懷化學院
大學物理實驗實驗報告
系別物信係年級 2009 專業電信班級 09電信1班
姓名張三學號 09104010*** 組別 1 實驗日期 2009-10-20
實驗專案: 長度和質量的測量
【實驗題目】長度和質量的測量
【實驗目的】
1. 掌握公尺尺、游標卡尺、螺旋測微計等幾種常用測長儀器的讀數原理和使用方法。
2. 學會物理天平的調節使用方法，掌握測質量的方法。
3. 學會直接測量和間接測量資料的處理，會對實驗結果的不確定度進行估算和分析，能正確地表示測量結果。
【實驗儀器】(應記錄具體型號規格等，進實驗室後按實填寫)
直尺(50cm)、游標卡尺(0.02mm)、螺旋測微計(0～25mm,0.01mm),物理天平(tw-1b型，分度值0.1g，靈敏度1div/100mg),被測物體
【實驗原理】(在理解基礎上，簡明扼要表述原理，主要公式、重要原理圖等)
一、游標卡尺
主尺分度值：x=1mm,游標卡尺分度數：n（游標的n個小格寬度與主尺的n-1小格長度相等）,遊標尺分度值：
（50分度卡尺為0.98mm,20分度的為：0.
95mm）,主尺分度值與遊標尺分度值的差值為：,即為游標卡尺的分度值。如50分度卡尺的分度值為：
1/50=0.02mm,20分度的為：1/20=0.
05mm。
讀數原理：如圖，整公釐數l0由主尺讀取，不足1格的小數部分需根據遊標尺與主尺對齊的刻線數k和卡尺的分度值x/n讀取：
讀數方法（分兩步）：
(1)從游標零線位置讀出主尺的讀數.(2)根據遊標尺上與主尺對齊的刻線k讀出不足一分格的小數,二者相加即為測量值.即:
,對於50分度卡尺：;對20分度：。實際讀數時採取直讀法讀數。
二、螺旋測微器
原理：測微螺桿的螺距為0.5mm，微分筒上的刻度通常為50分度。
當微分筒轉一周時，測微螺桿前進或後退0.5，而微分筒每轉一格時，測微螺桿前進或後退0.5/50=0.
01mm。可見該螺旋測微器的分度值為0.01，即千分之一厘公尺，故亦稱千分尺。
讀數方法：先讀主尺的公釐數（注意0.5刻度是否露出），再看微分筒上與主尺讀數準線對齊的刻線（估讀一位）,乖以0.01mm, 最後二者相加。
三：物理天平
天平測質量依據的是槓桿平衡原理
分度值:指標產生1格偏轉所需加的砝碼質量，靈敏度是分度值的倒數，即，它表示天平兩盤中負載相差乙個單位質量時，指標偏轉的分格數。如果天平不等臂，會產生系統誤差，消除方法：
復稱法，先正常稱1次，再將物放在右盤、左盤放砝碼稱1次(此時被測質量應為砝碼質量減遊碼讀數)，則被測物體質量的修正值為：。
【實驗內容與步驟】(實驗內容及主要操作步驟)
1. 公尺尺測xx面積：分別測量長和寬各一次。
2. 游標卡尺測圓環體積：(1)記下游標卡尺的分度值和零點誤差。(2)用游標卡尺測量圓環的外徑、內徑及圓環高度h各6次(在垂直交叉方向進行)。
3．千分尺測小鋼球直徑：（1）記下螺旋測微器的分度值，(2)測量其零點讀數3次，求出平均值.(3)用千分尺測量小鋼球不同部位的直徑，測量6次(要在垂直交叉方向進行)。
4．物理天平使用（1）調底座水平；（2）調平衡；（3）稱量；（4）天平復原。
【資料處理】
1、 由表1資料得
＝35.15×26.05＝915.66 (cm2)
∴， 2、 由表2資料，d、d、h的計算結果如表5所示：
表5 空心圓柱體體積測量資料計算結果
其中故：，，
故： ∵
=-961.33(mm2), =668.19(mm2)
由不確定度傳遞公式得：
∴， =3.2%
3、 由表3資料得：
9.483mm， =0.0904mm
， =0.09mm
∴， 4、 由表4 資料得：
【實驗結果與分析】
1、公尺尺測得**的面積為：，相對不確定度：0.08%
2、游標卡尺測得圓環體積為：，相對不確定度：3.2%
3、千分尺測得圓球直徑為：，相對不確定度：0.45%
4、復稱法測得圓柱體質量為：293.18g。
測量結果是可信的。面積的相對不確定度非常小，並不能說明誤差非常小，因只對長、寬的乙個位置進行了一次測量。
游標卡尺測量誤差主要來自對與主尺對齊的游標格線判斷不准；螺旋測微器的測量誤差主要來自對格線是否露出的判斷和零點讀數及估讀數；
從天平測量結果可以看出，復稱法測出的兩次質量很接近，說明天平的不等臂誤差是很小的。
懷化學院實驗資料記錄紙
實驗名稱： 長度與質量的測量實驗時間： 2009 年 9 月 20 日
___物信係__ _系 09 級電信專業 1 班
姓名張三學號 09104010
資料記錄：
表1 公尺尺測量××的面積資料
公尺尺量程： 50cm 分度值： 1mm 儀器誤差： 0.15mm
表2 游標卡尺測量圓環的體積資料記錄表
分度值： 0.02mm 儀器誤差：0.02mm 零點讀數：x0： 0 mm
表3 用螺旋測微器測量小球直徑記錄表
分度值： 0.01mm 儀器誤差：0.004mm 零點誤差：d0： +0.012 mm
表4 復稱法測圓柱體質量
最大稱衡質量: 1000g
大學物理實驗報告範例長度和質量的測量
三 物理天平 天平測質量依據的是槓桿平衡原理 分度值 指標產生1格偏轉所需加的砝碼質量，靈敏度是分度值的倒數，即 它表示天平兩盤中負載相差乙個單位質量時，指標偏轉的分格數。如果天平不等臂，會產生系統誤差，消除方法 復稱法，先正常稱1次，再將物放在右盤 左盤放砝碼稱1次 此時被測質量應為砝碼質量減遊碼...
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