长度和固体密度测量.ppt
长度和固体密度测量长度和固体密度测量一、实验目的一、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。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。运用误差理论处理实验数据，正确表示实验结果。二、实验原理二、实验原理 直接测量直接测量直接测量不确定度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：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：（要求质量要求质量m m测一次、直径测一次、直径D D与柱高与柱高H H测量多次测量多次,间接间接得到圆柱体密度，得到圆柱体密度，并并导出各直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。）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三、实验仪器及使用注意事项游标卡尺（游标卡尺（仪仪=？）、千分尺（）、千分尺（仪仪=？）、物理天平（）、物理天平（仪仪=？）、待测柱体）、待测柱体注意事项注意事项:1、（回答有关千分尺零点读数处理问题（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（回答有关物理天平水平调节、刀口保护、启动和制动问题）四、实验步骤：四、实验步骤：1.用千分尺测圆柱体直径用千分尺测圆柱体直径D，用游标卡尺测圆柱体高，用游标卡尺测圆柱体高H，各测，各测5次。次。2.用物理天平测圆柱体质量用物理天平测圆柱体质量m，测，测1次。并记录下列数据表格中。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）（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）（单位）（单位）六、实验结果六、实验结果:注意：本次实验成绩占本注意：本次实验成绩占本学期成绩的学期成绩的50%50%。七、本实验产生测量误差的因素分析七、本实验产生测量误差的因素分析项目项目测量值测量值平均值平均值绝对误差绝对误差不确定度不确定度直接测量结果直接测量结果千分尺千分尺D(mm)游标卡尺游标卡尺H(mm)天平测质量天平测质量m(g)直接测量的数据处理表格直接测量的数据处理表格评分标准：评分标准：报告格式报告格式2020分、实际操作分、实际操作4040分、数据处理分、数据处理4040分（测量分（测量D D、m m、H H数据正确各数据正确各5 5分，共分，共1515分；不确定处理（分；不确定处理（）各）各5 5分，共分，共2020分；分；密度测量结果密度测量结果5 5分，要求写出计算中间过程及公式。分，要求写出计算中间过程及公式。01234567890012345678910测深度测深度测深度测深度测外径测外径测外径测外径测内径测内径测内径测内径游标尺每一小游标尺每一小格格0.02mm0.02mm0.02mm0.02mm主尺每一小主尺每一小主尺每一小主尺每一小格格格格1mm1mm紧固螺钉紧固螺钉紧固螺钉紧固螺钉测量仪器的读数测量仪器的读数一、游标卡尺一、游标卡尺游标卡尺一般有游标卡尺一般有游标卡尺一般有游标卡尺一般有10101010分度、分度、分度、分度、20202020分度和分度和分度和分度和50505050分度三种，分分度三种，分分度三种，分分度三种，分度值分别为度值分别为度值分别为度值分别为0.1mm0.1mm0.1mm0.1mm、0.05mm0.05mm0.05mm0.05mm和和和和0.02mm0.02mm0.02mm0.02mm。测量值测量值=主尺整毫米数主尺整毫米数+游标游标N N线线精度值。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012345678900123456789100123456789001234567891014mm25mm14.18mm25.70mm二、螺旋测微计二、螺旋测微计测量螺杆测量螺杆测量螺杆测量螺杆测砧测砧测砧测砧锁紧锁紧锁紧锁紧螺母螺母螺母螺母最小分度最小分度最小分度最小分度旋钮旋钮旋钮旋钮微调旋钮微调旋钮微调旋钮微调旋钮可动刻度可动刻度可动刻度可动刻度固定刻度固定刻度固定刻度固定刻度尺架尺架尺架尺架量程量程量程量程原理：精密螺纹的螺距为原理：精密螺纹的螺距为原理：精密螺纹的螺距为原理：精密螺纹的螺距为0.5mm0.5mm0.5mm0.5mm，即旋钮每旋转一，即旋钮每旋转一，即旋钮每旋转一，即旋钮每旋转一周，周，周，周，测微螺杆前进或后退测微螺杆前进或后退测微螺杆前进或后退测微螺杆前进或后退0.5mm0.5mm0.5mm0.5mm。可动刻度上的刻。可动刻度上的刻。可动刻度上的刻。可动刻度上的刻度为度为度为度为50505050等份小格，每一小格表示等份小格，每一小格表示等份小格，每一小格表示等份小格，每一小格表示0.01mm0.01mm0.01mm0.01mm。读数时，先从主尺上读出大读数时，先从主尺上读出大读数时，先从主尺上读出大读数时，先从主尺上读出大于半毫米的大数部分，再从于半毫米的大数部分，再从于半毫米的大数部分，再从于半毫米的大数部分，再从螺旋尺上读出小于半毫米的螺旋尺上读出小于半毫米的螺旋尺上读出小于半毫米的螺旋尺上读出小于半毫米的部分，二者之和就是被测物部分，二者之和就是被测物部分，二者之和就是被测物部分，二者之和就是被测物体的总长度。体的总长度。体的总长度。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，实际测量时，分度线不一定正好与读数基线对齐，实际测量时，分度线不一定正好与读数基线对齐，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因此还必须往下估读。可见，用螺旋测微计测量物因此还必须往下估读。可见，用螺旋测微计测量物因此还必须往下估读。可见，用螺旋测微计测量物体的长度时体的长度时体的长度时体的长度时,以以以以“mmmmmmmm”为单位，为单位，为单位，为单位，小数点后必有三位小数点后必有三位小数点后必有三位小数点后必有三位,仪器误差取仪器误差取仪器误差取仪器误差取0.005mm0.005mm0.005mm0.005mm。