六盘水师范学院实验报告长度测量
实 验 报 告
实验课程名称： 大学物理实验 实验项目名称： 长度测量 专 业 班 级： 冶金工程
年 级： 冶金12本 指 导 教 师：
学 生 姓 名： 蒋志炜
实 验 桌 号： 10
实验时间： 2014 年 03 月 日
学 号： [1**********]6
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实验目的
1.掌握游标卡尺，螺旋测微器及读数显微镜的原理及正确的使用方法。
2.掌握有效数字、算术平均误差和相对误差的计算方法（包括多次等精度测量误差的估算、有效数字的基本运算与实验结果的正确表示），学习多次直接测量和间接测量不确定度的计算方法。
实验仪器
游标卡尺，螺旋测微器，读数显微镜和待测量的小工件。
实验原理
1．游标卡尺
（1）原理
游标刻度尺上一共有m分格，而m分格的总长度和主刻度尺上的(m－1)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
主刻度尺与游标刻度尺每个分格之差y－x＝y/m为游标卡尺的最小读数值，即最小刻度的分度数值。主刻度尺的最小分度是毫米，若m＝10 ，即游标刻度尺上10个等分格的总长度和主刻度尺上的9mm相等，每个游标分度是0.9mm，主刻度尺与游标刻度尺每个分度之差Δx＝1－0.9＝0.1（mm），称作10分度游标卡尺
（2）读数
游标卡尺的读数表示的是主刻度尺的0线与游标刻度尺的0线之间的距离。读数可分为两部分：首先，从游标刻度上0线的位置读出整数部分（毫米位）；其次，根据游标刻度尺上与主刻度尺对齐的刻度线读出不足毫米分格的小数部分，二者相加就是测量值。（3）注意事项
1）游标卡尺使用前，应该先将游标卡尺的卡口合拢，检查游标尺的0线和主刻度尺的0线是否对齐。若对不齐说明卡口有零误差，应记下零点读数，用以修正测量值；
2）推动游标刻度尺时，不要用力过猛，卡住被测物体时松紧应适当，更不能卡住物体后再移动物体，以防卡口受损；
3）用完后两卡口要留有间隙，然后将游标卡尺放入包装盒内，不能随便放在桌上，更不能放在潮湿的地方。
2．螺旋测微器
（1）原理
螺旋测微器内部螺旋的螺距为0.5mm ，因此副刻度尺（微分筒）每旋转一周，螺旋测微器内部的测微螺丝杆和副刻度尺同时前进或后退0.5mm，而螺旋测微器内部的测微螺丝
杆套筒每旋转一格，测微螺丝杆沿着轴线方向前进0.01mm ，0.01mm 即为螺旋测微器的最小分度数值。在读数时可估计到最小分度的1/10，即0.001mm ，故螺旋测微器又称为千分尺。
（2）读数
读数可分两步：首先，观察固定标尺读数准线（即微分筒前沿）所在的位置，可以从固定标尺上读出整数部分，每格0.5mm，即可读到半毫米；其次，以固定标尺的刻度线为读数准线，读出0.5mm以下的数值，估计读数到最小分度的1/10 ，然后两者相加。
3.读数显微镜
（1）原理
测微螺旋螺距为1mm（即标尺分度），在显微镜的旋转轮上刻有100个等分格，每格为0.01mm，当旋转轮转动一周时，显微镜沿标尺移动1mm，当旋转轮旋转过一个等分格，显微镜就沿标尺移动0.01mm。0.01mm即为读数显微镜的最小分度。
（2）测量与读数
1）调节目镜进行视场调整，使显微镜十字线最清晰即可；转动调焦手轮，从目镜中观测使被测工件成像清晰；可调整被测工件，使其被测工件的一个横截面和显微镜移动方向平行；
2）转动旋转轮可以调节十字竖线对准被测工件的起点，在标尺上读取毫米的整数部分，在旋转轮上读取毫米以下的小数部分。两次读数之和是此点的读数A；
3）沿着同方向转动旋转轮，使十字竖线恰好停止于被测工件的终点，记下此值所测量工件的长度即L＝│A’－A│。
（3）使用注意事项
1）在松开每个锁紧螺丝时，必须用手托住相应部分，以免其坠落和受冲击；
2）注意防止回程误差，由于螺丝和螺母不可能完全密合，螺旋转动方向改变时它的接触状态也改变，两次读数将不同，由此产生的误差叫回程误差。为防止此误差，测量时应向同一方向转动，使十字线和目标对准，若移动十字线超过了目标，就要多退回一些，重新再向同一方向转动。
实验内容
1.用游标卡尺测量圆柱体的高和直径各测量5次，计算圆柱体的体积及不确定度；
2.用螺旋测微计测量玻璃块的厚度测量5次，并计算其不确定度；
3.用读数显微镜测量铜丝的直径测量6次，计算其不确定度；
注：实验报告内容包括：1、实验目的；2、实验仪器设备（包括设备型号）；3、实验原理；4、实验内容及步骤；5、实验数据图表；6、实验数据处理；7、实验结果表达；8、实验体会
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