力学基本测量——长度、质量和物体密度的测定.pdf

主讲教师 刘进 【实验目的】 1.掌握米尺、游标卡尺、螺旋测微器几种常用测量长度仪器 的使用方法。 2.进一步理解误差和有效数字的概念，并能正确地表示测量 结果。 3.学习数据记录表格的设计方法。 【实验仪器】 游标卡尺、螺旋测微器、电子天平、工件 【实验原理】 长度是最基本的物理量，是构成空间的最基本要素，是 一切生命和物质赖以存在的基础。世上任何物体都具有一 的几何形态，空间或几何量的测量对科学研究、工农业生产 和日常生活需求都有巨大的影响。在SI制中，长度的基准是 米。一旦定义了米的长度，其他长度单位就可用米来表示。 常用长度测量仪器 （一）、米尺 米尺包括钢卷尺和钢直尺，米尺的最小刻度值为 1mm，用米尺测量物体的长度时，可以估测到十分之 一毫米，但是最后一位是估计的。 （二）、游标卡尺 主要由主尺和游标尺构成 包括内量爪、外量爪、深度尺等 常用游标卡尺有10分度、20分度、50分度三种规格。10分 度的游标卡尺可精确到0.1mm , 20分度的游标卡尺可精确 到0.05mm , 而50分度的游标卡尺则可以精确到0.02mm。 读数规则： 使用游标卡尺进行测量时，读数分为两步： (1)从游标零线位置读出主尺的整格数. (2)根据游标上与主尺对齐的刻线读出不足一分格的小数,二 者相加即为测量值。 0 1 2 3 0 10 20 30 （三）、螺旋测微器 螺旋测微器又称千分尺，是比游标卡尺更精密的测 长仪器，准确度可在0.01mm 0.001mm之间。 读数规则 (1) 以微分筒边缘为准在主尺刻度上读出整毫米或半毫米数。 (2) 从微分筒上读出毫米以下的小数，需要估读。 (3) 测量长度为上述二者之和。 注意问题： (1)测量前要检查零点读数，并对测量数据作零点修正。 螺旋测微器的测杆与测砧相接时，活动套管上的零线 应当刚好和固 套管上的横线对齐，而实际使用的螺旋测 微器由于调整不充分或使用不当等原因，造成初始状态与 上述要求不符，既有一个不等于零的零点读数，下图表示 两种零点读数的例子。要注意它们的符号不同，每次测量 后，要从测量值的平均值中减去零点读数。 （2 ）检查零点读数和测量长度时，切忌直接转动测微螺杆 和微分筒，而应轻轻转动棘轮旋柄。设置棘轮可保证每次测 量条件 （对被测物的压力）一 ，并保护螺旋测微器的精密 螺纹，如不使用棘轮而直接转动活动套管去卡物体时，由于 对被测物的压力不稳定而测量不准确，另外可使螺纹发生形 变和增加磨损，降低了仪器的准确度。 （3 ）测量完毕应使测砧和测微螺杆留有间隙，以 免因热胀而损坏螺纹。 （四）、读数显微镜和测微目镜 读数显微镜和测微目镜也是实验室中用到的测量长度 的仪器。读数规则和螺旋测微器类似。 质量的测 和电子天平的使用 本实验室所使用的是型号YP402N电子天平,最大称量为400g。 （一）、操作键的位置识别 ①校正键 ②转 键 ③计数键 ④去皮键 ⑤开关键 （二）、电子天平的操作方法 1、水平调整。取下托盘，即可看到水平仪，调节底脚螺丝，使天 平水平。 2、天平校正。接通电源，按住开关键2秒以上，此时天平显示 YP402N”后，稳 显示0.00。预热15分钟，如果天平在空载的况下偏 离零点，按去皮键使天平归零。先按去皮键使天平归零，再按校正 键，天平显示校正质量后放上校正砝码，天平稳定后显示校正砝码的 质量，天平校正完毕，天平即可使用。 规则物体密度的测 4m r 2 p d h m h 只要测出圆柱体的质量m、直径 d和高度h，就可算出圆柱体的