0 0固定刻度：固定刻度：固定刻度：固定刻度：0 0 0 0是否超过半刻是否超过半刻是否超过半刻是否超过半刻度？度？度？度？不太清楚不太清楚不太清楚不太清楚。可动刻度可动刻度可动刻度可动刻度0.60.60.60.6，说明已经超过半说明已经超过半说明已经超过半说明已经超过半刻度线刻度线刻度线刻度线0 05 54545读数读数读数读数L=L=L=L=固定刻度固定刻度固定刻度固定刻度L=0+0.5+0.006=0.506 mmL=0+0.5+0.006=0.506 mm+半刻度半刻度半刻度半刻度+可动刻度可动刻度可动刻度可动刻度0 0固定刻度：固定刻度：固定刻度：固定刻度：0 0 0 0是否超过半刻是否超过半刻是否超过半刻是否超过半刻度？度？度？度？不太清楚不太清楚不太清楚不太清楚。可动刻度可动刻度可动刻度可动刻度49.649.649.649.6，说明没有超过半说明没有超过半说明没有超过半说明没有超过半刻度线刻度线刻度线刻度线读数读数读数读数L=L=L=L=固定刻度固定刻度固定刻度固定刻度L=0+0+0.496=0.496 mmL=0+0+0.496=0.496 mm+半刻度半刻度半刻度半刻度+可动刻度可动刻度可动刻度可动刻度0 05 54545测量时，在测微螺杆靠近被测物体时应停止使测量时，在测微螺杆靠近被测物体时应停止使测量时，在测微螺杆靠近被测物体时应停止使测量时，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。用旋钮，而改用微调旋钮，以保护螺旋测微器。用旋钮，而改用微调旋钮，以保护螺旋测微器。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在读数时，要注意固定刻度尺上表示半毫米的在读数时，要注意固定刻度尺上表示半毫米的在读数时，要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻线是否已经露出。刻线是否已经露出。刻线是否已经露出。刻线是否已经露出。读数时，千分位有一位估读数字，不能随便扔读数时，千分位有一位估读数字，不能随便扔读数时，千分位有一位估读数字，不能随便扔读数时，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掉，即使固定刻度的零点正好与可动刻度的某一掉，即使固定刻度的零点正好与可动刻度的某一掉，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刻度线对齐，千分位上也应读取为刻度线对齐，千分位上也应读取为刻度线对齐，千分位上也应读取为“0 0 0 0”。测量前应当先读测量前应当先读测量前应当先读测量前应当先读“零点读数零点读数零点读数零点读数”，测量结果使用，测量结果使用，测量结果使用，测量结果使用“零点读数零点读数零点读数零点读数”修正（减去零点读数）。修正（减去零点读数）。修正（减去零点读数）。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。使用完毕，测微螺杆和测砧间留少许缝隙。使用完毕，测微螺杆和测砧间留少许缝隙。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使用螺旋测微器注意事项1520510005104540152051000 05104540零点读数零点读数零点读数零点读数0.002mm0.002mm-0.002mm-0.002mm三、物理天平三、物理天平1g以下质量称量用横梁以下质量称量用横梁上游码，其上游码，其20个分格，个分格，每一个分格为每一个分格为50mg=0.05g，如果把游，如果把游码移到最右端，相当于码移到最右端，相当于在右盘加了在右盘加了1g 的法码。的法码。天平的仪器误差为天平的仪器误差为0.03g1.1.1.1.检查和调整检查和调整检查和调整检查和调整(按顺序进行按顺序进行按顺序进行按顺序进行)(1)(1)(1)(1)部件位置正确部件位置正确部件位置正确部件位置正确。标有。标有。标有。标有“1 1 1 1”的称钩、称盘托、的称钩、称盘托、的称钩、称盘托、的称钩、称盘托、称盘在左边，标有称盘在左边，标有称盘在左边，标有称盘在左边，标有“2 2 2 2”的在右边；称钩在刀口的在右边；称钩在刀口的在右边；称钩在刀口的在右边；称钩在刀口上挂好，游码移至横梁左端零刻线位置。上挂好，游码移至横梁左端零刻线位置。上挂好，游码移至横梁左端零刻线位置。上挂好，游码移至横梁左端零刻线位置。(2)(2)(2)(2)水平调节水平调节水平调节水平调节。用底脚螺钉调气泡至中心圆内，。用底脚螺钉调气泡至中心圆内，。用底脚螺钉调气泡至中心圆内，。用底脚螺钉调气泡至中心圆内，使支柱为竖直状态。使支柱为竖直状态。使支柱为竖直状态。使支柱为竖直状态。(3)(3)(3)(3)平衡调节平衡调节平衡调节平衡调节。转动制动旋钮起动天平，由指针。转动制动旋钮起动天平，由指针。转动制动旋钮起动天平，由指针。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。根据指针在标盘观察横梁是否平衡，随即止动。根据指针在标盘观察横梁是否平衡，随即止动。根据指针在标盘观察横梁是否平衡，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，直到上的偏移调节平衡螺母，再起动，再观察，直到上的偏移调节平衡螺母，再起动，再观察，直到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，横梁调平为止。天平起动时只有中间刀口承重，横梁调平为止。天平起动时只有中间刀口承重，横梁调平为止。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，两端呈自由状态；止动时横梁落下，由托架支撑，两端呈自由状态；止动时横梁落下，由托架支撑，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。中间刀口脱离刀垫呈保护状态。中间刀口脱离刀垫呈保护状态。中间刀口脱离刀垫呈保护状态。天平的操作规程天平的操作规程
