大學(xué)物理試驗：長度測量

1、長度測量 長度測量長度是一個基本物理量，許多其他的物理量也常?；癁殚L度量進行測量；如用溫度計測量溫度就是確定水銀柱面在溫度標尺上的位置； 測量電流或電壓就是確定指針在電流表或電壓表標尺上的位置等。 因此， 長度測量是一切測量的基礎(chǔ)。物理實驗中常用的測量長度的儀器有：米尺、游標卡尺、螺旋測微器（千分尺） 、讀數(shù)顯微鏡等。 通常用量程和分度值表征這些儀器的規(guī)格。 量程表示儀器的測量范圍； 分度值表示儀器所能準確讀到的最小數(shù)值。 分度值的大小

2、反映了儀器的精密程度。一般來說，分度值越小，儀器越精密?！緦嶒?zāi)康摹?【實驗?zāi)康摹?. 掌握游標卡尺、螺旋測微器、讀數(shù)顯微鏡的測量原理和使用方法；2. 學(xué)習(xí)正確讀取和記錄測量數(shù)據(jù)；3. 掌握數(shù)據(jù)處理中有效數(shù)字的運算法則及表示測量結(jié)果的方法；4.熟悉直接和間接測量中的不確定度的計算.【實驗儀器】 【實驗儀器】不銹鋼直尺，游標卡尺，螺旋測微器，鐵環(huán)、細金屬絲、鋼珠【實驗原理】 【實驗原理】一、 一、 游標卡尺 游標卡尺用普通的米尺或直尺測量

3、長度，只能準確地讀到毫米位。毫米以下的1 位要憑視力估計，實驗中要使讀數(shù)準確到 0.1mm 或更小時，一般采用游標卡尺和螺旋測微計。1．游標卡尺的結(jié)構(gòu)游標卡尺又叫游標尺或卡尺，它是為了使米尺測量的更準確一些，在米尺上附加了一段能夠滑動的有刻度的小尺， 叫做游標。 利用它可將米尺估讀的那位數(shù)值準確地讀出來。因此，它是一種常用的比米尺精密的測長儀器。利用游標卡尺可以用來測量物體的長度、孔深及內(nèi)外直徑等。如圖 4-1-2 所示， 第一步從主刻

4、度尺上可讀出的準確數(shù)是 30mm，即 L1=30，第二步找到游標上的第 7 根刻線（不含0 刻線）與主刻度尺上的某一刻度線對齊，則位數(shù)為 L2=7?0.1mm=0.7mm，所以圖 4-1-2 所示的游標卡尺的讀數(shù)為 L=L1+ L2=30.7mm。同理，圖 4-1-3所示， 五十分游標的讀數(shù)方法是， 第一步從主刻度尺上可讀 出 的 準 確 數(shù) 是3mm，即 L1=3，第二步找到游標上的第 22 根刻線 （不含 0 刻線） 與主刻度尺上的

5、某一刻度線對齊，則該位數(shù)為 L2=22?0.02mm=0.44mm， 所以圖 4-1-3 所示的游標卡尺的讀數(shù)為 L=L1+ L2=3.44mm。4．游標卡尺的使用與注意事項游標卡尺使用前， 應(yīng)該先將游標卡尺的卡口合攏， 檢查游標尺的 0 線和主刻度尺的 0 線是否對齊。若對不齊說明卡口有零誤差，應(yīng)記下零點讀數(shù)，用以修正測量值；使用游標卡尺時，推動游標刻度尺的過程中，不要用力過猛，卡住被測物體時松緊應(yīng)適當，更不能卡住物體后再移動物體，以

6、防卡口受損；用完后兩卡口要留有間隙，然后將游標卡尺放入包裝盒內(nèi)，不能隨便放在桌上，更不能放在潮濕的地方。二、螺旋測微計（千分尺） 二、螺旋測微計（千分尺）螺旋測微計是比游標卡尺更為精密的測量長度的儀器，其量程比游標卡尺小，為 25mm，分度值也比游標卡尺小，通常為 0.01mm。螺旋測微計常用來測量準確度要求較高的物體的長度。1．螺旋測微計的結(jié)構(gòu)及機械放大原理0 10 20 30 40 500 1 2 3 4 5 cm0圖 4-1-21