文档介绍：长度测量长度是一个基本的物理量。长度测量在生产和科学实验中被广泛应用, 在实验中进行的多数测量, 最终都化为长度的测量。除数字显示仪器外, 几乎所有测量仪器最终都按长度进行标度。如水银温度计是用标度尺指示水银柱在毛细管中液面的高度; 指针式电表是依据指针在弧形刻度盘上的位置来读数。所以长度测量几乎是一切测量的基础。掌握长度测量方法十分重要。一、实验目的 1. 掌握游标和螺旋测微装置的原理; 2. 学会正确使用游标卡尺和螺旋测微计; 3. 练****正确读取和记录测量数据; 4. 掌握数据处理的一般程序,熟悉直接和间接测量中的不确定度计算。二、实验仪器游标卡尺,螺旋测微计,铜柱体,小钢球三、实验原理长度的测量方法和测量工具按测量精度的要求不尽相同。实验中最常用的测量长度的量具是米尺、游标卡尺、螺旋测微计( 千分尺) 和读数显微镜等。表征这些仪器的主要规格有量程和分度值。量程表示仪器的测量范围; 分度值表示仪器所能准确读到的最小数值。分度值的大小反映仪器的精密程度,分度值越小,仪器越精密,仪器的误差相应也越小。米尺是日常生活中最常用的长度测量仪器。米尺的量程大多是 10— 100cm ,分度值为 1mm 。用米尺测量长度只能准确读到毫米位,毫米以下的一位数要凭视力估计。游标卡尺和螺旋测微计较米尺的测量精度高, 它们的测量原理具有普遍意义。本实验重点学****这两种仪器的使用。读数显微镜的突出特点是可以实现非接触的长度测量, 其测量原理与使用方法将在实验《物体密度的测定》中介绍。 1. 游标尺(游标卡尺) (1 )游标尺的结构为了使米尺测得更准一些,在米只上附加一个能够滑动的有刻度的小尺,叫做游标,利用它可以把米尺估读的那位数值准确地读出来。游标卡尺主要由主尺和游标两部分构成(图1): 与量爪 A、Aˊ相联的主尺 D( 主尺按米尺刻度) 以及与量爪 B、Bˊ及深度尺 G 相联的游标 E。游标可紧贴着主尺滑动。量爪 A、 B 用来测量厚度和外径,量爪 Aˊ、Bˊ用来测量内径,深度尺 C 用来测量槽的深度。它们的读数值,都是由游标的 0 线与主尺的 0 线之间的距离表示出来。 F 为固定螺钉。(2 )游标尺的游标原理(最小分度原理) 游标尺在构造上的主要特点是:游标上 p 个分格的总长与主尺上( p一1 )个分格的总长相等。设 y 代表主尺上一个分格的长度, x 代表游标上一个分格的长度。则有 px=(p- 1)y 那么,主尺与游标上每个分格的差值是 50 45 图8 0 45 5图7 20 25 15 0图 50 15 25 20 1 x y x y p ?? ???主尺上最小分度值游标上分度格数这δx 就是游标尺所能准确读到的最小数值, 即分度值( 或称游标精度)。以p= l0 的游标尺为例,主尺上一分格长是 1mm ,那么游标上 10 分格的总长等于 9mm ,这样游标上一个分格的长度是 ,δx =y-x= .当量爪 A、B 合拢时,游标上的“0”线与主尺上的“0”线重合,如图 2 所示。这时,游标上第一条刻线在主尺第一条刻线的左边 处, 游标上第二条刻线在主尺第二刻线的左边 处, ……, 依此类推。这就提供了利用游标进行测量的依据。如果在量爪 A、B 间放进一张厚度为 的纸片, 那么,与量爪 B 及相