工作报告之长度与密度实验报告

长度与密度实验报告

【篇一:基本长度测量密度测定实验报告[1]】

基本长度的测量 实验目的

1. 掌握游标和螺旋测微装置的原理,学会游标卡尺和螺旋测微器的正确使用

2.学习记录测量数据(原始数据)、掌握数据处理及不确定度的估算和实验结果表示的方法。 实验原理 1、游标卡尺构造及读数原理

游标卡尺主要由两部分构成,如(图2–1)所示:在一毫米为单位的主尺上附加一个能够滑动的有刻度的小尺(副尺),叫游标,利用它可以把主尺估读的那位数值较为准确地读出来。 图2–1

游标卡尺在构造上的主要特点是:游标上n个分度格的总长度与主尺上(n?1)个分度格的长度相同,若主尺上最小分度为a,游标上最小分度值为b,则有 nb?(n?1)a(2.1)

那么主尺与游标上每个分格的差值(游标的精度值或游标的最小分度值)是: n?11

??a?b?a?a?a (2.2) nn

图2-7

常用的游标是五十分游标(n=50),即主尺上49 mm与游标上50格相当,

见图2–7。五十分游标的精度值?=0.02mm.游标上刻有0、l、2、3、?、9,以便于读数。

毫米以上的读数要从游标“0”刻度线在主尺上的位置读出,毫米以下的数由游标(副尺)读出。

即:先从游标卡尺“0”刻度线在主尺的位置读出毫米的整数位,再从游标上读出毫米的小数位。

游标卡尺测量长度l的普遍表达式为 l?ka?n? (2.3)

式中,k是游标的“0”刻度线所在处主尺刻度的整刻度(毫米)数,n是游标的第n条线与主尺的某一条线重合,a?1mm。图2–8所示的情况,即l?21.58mm。 图2–8

在用游标卡尺测量之前,应先把量爪a、b合拢,检查游标的“0”刻度线是否与主尺的“0”刻度线重合。如不重合,应记下零点读数,加以修正,即待测量l?l1?l0。其中,l1为未作零点修正前的读数值,l0为零点读数。l0可以正,也可以负。

使用游标卡尺时,可一手拿物体,另一手持尺,如图2–9所示。要特别注意保护量爪不被磨损。使用时轻轻把物体卡住即可读数。 图2–9

2、螺旋测微器(千分尺) 常见的螺旋测微器如(图2–10)所示。它的量程是25mm,分度值是0.01mm。 螺旋测微器结构的主要部分是一个微螺旋杆。螺距是0.5 mm。因此,当螺旋杆旋一周时,它沿轴线方向只前进0.5mm。 螺旋柄圆周上,等分为50格,螺旋杆沿轴线方向前进0.01 mm时螺旋柄圆周上的刻度转过一个分格 这就是所谓机械放大原理。

测量物体长度时,应轻轻转动螺旋柄后端的棘轮旋柄,推动螺旋杆,把待测物体刚好夹住时读数,可以从固定标尺上读出整格数,(每格0.5mm)。0.5mm以下 图2– 10

的读数则由螺旋柄圆周上的刻度读出,估读到0.001mm这一位上。如图2–11(a)和(b),其读数分别为5.650 mm、5.150mm。 (1) 记录零点读数,并对测量数据作零点修正。 (2) 记录零点及将待测物体夹紧测量时,应轻轻转动棘轮旋柄推进螺杆,转动小棘轮时,只要听到发出喀喀的声音,即可读数。 图2–11 实验仪器

游标卡尺: 精度值:0.02mm 量程:125mm 螺旋测微器:分度值:0.01mm 量程:25mm 被测物体: 小球;空心圆柱体。 实验内容

1.螺旋测微器测量圆球直径,不同位置测量6-8次,计算其不确定度,并写出测量结果的标准形式。

2.用游标卡尺测量空心圆柱体不同部分的外径、内径、高度,各测量6-8次。计算空心圆柱体的体积及其不确定度,并写出测量结果的标准形式。 数据处理:

1、用千分尺侧小钢球直径

根据测量原始数据,得小钢球直径测量值,数据如下表: d的测量值为: 171

??di?(9.515?9.514???9.517)?9.515mm 7i?17

a类不确定度为: ?d? ? 71

(di?)2?7?(7?1)i?1 1

(9.515?9

.515)2?(9.514?9.515)2???(9.517?9.515)2?0.000742 b类不确定度为: ?? ub? ?仪3 ?

0.0043 ?0.0023

总的不确定度ud

ud??d?ub?0.00072?0.00232?0.003 2 2

钢球直径d测量结果:

d?(9.515?0.003)mmurd??3.2?10?4 2、用游标卡尺测量空心圆柱体的体积 d的a类不确定度为: ?d? ? 6 1

(di?)2?6?(6?1)i?1

1

(10.96?10.98)2?(11.00?10.98)2???(10.98?10.98)2?0.007730 ??

同理: ?d??h? 6 1

(di?)2?0.0066?6?(6?1)i?1 6 1

(hi?)2?0.0045?6?(6?1)i?1 d的总的不确定度为: ud?d?ub?0.00772?( ?0.014

同理: ud?0.014 22

0.023 )2

uh?0.013

空心圆柱体的体积为: ? ? 4

(2?2)? 3.1416

(10.982?6.582)?80.28?4871.643 4 的不确定度

根据: lnv?ln ? 4

?ln(d2?d2)?lnh 有:

?lnv2d?lnv2d?lnv1 ?2???; ; 222 ?d?d?hhd?dd?d

uv2d?2?1?2?2d?2???2u???d??ud???uh

222v?d?d??d?d??h??2?10.98?0.014??2?6.58?0.014??0.013?????????? 2222

80.2810.98?6.5810.98?6.58??????

?0.0046 2 2 2 222

uv?0.0046??0.0046?4871.643?22.6?23 空心圆柱体的体积测量结果: v?(4871?23)mm3urv??4.6?10 ?3

注: 实验室条件:1、温度:25.0℃; 2、大气压强:759mmhg; 3、湿度:65%

【篇二:基本长度测量密度测定实验报告[1]】

基本长度的测量 实验目的

1. 掌握游标和螺旋测微装置的原理,学会游标卡尺和螺旋测微器的正确使用

2.学习记录测量数据(原始数据)、掌握数据处理及不确定度的估算和实验结果表示的方法。 实验原理 1、游标卡尺构造及读数原理

游标卡尺主要由两部分构成,如(图2–1)所示:在一毫米为单位的主尺上附加一个能够滑动的有刻度的小尺(副尺),叫游标,利用它可以把主尺估读的那位数值较为准确地读出来。 图2–1

游标卡尺在构造上的主要特点是:游标上n个分度格的总长度与主尺上(n?1)个分度格的长度相同,若主尺上最小分度为a,游标上最小分度值为b,则有 nb?(n?1)a(2.1)

那么主尺与游标上每个分格的差值(游标的精度值或游标的最小分度值)是: n?11

??a?b?a?a?a (2.2) nn

图2-7

常用的游标是五十分游标(n=50),即主尺上49 mm与游标上50格相当,

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