仪器基本知识.docx

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第二章 预备知识

第一节 物理实验仪器基本知识

一、长度测量仪器

1、游标卡尺

图2.1游标卡尺1.尺身2.内量爪

图2.1

游标卡尺

1.尺身

2.内量爪

3.尺框

4.紧固螺钉

5.深度尺

6.游标

7.外量爪

图2.2中主尺最小刻度的长度为1mm，游标上的最小刻度代表0.02mm，游标上的“1、2、3??”等数字分别代表0.10mm、0.20mm、0.30mm??。读数时，先看游标上的“0”线靠近哪一条主尺刻线，读出毫米数；然后判断游标上的哪一条刻线与主尺上某刻线对得最齐，游标上此刻线左边的数字乘以 0.10mm，加上数字右边（对齐的刻线左边）的格数乘以0.02mm，是从游标上读的数；主尺读数和游标读数相加，就是待测物体的尺寸。

例：图22所示游标卡尺游标上的最小刻度代表0.02mm，读出l的值。

图2.2

图2.2

l=21.44mm

2、千分尺

千分尺（螺旋测微计）是利用精密螺旋副进行测量的一种量具。千分尺按用途不同可分为外径千分尺、内径千分尺和深度千分尺等。外径千分尺由尺架、测砧、固定套管、微分筒、精密螺杆等组成。见图2.3。

图

图2.3

千分尺

1.尺架 2.测砧 3.测微螺杆

4.固定管

5.微分套筒

6.手柄

图2.4

以移动量为25mm的千分尺为例（图2.4），在其固定套管上刻有一条水平刻线。水平刻线上方（或下方）有25个刻线，间距为1mm，水平刻线的下方（或上方）靠右错开0.5mm刻有24个刻线，微分筒的边缘作为毫米和半毫米的读数基准。微分筒上刻有50个刻线，精密螺杆的螺距是0.5mm，当微分筒旋转一个刻线时，微分筒沿水平方向移动了0.01mm，即微分筒上最小刻度的示值是0.01mm。读数时需要估计到最小刻度的十分之一，即估读到

mm。

使用方法：

注意：夹紧被测物体时，不能旋转微分筒，应该转动微分筒末端的手柄，当听到“咔咔”的响声后，停止转动。松开时才能旋转微分筒。

测量时，必须先对千分尺进行零点校准。轻轻转动微分筒末端的手柄，使螺杆和测砧接触，此时，如果微分筒的零线和固定套管的水平刻线对齐，且微分筒的边缘与固定套管的零线重合，则千分尺的零点误差为0.000mm；若微分筒的零线在固定套管的水平刻线之上，则零点误差为正值；若微分筒的零线在固定套管的水平刻线之下，则零点误差为负值；其大小由微分筒零线偏离固定套管水平刻线的格数确定。

用完后，使螺杆和测砧之间留有一定间隙，并用锁紧纽锁紧。例：见图2.5，读出千分尺的零点误差。

左图：-0.004mm；右图：+0.011mm。

图2.5

例：读出图2.6千分尺的读数。

图

图2.6

左图：4.685mm；右图：1.975mm。

3、百分表

百分表是用齿轮齿条机构，将测杆的微小位移转变成指针的角位移，由指针在刻度盘上指示位移的值。刻度盘上最小分度值为0.01mm，估读到0.001mm。

见图2.7。

图

图2.7

百分表

1.表体 2.表圈 3.刻度盘 4.毫米指针 5.指针 6.固定套 7.测杆 8.测头

二、质量测量仪器

1、物理天平

物理天平的构造见图。其砝码质量由1g到500g，1g以下用游码，使用游码能准确读到

g，估读到0.01砝码和移动游码g。见图2.8。

1.调平螺母

1.调平螺母

9.平衡螺母

15.升降旋钮

2.秤盘

图2.8

3.托架 4.支架

物理天平

5.挂钩

12.支柱

6.游码 7.横梁 8.刀口

10.感量调节器

16.指针标尺

11.指针

13.底座

14.水平仪

物理天平的操作步骤是：

调水平。转动底座下面的调节螺母，直到水平仪的气泡位于中间。

调零点。将两个秤盘的挂钩同时挂在横梁两端的刀口上，再将游码移至零点，转动升降旋钮升起横梁，观察指针摆动，若指针摆动左右对称，说明天平零点已经调好。若指针摆动不对称，应立即放下横梁，调节横梁两端的平衡螺母，直到指针摆动对称为止。

称衡。按照“左物右码”的原则操作，升起横梁观察指针摆动是否对称，若不对称，则放下横梁，使用镊子从大到小依次更换砝码，小于1时g时移动游码。反复操作，直至指针摆动对称。砝码质量和游码读数之和即为物体质量。

称量结束。制动天平，取下物体，砝码放回盒中，使秤盘的挂钩脱离横梁的刀口。

2、电子天平

电子天平由称量传感器、电子线路和数码显示等几部分组成。电子天平具有使用简便、读数方便等特点。

三、电学测量仪器

1、电阻箱

电阻箱的构造和使用

电阻箱由若干个数值准确的固定电阻（用锰铜合金丝绕制）组成，并联在诸如转臂、插塞等转换开关上。电阻的调节可通过转动面板上的六个旋钮来实现