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1、长度和固体密度测量,一、实验目的 1.掌握游标卡尺、螺旋测微计（千分尺）、物理天平的使用方法。 2.运用误差理论处理实验数据，正确表示实验结果。,二、实验原理,直接测量,直接测量不确定度,间接测量的合成不确定度计算公式得出圆柱体密度的不确定：,（要求质量m测一次、直径D与柱高H测量多次, 间接得到圆柱体密度， 并导出各直接测量和间接测量的不确定度，最后正确表示物体密度的实验结果。）,三、实验仪器及使用注意事项 游标卡尺（仪=？）、千分尺（仪=？）、物理天平（仪=？）、待测柱体 注意事项: 1、（回答有关千分尺零点读数处理问题） 2、 （回答有关物理天平水平调节、刀口保护、启动和制动问题）,四、
2、实验步骤： 1.用千分尺测圆柱体直径D，用游标卡尺测圆柱体高H，各测5次。 2.用物理天平测圆柱体质量m，测1次。并记录下列数据表格中。,五、直接测量的数据处理及误差计算 （用列表的方法，在考试前自行设计好表格，实际操作中只需记录、处理数据）,注意：本次实验成绩占本学期成绩的50%。,七、本实验产生测量误差的因素分析,直接测量的数据处理表格,评分标准：报告格式20分、实际操作40分、数据处理40分（测量D、m、H数据正确各5分，共15分；不确定处理（ ）各5分，共20分；密度测量结果5分，要求写出计算中间过程及公式。,游标尺每一小格0.02mm,主尺每一小格1mm,紧固螺钉,测量仪器的读数,一
3、、游标卡尺,游标卡尺一般有10分度、20分度和50分度三种，分度值分别为0.1mm、0.05mm和0.02mm。,测量值=主尺整毫米数+游标N线精度值。,注意：游标卡尺的测量值没有估读位。精度值也认为仪器误差,14.18mm,25.70mm,二、螺旋测微计,原理：精密螺纹的螺距为0.5mm，即旋钮每旋转一周， 测微螺杆前进或后退0.5mm。可动刻度上的刻度为50等份小格，每一小格表示0.01mm。,读数时，先从主尺上读出大于半毫米的大数部分，再从螺旋尺上读出小于半毫米的部分，二者之和就是被测物体的总长度。,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。可见，用螺旋测微计测量物
4、体的长度时,以“mm”为单位，小数点后必有三位,仪器误差取0.005mm。,0,固定刻度：0,是否超过半刻度？不太清楚。,可动刻度0.6， 说明已经超过半刻度线,读数L=,固定刻度,L= 0 + 0.5 + 0.006 = 0.506 mm,+,半刻度,+,可动刻度,0,固定刻度：0,是否超过半刻度？不太清楚。,可动刻度49.6， 说明没有超过半刻度线,读数L=,固定刻度,L= 0 + 0 + 0.496 = 0.496 mm,+,半刻度,+,可动刻度,测量时，在测微螺杆靠近被测物体时应停止使用旋钮，而改用微调旋钮，以保护螺旋测微器。 在读数时，要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻线是否已经露出。
5、 读数时，千分位有一位估读数字，不能随便扔掉，即使固定刻度的零点正好与可动刻度的某一刻度线对齐，千分位上也应读取为“0”。 测量前应当先读“零点读数”，测量结果使用“零点读数”修正（减去零点读数）。 使用完毕，测微螺杆和测砧间留少许缝隙。,使用螺旋测微器注意事项,零点读数,0.002mm,-0.002mm,三、物理天平,1g以下质量称量用横梁上游码，其20个分格，每一个分格为50mg=0.05g，如果把游码移到最右端，相当于在右盘加了1g 的法码。,天平的仪器误差为0.03g,1.检查和调整(按顺序进行) (1) 部件位置正确。标有“1”的称钩、称盘托、称盘在左边，标有“2”的在右边；称钩在刀口上挂好，游码移至横梁左端零刻线位置。 (2)水平调节。用底脚螺钉调气泡至中心圆内，使支柱为竖直状态。 (3)平衡调节。转动制动旋钮起动天平，由指针观察横梁是否平衡，随即止动。根据指针在标盘上的偏移调节平衡螺母，再起动，再观察，直到调平为止。天平起动时只有中间刀口承重，横梁两端呈自由状态；止动时横梁落下，由托架支撑，中间刀口脱离刀垫呈保护状态。,天平的操作规程,