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1、怀怀 化化 学学 院院大大 学学 物物 理理 实实 验验实验报告实验报告系别系别物信系年级年级2009专业专业电信班级班级09 电信 1 班姓名姓名张三学号学号09104010*组别组别1实验日期实验日期2009-10-20实验项目实验项目:长度和质量的测量长度和质量的测量【实验题目实验题目】长度和质量的测量【实验目的实验目的】1.掌握米尺、游标卡尺、螺旋测微计等几种常用测长仪器的读数原理和使用方法。2.学会物理天平的调节使用方法，掌握测质量的方法。3.学会直接测量和间接测量数据的处理，会对实验结果的不确定度进行估算和分析，能正确地表示测量结果。【实验仪器实验仪器】(应记录具体型号规格等，进实
2、验室后按实填写)直尺(50cm)、游标卡尺、螺旋测微计(025mm,物理天平(TW-1B 型，分度值，灵敏度1div/100mg),被测物体【实验原理实验原理】(在理解基础上，简明扼要表述原理，主要公式、重要原理图等)一、游标卡尺主尺分度值：x=1mm,游标卡尺分度数：n（游标的 n 个小格宽度与主尺的 n-1 小格长度相等）,游标尺分度值：n 1）,主尺分度值与游标尺分度值的差值为：x（50 分度卡尺为,20 分度的为：nxn1xx,即为游标卡尺的分度值。如 50 分度卡nn尺的分度值为：1/50=,20 分度的为：1/20=。读数原理：如图，整毫米数L0由主尺读取，不足1 格的小数部分l需
3、根据游标尺与主尺对齐的刻线数k 和卡尺的分度值 x/n 读取：l kx k读数方法（分两步）：(1)从游标零线位置读出主尺的读数.(2)根据游标尺上与主尺对齐的刻线 k 读出不足一分格的小数,二者相加即为测量值.即:l l0 l l0 kn 1xx knnx,对于 50 分度卡尺：l l0 k 0.02;对 20n分度：l l0 k 0.05。实际读数时采取直读法读数。二、螺旋测微器原理：测微螺杆的螺距为，微分筒上的刻度通常为50 分度。当微分筒转一周时，测微螺杆前进或后退mm，而微分筒每转一格时，测微螺杆前进或后退50=。可见该螺旋测微器的分度值为mm，即千分之一厘米，故亦称千分尺。读数方法
4、：先读主尺的毫米数（注意刻度是否露出），再看微分筒上与主尺读数准线对齐的刻线（估读一位）,乖以,最后二者相加。三：物理天平天平测质量依据的是杠杆平衡原理分度值:指针产生 1 格偏转所需加的砝码质量，灵敏度是分度值的倒数，即S n，它表示m天平两盘中负载相差一个单位质量时，指针偏转的分格数。如果天平不等臂，会产生系统误差，消除方法：复称法，先正常称 1 次，再将物放在右盘、左盘放砝码称 1 次(此时被测质量应为砝码质量减游码读数)，则被测物体质量的修正值为：m【实验内容与步骤实验内容与步骤】(实验内容及主要操作步骤)1.米尺测 XX 面积：分别测量长和宽各一次。2.游标卡尺测圆环体积：(1)记下
5、游标卡尺的分度值和零点误差。(2)用游标卡尺测量圆环的外径D、内径d及圆环高度 h 各 6 次(在垂直交叉方向进行)。3千分尺测小钢球直径：（1）记下螺旋测微器的分度值，(2)测量其零点读数 3 次，求出平均值.(3)用千分尺测量小钢球不同部位的直径d，测量 6 次(要在垂直交叉方向进行)。4物理天平使用（1）调底座水平；（2）调平衡；（3）称量；（4）天平复原。【数据处理数据处理】(实验数据见数据记录纸,不必在报告里再抄写一遍，要有主要的处理过程，要求用作图法处理的应附坐标纸作图或计算机打印的作图，处理的中间结果应多保留1-2 位，以免产生截断误差，最终结果表示应符合有效数字规则和不确定度位
6、数要求,计算中要特别注意单位的换算和书写)m1m2。1、由表 1 数据得S lh(cm2)UlUh 仪 0.015cmSSUsUl Ul h2l2仪35.15226.0520.015 0.7cm2ll222S 915.70.7(cm)，Ur(s)Us0.7 0.08%S915.72、由表 2 数据，D、d、h 的计算结果如表 5 所示：表 5 空心圆柱体体积测量数据计算结果测量量D(mm)平均值UA SUB 仪22U UAUBd(mm)h(mm)其中S 16(xi x)2n 1i1故：D 30.90.4(mm)，d 10.20.4(mm)，h 60.00.1(mm)2213.1416故：V h
7、(D d)60.0(30.9210.22)40091.69(mm3)44V13.1416hD 60.030.9 2912.3(mm2)D2222V1V1 hd=(mm2),(D d)=(mm2)d2h4由不确定度传递公式得：V 2V 2V 2UV UD Ud UhDdh(2912.3*0.4)2(961.33*0.4)2(668.19*0.1)21228.6(mm3)222V (4.010.13)10(mm)，Ur(V)3、由表 3 数据得：43UV0.13100%100%=%4.1V16(did)2=d，UA S 6 1i12222仪0.004mm，U UAUBS 仪=d 20.040.09
8、(mm)，Ur(d)Ud0.09100%0.45%d20.044、由表 4 数据得：m m1m2293.15293.20 293.18(g)【实验结果与分析实验结果与分析】1、米尺测得*的面积为：S 915.70.7cm2，相对不确定度：%432、游标卡尺测得圆环体积为：V (4.010.13)10(mm)，相对不确定度：%3、千分尺测得圆球直径为：d 20.040.09(mm)，相对不确定度：%4、复称法测得圆柱体质量为：。测量结果是可信的。面积的相对不确定度非常小，并不能说明误差非常小，因只对长、宽的一个位置进行了一次测量。游标卡尺测量误差主要来自对与主尺对齐的游标格线判断不准；螺旋测微器
9、的测量误差主要来自对格线是否露出的判断和零点读数及估读数；从天平测量结果可以看出，复称法测出的两次质量很接近，说明天平的不等臂误差是很小的。无合作者：对多人一组的，应注明合作者怀怀 化化 学学 院院 实实 验验 数数 据据 记记 录录 纸纸实验名称：长度与质量的测量实验时间：2009 年 9 月 20 日_物 信 系_ _系09 级电信专业 1 班姓名张 三学号09104010*数据记录：教师签名：表 1米尺测量的面积数据米尺量程：50cm50cm分度值：1mm1mm仪器误差：物理量测量值表 2游标卡尺测量圆环的体积数据记录表分度值：仪器误差：零点读数：x0：0 0mmD(mm)长度a(cm)宽度b(cm)123456d(mm)h(mm)表 3用螺旋测微器测量小球直径记录表分度值：仪器误差：零点误差：d0：+mmd(mm)123456表 4复称法测圆柱体质量最大称衡质量:1000g1000g次数记录表格设计、及记录规范：记录表格设计、及记录规范：1、要有表序(表 1、表 2)、标题2、要用直尺工整画表格3、仪器参数等写在标题和表格之间4、数据不能用铅笔填写、有效数字要正确，数据不能涂改，如写错了可在错误数据上画一横（删m1(g)m2(g)
大学物理实验报告示例(含数据处理)
