大学物理实验：长度测量VIP专享

长度测量 长度是一个基本物理量，许多其他的物理量也常常化为长度量进行测量；如用温度计测量温度就是确定水银柱面在温度标尺上的位置；测量电流或电压就是确定指针在电流表或电压表标尺上的位置等。因此，长度测量是一切测量的基础。物理实验中常用的测量长度的仪器有：米尺、游标卡尺、螺旋测微器（千分尺）、读数显微镜等。通常用量程和分度值表征这些仪器的规格。量程表示仪器的测量范围；分度值表示仪器所能准确读到的最小数值。分度值的大小反映了仪器的精密程度。一般来说，分度值越小，仪器越精密。 【实验目的】 1. 掌握游标卡尺、螺旋测微器、读数显微镜的测量原理和使用方法； 2. 学习正确读取和记录测量数据； 3. 掌握数据处理中有效数字的运算法则及表示测量结果的方法； 4.熟悉直接和间接测量中的不确定度的计算. 【实验仪器】 不锈钢直尺，游标卡尺，螺旋测微器，读数显微镜，铁环、细金属丝、钢珠 【实验原理】 一、 游标卡尺 用普通的米尺或直尺测量长度，只能准确地读到毫米位。毫米以下的1 位要凭视力估计，实验中要使读数准确到 0.1m m 或更小时，一般采用游标卡尺和螺旋测微计。 1．游标卡尺的结构 游标卡尺又叫游标尺或卡尺，它是为了使米尺测量的更准确一些，在米尺上附加了一段能够滑动的有刻度的小尺，叫做游标。利用它可将米尺估读的那位数值准确地读出来。因此，它是一种常用的比米尺精密的测长仪器。利用游标卡尺可以用来测量物体的长度、孔深及内外直径等。 游标上分度格数主尺上最小分度值ymxyx1游标卡尺的外形如图4-1-1 所示。它主要由两部分构成：与量爪AA’相连的主尺D；与量爪BB’及深度尺C相连的游标E。游标E 可紧贴着主尺D 滑动。量爪A、B 用来测量厚度和外径，量爪A’、B’用来测量内径，深度尺C 用来测量槽的深度，他们的读数值都是由游标的0 线于主尺的0 线之间的距离表示出来。 2．游标卡尺的测量原理 游标卡尺在构造上的主要特点是：游标刻度尺上m 个分格的总长度和主刻度尺上的(m－1)个分格的总长度相等。设主刻度尺上每个等分格的长度为 y，游标刻度尺上每个等分格的长度为 x，则有 mx＝（m－1）y (4-1-1) 主刻度尺与游标刻度尺每个分格的差值是 式中， x 为游标卡尺所能准确读到的最小数值，即分度值（或称游标精度）。若把游标等分为 10 个分格（即 m=10），这种游标卡尺叫做“十分游标”。“十分游标”的x =1/10mm。这是由主刻度尺的刻...