大学物理实验长度课件.ppt

2022/12/17 2011-2012（二）Lei Ding1,游标卡尺（0.02mm）螺旋测微器(0.01mm)土字形工件小钢球,二、实验仪器,2022/9/27 2011-2012（二）,2022/12/17 2011-2012（二）Lei Ding2,游标卡尺是由毫米分度值的主尺和一段能滑动的游标副尺构成，它能够把mm位下一位的读数较准确地读出来,因而是比钢尺更准确的测量仪器。游标卡尺可以用来测量长度、孔深及圆筒的内径、外径等几何量。,游标卡尺:,二、实验仪器,2022/9/27 2011-2012（二）,2022/12/17 2011-2012（二）Lei Ding3,二、实验仪器,游标卡尺的结构,2022/9/27 2011-2012（二）,2022/12/17 2011-2012（二）Lei Ding4,当拉动尺框时，两个量爪做相对移动而分离，其距离大小的数值可从游标和主尺上读出。外量爪用于测量各种外尺寸内量爪用于测量深度不深于12 mm的孔的直径和各种内尺寸深度尺用于测量各种深度尺寸，测量时，主尺的端面A是测定定位基准,2022/9/27 2011-2012（二）,2022/12/17,5,使用游标尺时，一般用左手拿物体，右手握尺，并用右手大拇指控制推把，使游标尺沿着主尺滑动，被测物体应放在量爪的中间部位。游标尺不能用来测量粗糙的物体，也不要把被夹紧的物体在量爪之间滑动，以免磨损量爪。,用毕应松开紧固螺钉，使卡口A、B间留有缝隙，然后放入盒内。,用游标尺测量前应先将量爪合拢，检查主尺与游标零线是否对齐。如不对齐，应记下初读数并对测量值修正。,2022/9/275使用游标尺时，一般用左手拿物体，右手握,2022/12/17 2011-2012（二）Lei Ding6,实验仪器,我们用量程和分度值表示测量仪器的规格。量程是指测量范围。分度值是仪器所标示的最小量度单位,分度值的大小反映仪器的准确程度。,2022/9/27 2011-2012（二）,2022/12/17 2011-2012（二）Lei Ding7,游标分度值：主尺一格（两条相邻刻线间的距离）的宽度与游标尺一格的宽度之差。游标尺上有n个分格，若 n=10，称为10分游标卡尺； n=20，称为20分游标卡尺； n=50，称为50分游标卡尺。 游标分度值分别为？,游标读数原理,2022/9/27 2011-2012（二）,2022/12/17 2011-2012（二）Lei Ding8,10分游标： 把游标尺等分为10个分格读数原理示意图：游标上有10个分格，其总长正好等于主尺的 9个分格。主尺上一个分格是 1 mm，因此游标上10个分格的总长等于 9 mm它一个分格长度是 0. 9 mm，与主尺一格的宽度之差（游标分度值） 为 0. 10 mm。,10分游标的主尺与游标尺,2022/9/27 2011-2012（二）,分度值：0.1mm,分度值：0.02mm,分度值：0.05mm,游标尺上有n个分格，则游标卡尺的分度值为1/n (mm) ； 一般取游标卡尺的最小分度值为其仪器误差。,分度值：0.1mm分度值：0.02mm分度值：0.05mm,2022/12/17 2011-2012（二）Lei Ding10,游标卡尺的读数,图中整数是 132 mm，因为主尺的第 132 根刻度线挨近游标尺的“0”线的左边。,整数值：游标尺的“0”线是读毫米的基准，主尺上接近游标“0”线左边最近的那根刻线的数字就是主尺的毫米值。,2022/9/27 2011-2012（二）,2022/12/17 2011-2012（二）Lei Ding11,游标卡尺的读数,小数是 0.05 mm 9 = 0.45 mm，因为游标尺的第 9 根刻度线与主尺上的一根刻度线对齐,小数值：游标尺上哪一根线与主尺上的刻线对齐，将该线的序号乘游标分度值（也可在游标尺上直接读出）,2022/9/27 2011-2012（二）,2022/12/17 2011-2012（二）Lei Ding12,游标卡尺的读数,故两次读数之和为 132.45 mm,测量值：将整数和小数相加上直接读出。,2022/9/27 2011-2012（二）,2022/12/17 2011-2012（二）Lei Ding13,Y=100mm+8x0.1mm=100.8mm,练习1,2022/9/27 2011-2012（二）,2022/12/17 2011-2012（二）Lei Ding14,Y=100mm+15x0.05mm=100.75mm,练习2,2022/9/27 2011-2012（二）,检查零点误差，熟悉卡尺精度及刻度状态松开制动螺母，拉开游标卡尺，夹住被测物锁住制动螺母读数复原,测量步骤,检查零点误差，熟悉卡尺精度及刻度状态测量步骤,2022/12/17 2011-2012（二）Lei Ding16,测量之前应检查游标卡尺的初读数，看主副尺的零刻度线是否对齐，若没有对齐，须记下初读数，以便对测量值进行修正：两量爪并拢时，若游标的“0”线在主尺“0”线的右方，即待测物长度为零时，而卡尺读数不为零，此时的初读数记为正值；两量爪并拢时，若游标的“0”线在主尺“0”线的左方，即待测物长度不为零时，而卡尺读数为零，此时的初读数记为负值。,游标卡尺的读数（零点修正）,修正值=测量值-零点读数,2022/9/27 2011-2012（二）,测量前检查游标卡尺。