大学物理实验长度测量

长度的测量和基本数据处理 【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误差处理的方法。 【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、游标卡尺的构造原理及读数方法 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 150 mm，即 0.02mm，这 0.02mm 就是游标卡尺的最小分度值（即精度）。游标卡尺的卡口合并时，游标零线与主尺零线恰好对齐。卡口间放上被测物时，以游标零线为起点往前看，观察主尺上的读数是多少。假设读数是ｘmm 多一点，这“多一点”肯定不足 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。用这种规格的游标卡尺测量物体的长度时，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 小格标明为 1 大格，每小格读数作0.02mm，每大格就应读作0.10mm。从游标零线起往后，依次读作0.02mm，0.04mm，0.06mm，……直至第5小格即第1大格读作0.10mm。 再往后，依次读作0.12mm，0.14mm，0.16mm，……直至第2 大格读作0.20mm。后面的读数依此类推。游标卡尺不需往下估读。如 图1-5 应读作61.36mm 或 6.136cm 2 、螺旋测微器的构造原理及读数方法 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 部分构成 。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 线上边 是毫 米 刻度线，下边 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 就前进 或者 后退 0.5mm。活 动 套 筒 的边 缘 上均匀刻有50 个分度，每转 动 一个分度，螺杆 就前进 或 者后退 0.550 mm 即 0.01mm。这 0.01mm 就是螺旋测微计的最小分度值（即精度）。实际 测量时，分度线不一定正 好与读数基 线对齐，因 此还 必须 往下估读到0.001mm。可 见 ，用螺旋测微0 6 7 0 3 4 5 主尺 游标 图 1-5 图1-7（a）主刻度尺读数...