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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21)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21游标卡尺在构造上的主要特点是：游标上个分度格的总长度与主尺上（）个分度格的长度相同，若主尺上最小分度为，游标上最小分度值为，则有 （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： （2.2） 图
2、2-7常用的游标是五十分游标(=50)，即主尺上49 mm与游标上50格相当，见图27。五十分游标的精度值=002mm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。游标卡尺测量长度的普遍表达式为 （2.3）式中，是游标的“0”刻度线所在处主尺刻度的整刻度（毫米）数，是游标的第条线与主尺的某一条线重合，。图28所示的情况，即。 图28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。
3、如不重合，应记下零点读数，加以修正，即待测量。其中，为未作零点修正前的读数值，为零点读数。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29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292、螺旋测微器(千分尺)常见的螺旋测微器如（图210）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
4、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210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211(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211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
5、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：测量次数12345679.5159.5149.5189.5169.5159.5139.517的测量值为： A类不确定度为： B类不确定度为： 总的不确定度 钢球直径测量结果：2、用游标卡尺测量空心圆柱体的体积根据测量原始数据记录，整理数据如下表：测量次数外直径（mm）内直径（mm）高（mm ）110.966.5880.28211.006.6080.30311.026.5880.26410.986.5680.28510.986.5880.28610.966.5680.26平均D的A类不确定度为：同理：D的总的不确定度为： 同理： 空心圆柱体的体积为：的不确定度根据： 有： ； ； 空心圆柱体的体积测量结果：注： 实验室条件：1、温度：25.0； 2、大气压强：759mmHg； 3、湿度：65%