大学物理实验指导材料

《大学物理实验指导材料》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、长度测量本授课单元教学目标：1．了解游标卡尺、螺旋测微器的构造，掌握它们的原理，正确读数和使用方法。2．学会直接测量、间接测量的误差计算与数据处理。本授课单元教学重点和难点：1．掌握游标卡尺、螺旋测微器的构造原理，读数原理以及零点修正本授课单元教学过程设计：1．引入本实验2．实验原理（1）游标卡尺①结构：游标卡尺主要由主尺和游标两部分构成。游标尺主要由两部分构成（如图1-2），与卡口、相联的主尺，主尺按米尺刻度；与卡口、，及尾尺相联的游标尺，游标紧贴着主尺可滑动，尾尺用来测量槽的深度。它们测量的数值都是由游标的线与主尺线之间的距离表示出来为固定螺丝。游标卡尺结构示意图②准确度：设游

2、标卡尺上的每一刻度长为，主尺上每刻度长为，游标上有个分格，游标的总长与主尺上分格的总长相等，即：主尺与游标上每个分格的差值为，称为该游标尺的准确度。③读数：对于一般的情形，若游标线在主尺上的位置读出的整数位为，而付尺上的第根刻度线与主尺上的某一刻度线对齐，则待测物体的长度：④点修正：我们在用游标尺测量之前必须检查两个线是否对齐，若由于某种原因两个线没有对齐，而又要用该游标尺测量时，那就必须对测量结果进行修正。这有两种情况：A当卡口密合时，游标上的线在主尺上的线的右方，如图1－4(a)，且游标的第根刻度线与主尺上的某一刻度线对齐，这种情况下说明了在游标尺未测量物体之前尺上已经出现了的

3、读数了，这个读数就是点修正值，所以在以后没测一次就应在读数上减去点修正值，即测定植=读数-修正值[]23B当卡口密合时，游标上线在主尺线左方，如图1－4(b)，且且游标的第根刻度线与主尺上的某一刻度线对齐，这种情况下说明了在游标尺未测量物体之前尺上已经出现了的读数了，这个读数就是点修正值，所以在以后没测一次就应在读数上减去点修正值，即测定植=读数-修正值[]图正修正值图负修正值（2）螺旋测微器①构造：由精密的微动螺旋杆和一螺旋套组成。图　螺旋测微计构造图1尺架2固定测砧3待测物体4测微螺旋杆5螺母套管6固定标尺7微分筒8棘轮9制动装置②准确度：螺旋杆可以在螺旋套内旋转，其螺距为，螺

4、旋杆是和螺旋柄相连的，在柄上附有沿圆周的刻度，共有个分格，当螺旋杆沿轴线方向前进，螺旋杆圆周刻度转过个分格，即螺旋测微器的准确度为③读数：测量之前，应先把卡口闭合，检查是否有修正。若不需，就可以开始测量了。测量时，将物体放在卡口之间。当螺旋杆离待测物理较远时可用微分筒；当螺旋杆快接近待测物体时，要用后面的小棘轮，直到听到“咔、咔”的声音。然后观察微分筒边缘在固定标尺上的位置，整数部分由固定标尺上的刻度直接读出，小于的部分，则由固定标尺横线在微分筒上所在的位置上读出。则待测物体的长度：其中为螺旋柄边缘在固定标尺所处位置的整数部分，为固定标尺横线在螺旋柄上所对应的位置，为螺旋测微器的准

5、确度。23图螺旋测微器读数示意图④点修正：同理，在测量之前，一定要检查是否有点修正值。在测砧与测杆之间未放物体（小球）时，轻轻转动棘轮，待听到发出“咔、咔”的声音时即停止转动。然后观察微分筒“”线与固定标尺的横线是否对齐。若未对齐，则此时的读数为零读数。零读数有正、负，测量结果需予以修正。同样有种情况，如图1-7所示。图修正值A当卡口密合时，螺旋杆的边缘尚未到达固定标尺的线而且固定标尺横线在螺旋柄上所对应的位置为，这种情况下说明了在未测量物体之前尺上已经出现了[]的读数了，这个读数就是点修正值，所以在以后没测一次就应在读数上减去点修正值，即测定植=读数-修正值[]B当卡口密合时，螺

6、旋杆的边缘已超过固定标尺的线而且固定标尺横线在螺旋柄上所对应的位置为，这种情况下说明了在未测量物体之前尺上已经出现了[]的读数了，这个读数就是点修正值，所以在以后没测一次就应在读数上减去点修正值，即测定植=读数-修正[]（3）固体密度的测定①直接称衡法对于形状规则的物体，用游标卡尺或千分尺测量其线度，然后根据其体积公式计算它的体积；对于形状不规则、密度分布均匀的物体用量杯测它的体积，量杯读数时，应注意以液体中心面为读数基准，不能以液体与量杯接触交线为基准，同时眼睛位置应与液面相平。②液体静力称衡法用量杯直接称衡体积其测量的准确度低，利用阿基米德原理测量的准确度可以大大提高。阿基米德

7、原理指出，物体在液体中减少的重量等于它所排开同体积液体的重量。为此，用物理天平测得物体在空气中的质量（不考虑空气的浮力）和浸在水中（全部浸没）的质量，则就等于物体同体积的水的质量，若实验时，温度为℃，该时水的密度为，则物体的体积为。（4）液体密度的测定①直接测量法：将密度计直接放在液体里面，观察液面在密度计所对应的刻线，所对应的刻线读数就是待测液体密度，直接读数即可测得液体密度。注意不同的液体要用不同的密度计。②称衡法（密度瓶法）：在一定温度的条件下，密度瓶的容积是一