大学物理实验长度测量教学教材.doc

此文档仅供采集于网络，若有侵权请联系网站删除 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 只供学习与沟通 此文档仅供采集于网络，若有侵权请联系网站删除 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。 只供学习与沟通 此文档仅供采集于网络，若有侵权请联系网站删除 持续沿同一