长度与密度的测量.doc

《长度和密度的测量》实验 实验数据记录与处理规范要求 实验时间：××××年××月××日 地点： 教室 仪器规格： 游标卡尺（编号：××）量程：150mm， 分度值：0.02mm， 仪器误差Δ仪=0.02mm， 零值误差：0.00mm 螺旋测微计（编号：×××）量程：25mmm，分度值：0.01mm，仪器误差Δ仪=0.004mm，零值误差：0.004mm TW-02B物理天平（编号：×××）量程：200g， 游码分度值：0.02g， 仪器误差Δ仪=0.01g 一、数据记录 1. 测量铜杯的几何尺寸 表1. 用游标卡尺测量铜杯的几何尺寸（单位mm） 次序 外径D 内径d 高度H 深度h 1 хххх хххх хххх хххх 2 хххх хххх хххх хххх 3 хххх хххх хххх хххх 4 хххх хххх хххх хххх 5 хххх хххх хххх хххх 6 хххх хххх хххх хххх 平均值 хххх хххх хххх хххх 不准确度uA(x) хххх хххх хххх хххх 不准确度uB(x) хххх хххх хххх хххх 结果表达式 ххх±ххх ххх±ххх ххх±ххх ххх±ххх 2. 测量钢球的密度 表2. 用螺旋测微计测量钢球的直径及用天平测量其质量M球 次序 直径D球（mm） 质量M球（g） 1 20.084 32.76 2 20.080 3 20.076 4 20.084 5 20.080 6 20.084 平均值 20.0813 32.76 A类不准确度 0.00373 B类不准确度 0.004 0.01 总不准确度 0.0055 0.01 结果表达式 20.081±0.006 32.76±0.01 二、数据处理(计算过程要写出) 1．求D ① 平均值： ② A类不准确度： B类不准确度： 总不准确度： ③ 测量结果表达式： ④ 相对误差 E% % =хх% (有效数位要求: 书写测量结果表达式时不准确度项只保留1位有效数字，保留位的右边多余数不为零的均进1。测量（平均）值项的尾数保留（截断）至与不准确度项同位，多余的余数按“小于5舍弃，大于5进位，等于5未位数凑偶”。相对误差保留两位有效数字。) (数据计算中间步骤的计算值, 可以适当多保留几位数字, 待书写结果表达式时再按上述规定截取。) 2．求内径d、高度H、深度h（方法与外经D的相同,略） 3．求ρ球 = =7.72625×10-3（g/mm3）=（g/cm3） ② 实验结果表达式： ==0.87653×10-3 7.726×0.87653×10-3=6.772×10-3 （g/cm3） ρ球测量结果表达式：(7.726±0.007) g/cm3 E球% % =0.088% 4. 用流体静力称衡法测量形状规则铝块的密度ρ铝 m=хххg ， m1= хххg， =1.00g/cm3, =0 = =хххх（g/cm3） =***** ****×****=****（g/cm3） ρ铝测量结果表达式：(±)=(****±***) g/cm3 E铝% % =**% 三、不确定度的计算举例说明（示例）： 游标卡尺测量铜杯外径D的不准确度的估算。按测量置信度0 .95估算外径D的A类不准确度，=t0.95s，对6次重复测量查表可知t0.95=2.57， ， 在一般科学函数型计算器上都有其计算功能。B类不准确度uB（D）这里可根据仪器误差确定 = 0.02mm；总不准确度用方和根合成法可得 （单位mm） 注意：根据规则，不准确度u（D）写入结果表达式时，只保留一位有效数字。 2. 铝块的密度ρ的测量及不准确度的估算。 对两边取自然对数，再微分可得 按照不准确度的合成方法—方和根合成法，可得 式中、是直接测量、的不准确度。由于实验都是一次性测量，A类不准确度可认为等于0，B类不准确度按天平的游码分度值的二分一估算。、均等于B类不准确度。由上式和计算的ρ铝值，可计算出大小。 1