应将量爪间的脏物、灰尘和油污等擦干净。工件的被测表面也应擦干净，并检查表面有无毛刺、损伤等缺陷，以免刮伤游标卡尺的量爪和刀口，影响测量结果。测量时，用左手拿零件，右手拿卡尺进行测量，对比较长的零件要多测几个位置。卡住被测物时，松紧要适当，不要用力过大，注意保护游标卡尺的刀口。,注意事项,测量前检查游标卡尺。应将量爪间的脏物、灰尘和油污等擦干净。注,3、 外径千分尺 （螺旋测微计）,螺旋测微计又称千分尺，是一种测量长度的仪器。,实验仪器,3、 外径千分尺 （螺旋测微计）螺旋测微计又称千分尺，,上图所示是一种常见的螺旋测微计，它的测量精度可以达到0.01mm，精密螺纹的螺距为0.5mm。 即D每旋转一周，F前进或后退0.5mm,可动刻度E上的刻度为50等分，每个刻度为0.01mm，所以螺旋测微器可准确到0.01mm。由于还能再估读一位，可读到毫米的千分位。,原理,上图所示是一种常见的螺旋测微计，它的测量精度可以达到0.01,2022/12/17 2011-2012（二）Lei Ding20, 测量物体的长度时，将待测物放在测砧和测微螺杆之间后，不得直接拧转微分筒旋钮，而应轻轻转动微调旋钮，使测微螺杆前进，当它们以一定的力使待测物夹紧时，测力装置中的棘轮即发出“喀、喀”的响声, 即可读数。,二、螺旋测微器的正确使用, 在使用螺旋测微计测量物体长度前必须读取初读数。,2022/9/27 2011-2012（二）,被测物的长度的整数部分由固定刻度读出，注意观察固定刻度上表示半毫米的刻度线是否已经露出;小数部分由可动刻度E读出，轴线对齐的刻度线0.01mm，注意要有估读位。,读数方法,被测物的长度的整数部分由固定刻度读出，注意观察固定刻度上表示,练习1,练习1,练习2,练习2,2022/12/17 2011-2012（二）Lei Ding24,记录初读数，并对测量数据作零点修正。测物螺杆和测砧并拢时，若微分筒的“0”线在固定标尺的“0”线的下方，即待测物长度为零时，而螺旋测微器读数不为零，此时的初读数记为正值；测物螺杆和测砧并拢时，若微分筒的“0”线在固定标尺 “0”线的上方，即待测物长度不为时，而螺旋测微器读数为零，此时的初读数记为负值，且在微分筒上读数时应从“0”线开始向下读起。,三、实验原理,测量值=测量值- 零点读数,2022/9/27 2011-2012（二）,2022/12/17 2011-2012（二）Lei Ding25,螺旋测微器的零点读数零点读数的读取（注意正负号）,三、实验原理,微分筒 0下为正； 0上为负。,固定套筒上的零刻度线,2022/9/27 2011-2012（二）,2022/12/17 2011-2012（二）Lei Ding26,四、实验步骤,1.任何实验中误差不可消除, 只能尽量的减小。,2.减小误差的办法： (1)多次测量取平均值 (2)使用精密的测量工具 (3)改进测量方法,3.误差不是错误：,错误是由于不遵守测量仪器的使用规则，或读取、记录测量结果时粗心等原因造成的。错误是不应该发生的，是可以避免的。,Note:,2022/9/27 2011-2012（二）,2022/12/17 2011-2012（二）Lei Ding27,1、用游标卡尺测土字形工件的体积,五、实验数据记录表格,用游标卡尺测量土字形工件各部位的直径和高，每个量均应从不同方向测量6次。,2022/9/27 2011-2012（二）,2022/12/17 2011-2012（二）Lei Ding28,表1. 用游标卡尺测量小工件的体积 (单位：mm),2022/9/27 2011-2012（二）,2022/12/17 2011-2012（二）Lei Ding29,2、用螺旋测微器测小钢球的体积,R,五、实验数据记录表格,（1）读取螺旋测微器零点读数;（2）从不同方向用螺旋测微器测量小钢球的直径，并计算体积。,2022/9/27 2011-2012（二）,2022/12/17 2011-2012（二）Lei Ding30,表2. 用螺旋测微器测量小钢球的体积单位：mm,五、实验数据记录表格,2022/9/27 2011-2012（二）,2022/12/17 2011-2012（二）Lei Ding31,1、本实验的原理指的是游标卡尺和螺旋测微器的读数原理和读数方法.2 、注意有效数字的正确书写；2、写出各物理量的计算过程；3、给出体积的完整表达结果。,实验报告要求,参考教材15页例1和18页例4,2022/9/27 2011-2012（二）,2022/12/17 2011-2012（二）Lei Ding32,1. 直接测量量的不确定度参照教材15页例12. 各圆柱体体积的不确定度参照教材18页例43. 土字形工件体积的不确定度,实验数据处理要求,4. 小钢球体积的不确定度,2022/9/27 2011-2012（二）,2022/12/17 2011-2012（二）Lei Ding33,1、测量前进行零点校正，测量值=读数值-零点读数。2、读数时，视线与刻度面垂直。3、游标卡尺的测量爪必须紧靠待测物体，但不能将待测物在量爪间来回滑动。4、使用螺旋测微器时，首先转动螺旋套筒接近待测物（测砧间留有空隙），再转动棘轮接触物体(听到轻微的咔咔声即可），切勿直接转动螺旋套筒使物体与测砧接触。6、测量完毕，量爪之间、测砧面之间应留有空隙。,注意事项,35页思考题1、2、3题,课后习题:,2022/9/27 2011-2012（二）,