曲阜师范大学实验报告
实验日期:2020、5、17 实验时间:8:30-12:00
姓名：方小柒学号:**********
一、实验目的:
1.了解游标卡尺、螺旋测微器的构造，掌握它们的原理，正确读数与使用方法。 2.学会直接测量、间接测量的不确定度的计算与数据处理。
3.学会物理天平的使用。
4.掌握测定固体密度的方法。
水在时间之下
二、实验仪器:
螺旋测微器、游标卡尺、读数显微镜、读数显微镜
苗勒管永存综合症三、实验内容:
1、用游标卡尺测量空心圆柱体的体积。
2、用螺旋测微器测量铁丝直径。
3、用读数显微镜测量金属丝的直径。
四、实验原理:
1、游标卡尺构造及读数原理
游标卡尺主要由两部分构成，如(图1)所示：在一毫米为单位的主尺上附加一个能够滑动的有刻度的小尺(副尺)，叫游标，利用它可以把主尺估读的那位数值较为准确地读出来。
游标卡尺在构造上的主要特点就是：游标上N个分度格的总长度与主尺上(N-1)个分度格的长度相同，若主尺上最小分度为a，游标上最小分度值为b，则有
Nb =(N-1)a(1)
那么主尺与游标上每个分格的差值(游标的精度值或游标的最小分度值)就是:
(2)
常用的游标就是五十分游标(N=50。另有10分度的、 20分度的、 50分度游标卡尺)，即主尺上49 mm与游标上50格相当，见图2。五十分游标的精度值δ=0、02mm.游标上刻有0、l、2、3、…、9，以便于读数。毫米以上的读数要从游标“0”刻度线在主尺上的位置读出，毫米以下的数由游标(副尺)读出。即：先从游标卡尺“0”刻度线在主尺的位置读出毫米的整数位，再从游标上读出毫米的小数位。
游标卡尺测量长度l的普遍表达式为
(3)
式中,K就是游标的“0”刻度线所在处主尺刻度的整刻度(毫米)数,n就是游标的第n条线与主尺的某一条线重合,α=1mm。图3所示的情况，即l=21、58mm。
在用游标卡尺测量之前，应先把量爪A、B合拢，检查游标的“0”刻度线就是否与主尺的“0”刻度线重合。如不重合，应记下零点读数，加以修正，即待测量l=l1-l0。其中,l1为未作零点修正前的读数值,l0为零点读数。l0可以正，也可以负。使用游标卡尺时，可一手拿物体，另一手持尺，如图4所示。要特别注意保护量爪不被磨损。使用时轻轻把物体卡住即可读数。
游标卡尺使用注意事项
(1)使用前，首先要弄清其规格
(2)根据被测对象情况，决定使用外测量爪、内测量爪、尾尺。
(3)校正零点读数。若量爪A、Ｂ接触时，游标0线与主线不重合，应出修正量，然后再使用。
(4)注意保护量爪，预防卡口磨损。为此测量时不应将待测物卡得太紧。
(5)用毕将其固定螺丝松开，然后将游标卡尺放入包装盒。
2、螺旋测微器(千分尺)
常见的螺旋测微器如下图所示。它的量程就是25mm，分度值就是0、01mm。
螺旋测微器结构的主要部分就是一个微螺旋杆。螺距就是0、5 mm。因此，当螺旋杆旋一周时，它沿轴线方向只前进0、5mm。
1、尺架
2、测砧
3、测微螺杆
4、锁紧装置
5、固定套筒
6、微分筒
7、棘轮
8、螺母套管
9、被测物
螺旋柄圆周上，等分为50格，螺旋杆沿轴线方向前进0、01 mm时螺旋柄圆周上的刻度转过一个分格，这就就是所谓机械放大原理。
测量物体长度时，应轻轻转动螺旋柄后端的棘轮旋柄，推动螺旋杆，把待测物体刚好夹住时读数，可以从固定标尺上读出整格数(每格0、5mm)。
螺旋测微计的读数方法:
(1)测量前后应进行零点校正，即以后要从测量读数中减去零点读数。零点读数时顺刻度序列记为正值，反之为负值。
(2)读数时由主尺读整刻度值,0、5mm以下由微分套筒读出，并估读到0、001mm量级。
(3)要特别注意主尺上半毫米刻线，如果它露出到套筒边缘，主尺上就要读出0、5mm的数。
螺旋测微器使用注意事项:
三个扬州
(1)使用前，首先要弄清其规格，选用合适的量程。
(2)校正零点读数。
(3)先用粗测旋钮使测头小砧接近被测物，后用微调旋钮使测头小砧接触被测物。听到“喀”、“喀”止动声后停止旋转。否则易损伤测微螺杆。
(4)读数时要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻线就是否已经露出。
(5)测量完毕应使测微螺杆与测砧之间留有空隙，以防因热膨胀损坏螺纹。
3、读数显微镜
读数显微镜就是用来测量微小距离或微小距离变化的。其构造分为观察被测物体的显微镜与读数的螺旋测微装置。读数显微镜的量程一般为50mm，分度值就是0、01mm，可估读到0、001mm。
读数显微镜的使用:
1、将读数显微镜适当安装，对准待测物;
2、调节显微镜的目镜，以清楚地瞧到叉丝(或标尺);
加密系统3、调节显微镜物镜焦距，使被测物体成像清晰;
4、旋转测微手轮，使叉丝竖线与被测物体的两端面相切;
5、分别读出相切时标尺所对应的读数L1与 L2，两者读数之差△L=L1-L2即被测物体的长度。
读数显微镜使用注意事项:
(1) 测量时，显微镜移动方向与待测长度平行。
(2) 同次测量中，测微手轮须恒定向一个方向旋转，避免产生空程误差。。
五、实验步骤:
Ⅰ、流程简述
1、用游标卡尺测量空心圆柱体的体积。
2、用螺旋测微器测量铁丝直径。
3、用读数显微镜测量金属丝的直径。
Ⅱ、线上操作
(1) 主窗口介绍
成功进入实验场景窗体，实验场景的主窗体如下图所示:
长度与密度测量实验主场景视图
(2) 测量铁丝的直径
鼠标左键双击打开螺旋测微器大视图，点击开始测量按钮，对铁丝直径进行测量;
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