实验一长度测量

实验一长度测量 实验目的实验仪器实验原理实验内容问题讨论

实验目的 1.掌握米尺、游标卡尺、螺旋测微器和移测显微镜等几种常用测量长度仪器的使用方法。 2.进一步理解误差和有效数字的概念，并能正确地表示测量结果。 3.学习数据记录表格的设计方法。

实验仪器 • 米尺 • 游标卡尺 • 螺旋测微器 • 移测显微镜 • 被测物

实验原理 一、米尺米尺的最小刻度值为1mm，用米尺测量物体的长度时，可以估测到十分之一毫米，但是最后一位是估计的。二、游标卡尺

游标卡尺简称卡尺，是一种比较精确的常用测量长度的量具，其准确度可达0.1~0.01mm。游标卡尺主要由主尺和可以沿主尺滑动的游标尺（副尺）组成。 主尺的最小分度为1mm，游标尺上刻有游标，利用游标可以把主尺上的估读数值准确地测量出来，从而提高了测量的精确度。以10分度游标为例。图1-2为测量精确到分格的游标(称作10分游标)的原理图。图1-2

游标卡尺原理 • 游标尺上只有10个分格，是将主尺上的9个分格10等分而成，由此游标尺上的一个分格的间隔等于主尺一个分格的。如图1-3测量示意图。即物体的长度等于7.6主尺格。如果主尺每分格为1mm，则被测物体的长度为7.6mm。。图1-3 使用游标卡尺进行测量时，读数分为两步：(1)从游标零线位置读出主尺的整格数。 (2)根据游标上与主尺对齐的刻线读出不足一分格的小数,二者相加即为测量值。

三、螺旋测微器 螺旋测微器又称千分尺，是比游标卡尺更精密的测长仪器，准确度可在之间。常用于测量细丝和小球的直径以及薄片的厚度等。

使用方法 • 使用螺旋测微器测量物体长度时，要先将测微螺杆退开，将待测物体放在的两个测量面之间。螺旋测微器的尾端有棘轮旋柄，转动可使测杆移动，当测杆与被测物（或砧台）相接后的压力达到某一数值时，棘轮将滑动并产生喀、喀的响声，活动套管不再转动，测杆也停止前进，此时即可读数。读数时，从主尺上读取0.5mm以上的部分，从微分筒上读取余下尾数部分[估计到最小分度值的十分之一，即( )]，然后两者相加，如图1-6(a)的读数为5.155mm，(b)的读数为5.655mm。图1-6

1.测量前要检查零点读数，并对测量数据作零点修正。 使用螺旋测微器应注意以下几个问题： 2.检查零点读数和测量长度时，切忌直接转动测微螺杆和微分筒，而应轻轻转动棘轮旋柄。 3.测量完毕应使测砧和测微螺杆留有间隙，以免因热胀而损坏螺纹。

指标指标指标读数显微镜是将测微螺旋和显微镜组合起来的作精确测量长度的仪器。它的测微螺距为1mm。结构如图1-8。目镜四、读数显微镜旋柄标尺转鼓显微镜它的测微螺距为1mm。如图1-8所示，和螺旋测微计活动套管对应的部分是转鼓，它的周边等分为100个分格，每转一个分格显微镜将移动0.01mm，所以读数显微镜的测量精度也是0.01mm，它的量程一般是50mm。 1-8所示

使用读数显微镜要注意： (1)当转动转鼓A移动显微镜时，要使显微镜的移动方向和被测物的两点连线平行； (2)防止回程误差，即每次只能向一个方向转动转鼓使叉丝和目标对准，如超过被测点，要多退回一些从新进行。

实验内容 1.用米尺分别测量实验桌的长度和宽度，计算出实验桌的面积。并按照单次测量误差计算方法计算误差。 2.记下游标卡尺的分度值。用游标卡尺测量圆磁环的外径、内径及圆环厚度各6次，并求出它们平均值及误差。 3.依据公式，求出圆磁环的体积，并依据误差传递公式计算出圆磁环的误差，写出测量结果。 4.记下螺旋测微器的分度值。测量其零点读数3次，求出平均值。

5.用螺旋测微器测量圆柱体不同部位的直径，测量6次。计算出直径的平均值。5.用螺旋测微器测量圆柱体不同部位的直径，测量6次。计算出直径的平均值。 6. 按步骤5用螺旋测微器测量钢丝不同部位的直径，测量6次。计算出直径的平均值。 7.用读数显微镜测量磁片的厚度，重复测量6次，求出平均值及误差。

1 2 3 4 5 6 平均值数据处理 • 表1-1米尺测量长度米尺分度值= mm 宽度长度面积表1-2游标卡尺测量圆环的体积游标卡尺的分度值=_____

数据处理 • 表1-3 用螺旋测微器测量直径螺旋测微器的分度值=______mm

问题讨论 1.将一个钢直尺旁附上一个特制的游标，可以成为一游标尺码？ 2.一铜丝的直径大约0.05mm，用什么仪器以及如何测量其直径，才能使其不确定度不大于 0.001mm？ 3.如何确定一螺旋测微器的零点读数？如果某一螺旋测微器的零点读数为+0.004，用此螺旋测微器测量钢丝的直径为2.478mm，则测量值应修定为多少？

几种新式卡尺和千分尺 • 游标卡尺千分尺

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