大学物理实验报告范例(长度和质量的测量).docVIP

怀 化 学 院 大 学 物 理 实 验 实验报告 系别 物信系 年级 2009 专业 电信 班级 09电信1班 姓名 张 三 学号** 组别 1 实验日期 2009-10-20 实验项目: 长度和质量的测量 【实验题目】长度和质量的测量 【实验目的】 1. 掌握米尺、游标卡尺、螺旋测微计等几种常用测长仪器的读数原理和使用方法。 2. 学会物理天平的调节使用方法，掌握测质量的方法。 3. 学会直接测量和间接测量数据的处理，会对实验结果的不确定度进行估算和分析，能正确地表示测量结果。 【实验仪器】(应记录具体型号规格等，进实验室后按实填写) 直尺(50cm)、游标卡尺(0.02mm)、螺旋测微计(0～25mm,0.01mm),物理天平(TW-1B型，分度值0.1g，灵敏度1div/100mg),被测物体 【实验原理】(在理解基础上，简明扼要表述原理，主要公式、重要原理图等) 一、游标卡尺 主尺分度值：x=1mm,卡尺分度数：n（游标的n个小格宽度与主尺的n-1小格宽度相等）,游标尺一格长度：（50分度卡尺为0.98mm,20分度的为：0.95mm）,即为卡尺的分度值。如50分度卡尺的分度值为：1/50=0.02mm,20分度的为：1/20=0.05mm。 读数原理：如图，整毫米数L0由主尺读取，不足1格的小数部分需根据游标尺与主尺对齐的刻线数k和卡尺的分度值x/n读取： 读数方法（分两步）： (1)从游标零线位置读出主尺的读数.(2)根据游标尺上与主尺对齐的刻线k读出不足一分格的小数,二者相加即为测量值.即: ,对于50分度卡尺：;对20分度：。 实际读数时采取直读法读数。 二、螺旋测微器 原理：测微螺杆的螺距为0.5mm，微分筒上的刻度通常为50分度。当微分筒转一周时，测微螺杆前进或后退0.5，而微分筒每转一格时，测微螺杆前进或后退0.5/50=0.01mm。可见该螺旋测微器的分度值为0.01，即千分之一厘米，故亦称千分尺。 读数方法：先读主尺的毫米数（注意0.5刻度是否露出），再看微分筒上与主尺读数准线对齐的刻线（估读一位）,乖以0.01mm, 最后二者相加。 三：物理天平 天平测质量依据的是杠杆平衡原理 分度值:指针产生1格偏转所需加的砝码质量，灵敏度是分度值的倒数，即，它表示天平两盘中负载相差一个单位质量时，指针偏转的分格数。如果天平不等臂，会产生系统误差，消除方法：复称法，先正常称1次，再将物放在右盘、左盘放砝码称1次(此时被测质量应为砝码质量减游码读数)，则被测物体质量的修正值为：。 【实验内容与步骤】(实验内容及主要操作步骤) 1. 米尺测XX面积：分别测量长和宽各一次。 2. 游标卡尺测圆环体积：(1)记下游标卡尺的分度值和零点误差。(2)用游标卡尺测量圆环的外径、内径及圆环高度h各6次(在垂直交叉方向进行)。 3．千分尺测小钢球直径：（1）记下螺旋测微器的分度值，(2)测量其零点读数3次，求出平均值.(3)用千分尺测量小钢球不同部位的直径，测量6次(要在垂直交叉方向进行)。 4．物理天平使用（1）调底座水平；（2）调平衡；（3）称量；（4）天平复原。 【数据处理】 (实验数据见数据记录纸,不必在报告里再抄写一遍，要有主要的处理过程，要求用作图法处理的应附坐标纸作图或计算机打印的作图，处理的中间结果应多保留1-2位，以免产生截断误差，最终结果表示应符合有效数字规则和不确定度位数要求,计算中要特别注意单位的换算和书写) 表1数据处理：（ 50cm直尺仪器误差：） 面积＝35.15×26.05＝915.66 cm2, 不确定度： ∴，相对不确定度： 表2数据处理： 根据，,,可得外径、内径及高度计算结果如下表所示： 表4 圆柱体体积测量数据计算结果 测量量 平均值(cm) 30.94 0.40 0.02 0.40 10.20 0.36 0.02 0.36 60.03 0.10 0.02 0.1 故：，， 故 体积不确定度计算： ∵ =-961.33(mm2), =668.19(mm2) 由不确定度传递公式,得： ∴ 相对不确定度：=3.2% 表3数据处理：（千分尺误差限） 钢球直径测量平均值：10.050mm， 修正值：=20.050-0.012=20.038mm A类不确定度：=0.0904mm 合成不确定度：=0.09mm ∴ 相对不确定度： 表4 数据处理： 【实验结果】(清楚表述实验的结果或结论) 1、方凳的面积测量结果为：，相对不确定度：0.08% 2、游标卡尺测圆环体积测量结果：，相对不确定度：3.2% 3、千分尺测圆球直径测量结果：，相对不确定度：0.45