實驗一基礎量測-中正大學.pdfVIP

國立中正大學 TEAL 普物理實驗 (上) 基礎量測 實驗 一：基礎量測 一、實驗目的： 1.認識游標及螺旋測微器的構造及量測之原理 。 2. 使用游標尺及螺旋測微器量測待測物之 大小, 並按量測的結果計算標 準差 。 3. 分析並使用量測的結果估計相關之物理量 。 二、量測原理： 1.1 游標尺簡介 游標尺是由主尺與副尺所組成，副尺可在主尺上左右移動，其中副 尺的刻度小於主尺， 游標尺即利用 此刻度差來達到更精確的測量。游標 卡尺之構造如圖一所示，利用主尺夾邊及副尺夾邊夾住待測物後，以內 側測量面或外側測量面量測內徑、外徑、厚度等。其功能分述如下： 圖一 ：游標尺構造圖 1 、主尺：游標尺之主要組成，上下端分別刻畫英制(英吋)及公制(公 分單位) 之主刻度 。 2 、副尺：游標尺之主要組成，上下端分別刻畫英制(英吋)及公制(公 分單位之副刻度，藉由主副刻度之差來達到精確量測。) 3 、主尺夾邊：與副尺夾邊固定待測物，固定在主尺上，不可移動。 4 、副尺夾邊：與主尺夾邊固定待測物，固定在副尺上，可隨副尺左 右移動。 5 、指柄：供 手指移動副尺處。 6 、固定螺絲：固定副尺於主尺上，使其不左右移動。 1-1 國立中正大學 TEAL 普物理實驗 (上) 基礎量測 7 、外側測量面：由下方之主尺夾邊及副尺夾邊組成，可用來固定待 測物及測量物體之長度、厚度、外徑。 8 、內側測量面：由上方之主尺夾邊及副尺夾邊組成，可用來固定待 測物及測量物體之內徑。 9 、深度桿：固定於副尺上，位於主尺背面，隨著副尺的移動，凸出 主尺尾端，可用來測量物體之深度。 1.2 游標尺之精確度 圖二 . 游標尺歸零 如圖二所示當 主尺與副尺的外側測量面密合時即游標尺歸零( ),主 尺 零點刻度應與副尺零點刻度對齊的狀況 下，假設 主尺第 個最小刻 n 1 度與副尺第 個刻度對齊如圖三所示 ， n 0 n-1 0 n 圖三 . 游標尺歸零主尺及副尺刻度放大圖,箭頭標示互相對準的刻度 . 則 (n 1)a nb (1) 1-2 國立中正大學 TEAL 普物理實驗 (上) 基礎量測 (1)式中 主尺最小刻度之寬度, 為副尺最小刻度之寬度. 此游標尺 a b 的精確度 為主尺與副尺的最小刻度差 ，由 (1)式可得 d