè)位置。卡住被測物時(shí)，松緊要適當(dāng)，不要用力過大，注意保護(hù)游標(biāo)卡尺的刀口。注意事項(xiàng)3、

外徑千分尺

（螺旋測微計(jì)）螺旋測微計(jì)又稱千分尺，是一種測量長度的儀器。實(shí)驗(yàn)儀器上圖所示是一種常見的螺旋測微計(jì)，它的測量精度可以達(dá)到0.01mm，精密螺紋的螺距為0.5mm。即D每旋轉(zhuǎn)一周，F(xiàn)前進(jìn)或后退0.5mm,可動(dòng)刻度E上的刻度為50等分，每個(gè)刻度為0.01mm，所以螺旋測微器可準(zhǔn)確到0.01mm。由于還能再估讀一位，可讀到毫米的千分位。原理2023/6/302011-2012（二）LeiDing

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①

測量物體的長度時(shí)，將待測物放在測砧和測微螺桿之間后，不得直接擰轉(zhuǎn)微分筒旋鈕，而應(yīng)輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)微調(diào)旋鈕，使測微螺桿前進(jìn)，當(dāng)它們以一定的力使待測物夾緊時(shí)，測力裝置中的棘輪即發(fā)出“喀、喀”的響聲,即可讀數(shù)。二、螺旋測微器的正確使用②在使用螺旋測微計(jì)測量物體長度前必須讀取初讀數(shù)。被測物的長度的整數(shù)部分由固定刻度讀出，注意觀察固定刻度上表示半毫米的刻度線是否已經(jīng)露出;小數(shù)部分由可動(dòng)刻度E讀出，軸線對(duì)齊的刻度線×0.01mm，注意要有估讀位。讀數(shù)方法練習(xí)1練習(xí)22023/6/302011-2012（二）LeiDing

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記錄初讀數(shù)，并對(duì)測量數(shù)據(jù)作零點(diǎn)修正。測物螺桿和測砧并攏時(shí)，若微分筒的“0”線在固定標(biāo)尺的“0”線的下方，即待測物長度為零時(shí)，而螺旋測微器讀數(shù)不為零，此時(shí)的初讀數(shù)記為正值；測物螺桿和測砧并攏時(shí)，若微分筒的“0”線在固定標(biāo)尺“0”線的上方，即待測物長度不為時(shí)，而螺旋測微器讀數(shù)為零，此時(shí)的初讀數(shù)記為負(fù)值，且在微分筒上讀數(shù)時(shí)應(yīng)從“0”線開始向下讀起。三、實(shí)驗(yàn)原理測量值=測量值-零點(diǎn)讀數(shù)2023/6/302011-2012（二）LeiDing

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螺旋測微器的零點(diǎn)讀數(shù)δ零點(diǎn)讀數(shù)的讀?。ㄗ⒁庹?fù)號(hào)）三、實(shí)驗(yàn)原理微分筒0下為正；

0上為負(fù)。固定套筒上的零刻度線2023/6/302011-2012（二）LeiDing

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四、實(shí)驗(yàn)步驟

1.任何實(shí)驗(yàn)中誤差不可消除,

只能盡量的減小。

2.減小誤差的辦法：

(1)多次測量取平均值

(2)使用精密的測量工具

(3)改進(jìn)測量方法3.誤差不是錯(cuò)誤：錯(cuò)誤是由于不遵守測量儀器的使用規(guī)則，或讀取、記錄測量結(jié)果時(shí)粗心等原因造成的。錯(cuò)誤是不應(yīng)該發(fā)生的，是可以避免的。

Note:2023/6/302011-2012（二）LeiDing

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1、用游標(biāo)卡尺測土字形工件的體積五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格

用游標(biāo)卡尺測量土字形工件各部位的直徑和高，每個(gè)量均應(yīng)從不同方向測量6次。2023/6/302011-2012（二）LeiDing

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表1.用游標(biāo)卡尺測量小工件的體積(單位：mm)2023/6/302011-2012（二）LeiDing

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2、用螺旋測微器測小鋼球的體積R五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格（1）讀取螺旋測微器零點(diǎn)讀數(shù)δ;（2）從不同方向用螺旋測微器測量小鋼球的直徑，并計(jì)算體積。2023/6/302011-2012（二）LeiDing

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表2.用螺旋測微器測量小鋼球的體積單位：mm五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格2023/6/302011-2012（二）LeiDing

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1、本實(shí)驗(yàn)的原理指的是游標(biāo)卡尺和螺旋測微器的讀數(shù)原理和讀數(shù)方法.2、注意有效數(shù)字的正確書寫；2、寫出各物理量的計(jì)算過程；3、給出體積的完整表達(dá)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求參考教材15頁例1和18頁例42023/6/302011-2012（二）LeiDing

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1.直接測量量的不確定度參照教材15頁例12.各圓柱體體積的不確定度參照教材18頁例43.土字形工件體積的不確定度實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理要求4.小鋼球體積的不確定度2023/6/302011-2012（二）LeiDing