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大物实验基本测量实验报告(共8篇)
大物实验基本测量实验报告(共8篇) 实验报告基本测量
实验题目:1、实验目的
(1)掌握游标卡尺的读数原理和使用方法,学会测量不同物体的长度。 (2)掌握千分尺(螺旋测微器)和物理天平的使用方法。 (3)测量规则固体密度。 (4)测量不规则固体密度。
(5)学会正确记录和处理实验数据,掌握有效数字记录、运算和不确定度估算。 2、实验仪器(在实验时注意记录各实验仪器的型号规格 游标卡尺(量程:125mm,分度值:0.02mm,零点读数:0.00mm)、螺旋测微计(量程:25mm,分度值:0.01mm,零点读数:-0.005)、物理天平(量程:500g,感量:0.05g)、温度计(量程:100℃,分度值:1℃ )。
3、实验原理
1、固体体积的测量
圆套内空部分体积V空=πd2内H/4
圆筒材料的体积V=圆筒壁的体积=
?2
(D?d2)?H 4
其相对不确定度计算公式为:
22D2UD2??2D12UD1??Uh?2UV2????2???? ()??2
2?2???V?D2?D1??D2?D1??h?
U
不确定度为:UV?V?V
V
2
2
①游标卡尺的工作原理
游标卡尺是利用主尺和副尺的分度的微小差异来提高仪器精度的。如图1所示的“十分游标”,主尺上单位分度的长度为1mm,副尺的单位分度的长度为0.9mm,副尺有10条刻度,当主、副尺上的零线对齐时,主、副尺上第n (n为小于9的整数) 条刻度相距为n×0.1=0.n mm,当副尺向右移动0.n mm时,则副尺上第n条刻度和主尺上某刻度对齐。由此看出,副尺移动距离等于0.1mm的n倍时都能读出,这就是“十分游标”能把仪器精度提高到0.1mm的道理。
4?33
?r?D 钢珠(球)的体积V?36②螺旋测微计的工作原理
如图2所示,A为固定在弓形支架的套筒,C是螺距为0.5mm的螺杆,B为活动套筒,它和测微螺杆连在一起。活动套筒旋转一周,螺杆移动0.5mm。活动套筒左端边缘沿圆周刻有50个分度,
当它转过1分度,螺杆移动的距离δ=0.5/50=0.01mm,这样,螺杆移动0.01mm时,就能准确读出。
③移测显微镜
移测显微镜的螺旋测微装置的结构和工作原理与螺旋测微计相似,所以能把仪器精度提高到0.01mm。由于移测显微镜能将被测物体放大,因而物体上相距很近的两点间的距离也能测出。
2、固体和液体密度的测量 (1)流体静力称衡法
①固体密度的测定,设用物理天平称衡一外形不规则的固体,称得其质量为m,然后将此固体完全浸入水中称衡,称得其质量为m1,水的密度为ρ0,则有:
ρ固=mρ0/(m-m1)
②液体密度的测定
先用物理天平称衡一固体,称得其质量为m,然后将此固体完全浸入水中称衡,称得其质量为m1,若将该物体再浸入待测液体中进行称衡,设称得其质量为m2,水的密度为ρ0,则有:
ρ液=ρ0(m-m2)/(m-m1)
(转 载于:wWw.xIeL 写 论文 网:)(2)用比重瓶测液体的密度,设空比重瓶的质量为m1,充满密度为ρx3待液体时的质量为m2,充满和该液体同温度的蒸馏水时的质量为m3,比重瓶在该温度下容积为V,水的密度为ρ0,则 ρ=ρ0(m2-m1)/(m3-m1)
3、实验内容及数据记录表格,橙色字体的数据是在实验室测量出的原始数据,其他数据是计算所得。 一、用游标卡尺(千分尺)测量铜套的高H、外径D、内径d等基本量度,估算各直接测量量的不确定度。计算出物体的体积,估算不确定度。
表1-2 游标卡尺(量程125mm、最小分度值Δ仪=0.02mm、零点读数0.00mm)测量铜管外形尺寸
=0.00955mm≈0.01mm
同样可以计算出UA(D)=0.00843mm ≈0.01mm,UA(d)=0.00989mm≈0.01mm, 计算铜套的体积及其不确定度: V=
?2
(D?d2)?H=4063.73mm3=4.0637×10-6(m) 4
2
2
2
??V???V???V?
U(V)??U(D)???U(d)???U(H)?
??D???d???H?
???
?(U(D))2?( dU(d))2?[(2?d2)U(H)]2(式中的不确定度U(D) U(d) U(H)代入C类不确定度)
224
=21.68 mm3
最小分度值Δ仪=
4?3.142V??r3?D3??5.0063=6565.69mm3(不要求计算体积V的不确定度)
366
三、用物理天平测量固体和液体的密度。 1、由静力称衡法求固体铜的密度。 m1—待测物在空气中的质量 m2—待测物在水中称衡的质量 仪仪ρ水—当时水温度下水的密度
不确定度:因为本实验所有数
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