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长度的丈量和基本数据办理
【实验目的】
1、理解游标卡尺、螺旋测微计和读数显微镜的原理,掌握它们的使用方法;
2、练习有效数字运算和偏差办理的方法。
【实验仪器和用品】
游标卡尺(0—125mm,0.02mm)、螺旋测微计(0—25mm,0.01mm)、读数显微镜(JCD3,
0.01mm)、空心圆管、小钢球等。
【实验原理】
1、游标卡尺的结构原理及读数方法
游标卡尺分主尺和游标(副尺)两部分。主尺上刻有标准刻度125mm。游标上均匀刻
有50个分度,总长度为49mm,游标上50个分度比标准的50mm短1mm,1个分度比标准
的1mm短1
mm,即0.02mm,这0.02mm就是游标卡尺的最小分度值(即精度)
。游标卡
50
尺的卡口归并时,游标零线与主尺零线恰巧对齐。
卡口间放上被测物时,
以游标零线为起点
往前看,察看主尺上的读数是多少。
假定读数是xmm多一点,这“多一点”必定不足1mm,
要从游标上读。此时,从游标上找出与主尺上某刻度最对齐的一条刻度线,
设是第n条,则
这“多一点”的长度应等于0.02nmm,被测物的总长度应为
L=(x+0.02n)mm。用这类规格的
游标卡尺丈量物体的长度时,以“
mm”为单位,小数点后必有两位,且末位数必为偶数。
游标上每5小格注明为1大格,每小格读数作
0.02mm,每大格就应读作
0.10mm。从游标
零线起今后,挨次读作0.02mm,0.04mm,0.06mm,直至第
5小格即第
1大格读作0.10mm。
再今后,挨次读作0.12mm,0.14mm,
0.16mm,直至第2大格读作0.20mm。后边
主尺
0
6
7
的读数依此类推。游标卡尺不需往下估读。如图
1-5应读作61.36mm或6.136cm
0
3
45
2、螺旋测微器的结构原理及读数方法
图1-5
游标
螺旋测微计主要由弓形体、固定套筒和活动套筒(微分套筒)
三部分组成。螺旋测微计
的测微原理是机械放大法。固定套筒上有一条水平拱线叫读数基线。基线上面是毫米刻度线,
下面是半毫米刻度线。螺旋测微计的螺距是0.5mm,活动套筒每转动一周,螺杆就行进或
者退后0.5mm。活动套筒的边沿上均匀刻有
50个分度,每转动一个分度,螺杆就行进或许
退后0.5
mm即0.01mm。这0.01mm就是螺旋测微计的最小分度值
(即精度)。实质丈量时,
50
分度线不必定正好与读数基线对齐,所以还一定往下估读到0.001mm。可见,用螺旋测微
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计丈量物体的长度时,以“mm”为单位,小数点后必有三位。读数时,先从固定套筒上读出大
于半毫米的大数部分,再从活动套筒的边沿上读出小于半毫米的部分,两者之和就是被测物
体的总长度。这此中必定要注意察看半毫米刻度线能否露出来了。如图1-6(a)应读作5.272mm,图1-6(b)应读作5.772mm.
0
30
0
5
30
5
25
25
固定套筒
微分套筒
固定套筒
微分套筒
图1-6(a)
图1-6
(b)
使用螺旋测微计以前,一定先检查零点读数。
先转动大棘轮使螺杆行进,
当螺杆快要接
触测砧时就应转动后边的小棘轮,听到“嗒嗒”
声立刻停止。假如此时活动套筒上的零线正
好对齐读数基线,零点读数就记作
0.000mm,假如零线在读数基线以上,零点读数记作负,
反之为正。每一次丈量的直
接读数减去零点读数才是真
正的丈量值,即丈量值=直接
读数-零点读数。比如零点
读数是-0.002mm,直接读数
是5.272mm,则丈量值
=5.272-(-0.002)=5.274
(mm)。
图1-7(a)主刻度尺读数
图1-7(b)测微鼓轮读数
3、读数显微镜的结构原
理及读数方法
读数显微镜是将显微镜与螺旋测微计联合起来的长度精细丈量仪器。
其测微原理是光学
放大法和机械放大法的综合。活动螺杆与显微镜筒经过螺旋互相啮合,
转动活动螺杆右端的
鼓轮,就能够使显微镜左右平移。测微螺旋的螺距为1mm,鼓轮边沿上均匀刻有
100个分度,
每转动一个分度镜筒就向左或向右平移0.01mm。所以读数显微镜的最小分度值也是
0.01mm,
读数时也要往下估读到
0.001mm。详细丈量步骤是:(1)调理目镜,看到清楚的十字叉丝,
并将叉丝调正;(2)将被测物平放到载物台上,并在镜筒的正下方,使被测长度的方向与镜
筒平移的方向平行,
而后调理镜筒起落旋钮,使镜筒迟缓的上涨或降落,进行调焦,直到看
清物体的像,忽视差;(3)转动鼓轮,平移镜筒,当叉丝的竖丝与物像的始端相切时,记下初读数X1,读数方法如图1-7(a)和1-7(b)所示。
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