大学物理实验报告-数据处理-2.1 长度测量
长度测量实验报告
广州大学学生实验报告院（系）名称 物理系班别姓名专业名称学号实验课程名称 普通物理实验I 实验项目名称 力学实验：长度测量 实验时间实验地点实验成绩指导老师签名【实验目的】学习米尺、游标卡尺、螺旋测微计和移测显微镜的结构、工作原理和使用方法，初步掌握实验数据记录、有效数字和误差计算规则以及对测量结果的表示方法。
【实验仪器】米尺、游标卡尺、螺旋测微计、移测显微镜。
【实验原理】标卡尺主要由两部分构成，如(图2–1)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。
图2–1游标卡尺在构造上的主要特点是：游标上N 个分度格的总长度与主尺上（1-N ）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a N Nb )1(-= （2.1）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）是：11N a b a a a N Nδ-=-=-= （2.2）图2-7常用的游标是五十分游标(N =50)，即主尺上49 mm 与游标上50格相当，见图2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l ka n δ=+ （2.3）式中，k 是游标的“0”刻度线所在处主尺刻度的整刻度（毫米）数，n 是游标的第n 条线与主尺的某一条线重合，1mm a =。
图2–8所示的情况，即21.58mm l =。
图2–8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10l l l =-。
其中，1l 为未作零点修正前的读数值，0l 为零点读数。
0l 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2–9所示。
大学物理长度测量实验报告
大学物理长度测量实验报告大学物理长度测量实验报告引言在物理学中，长度是一个基本的物理量，也是我们日常生活中经常接触到的概念。
然而，准确测量长度并不是一件简单的事情。
在本次实验中，我们将学习如何使用不同的测量工具来测量长度，并探讨测量误差的来源及其对实验结果的影响。
实验目的本次实验的目的是通过使用尺子、游标卡尺和激光测距仪等测量工具，来测量不同物体的长度，并比较它们的准确性和精确性。
同时，我们还将分析测量误差的来源，以及如何减小误差并提高测量的精度。
实验装置和步骤1. 实验装置：- 尺子：用于直接测量物体的长度，通常用于较短的距离测量。
- 游标卡尺：通过读取刻度上的数值来测量物体的长度，适用于较小的尺寸测量。
- 激光测距仪：利用激光束测量物体的长度，适用于远距离和高精度测量。
2. 实验步骤：a. 使用尺子测量一根直线杆的长度，并记录结果。
b. 使用游标卡尺测量同一直线杆的长度，并记录结果。
c. 使用激光测距仪测量同一直线杆的长度，并记录结果。
d. 重复上述步骤，测量其他物体的长度。
实验结果和分析通过对多次实验的测量结果进行统计和分析，我们得到了以下数据：- 尺子测量结果：直线杆长度为20.3厘米。
- 游标卡尺测量结果：直线杆长度为20.2厘米。
- 激光测距仪测量结果：直线杆长度为20.25厘米。
从上述测量结果可以看出，尺子的测量结果相对较大，游标卡尺的测量结果稍微接近真实值，而激光测距仪的测量结果最为准确。
这是因为尺子的刻度间隔较大，游标卡尺的刻度间隔较小，而激光测距仪利用了高精度的激光技术，可以实现更精确的测量。
然而，即使使用了最准确的测量工具，我们仍然无法完全避免测量误差的存在。
误差可能来自于多个方面，包括人为操作不准确、仪器本身的误差以及环境因素的影响等。
在本次实验中，由于直线杆的两端并不完全平整，尺子和游标卡尺在测量时可能存在一定的读数误差。
而激光测距仪则受到环境光线的干扰，可能会导致测量结果的偏差。
大学物理实验长度测量实验报告
大学物理实验长度测量实验报告本次实验旨在熟悉和掌握使用测量仪器进行长度测量的方法，并了解误差的来源和如何对测量结果进行处理和分析。
实验设备：1. 尺子：用于直接测量物体的长度。
2. 卷尺：用于测量较大范围的长度。
3. 游标卡尺：用于测量较小范围的长度。
4. 米尺：用于测量较长的长度。
5. 数位显示测量器：用于精确测量长度。
6. 实验样品：选取一些具有不同长度的物体作为测量对象。
实验原理：通过不同的测量仪器，可以实现不同量级的长度测量。
尺子和卷尺适用于较粗略的长度测量，如物体的高度、宽度等。
游标卡尺和数位显示测量器适用于较精确的长度测量，游标卡尺可以测量较小的长度，而数位显示测量器可以测量较大的长度。
米尺适用于较长的长度测量。
实验步骤：1. 首先，选择适当的测量仪器进行测量。
根据所要测量的长度范围选择尺子、卷尺、游标卡尺、米尺或数位显示测量器。
2. 将样品放置在水平台面上，并用相应的测量仪器进行测量。
3. 每次测量时，注意对测量仪器进行校准，确保测量结果的准确性。
4. 在进行多次测量时，要注意每次换测量仪器之前进行零位的校准。
5. 进行多次测量后，计算平均值和标准偏差，并进行误差分析。
6. 根据测量结果，对样品的长度进行报告。
实验结果与讨论：根据实验中不同测量仪器的适用范围，本次实验我们选择了尺子、游标卡尺和数位显示测量器进行长度测量。
测量结果如下：- 尺子测量结果：样品A的长度为20.5 cm，样品B的长度为30.2 cm。
- 游标卡尺测量结果：样品A的长度为20.56 cm，样品B的长度为30.18 cm。
- 数位显示测量器测量结果：样品A的长度为20.543 cm，样品B的长度为30.182 cm。
从测量结果中可以看出，数位显示测量器的测量结果更加精确，小数位数更多。
而尺子测量结果的小数位数较少，游标卡尺的小数位数略多于尺子的测量结果。
这是由于不同测量仪器的精度和分辨率不同导致的。
在进行测量时，我们注意到了一些可能导致误差的因素，如人眼对尺度的判断、游标卡尺的示数不易准确读取等。
大学物理实验报告之长度基本测量
3、移动尺框时，活动要自如，不应有过松或过紧，更不能有晃动现象。用固定螺钉固定尺框时，卡尺的读数不应有所改变。在移动尺框时，不要忘记松开固定螺钉，亦不宜过松以免掉了。
2.用游标卡尺测圆筒的内径、外径、深度和高度，填入表一。注意要取不同的位置反复测五次，按表中的要求填写各项，并求出圆筒内体积、绝对误差、相对误差和测量结果。
二、螺旋测微计的使用
1.掌握螺旋测微计注意事项，熟悉使用方法和读数方法后，再开始测量。
2.记下零点读数，测量小钢球和金属丝的直径各五次。将测量值填入表二中，并求钢球的体积和金属丝的截面积以及它们的绝对误差、相对误差和测量结果。
1
2
3
4
5
平均值
绝对误差
平均绝对误差
测量结果
【原始实验数据粘贴处】
【思考题】
1.使用游标卡尺时应该注意什么？
1、游标卡尺是比较精密的测量工具，要轻拿轻放，不得碰撞或跌落地下。使用时不要用来测量粗糙的物体，以免损坏量爪，避免与刃具放在一起，以免刃具划伤游标卡尺的表面，不使用时应置于干燥中性的地方，远离酸碱性物质，防止锈蚀。
4、用游标卡尺测量零件时，不允许过分地施加压力，所用压力应使两个量爪刚好接触零件表面。如果测量压力过大，不但会使量爪弯曲或磨损，且量爪在压力作用下产生弹性变形，使测量得的尺寸不准确(外尺寸小于实际尺寸，内尺寸大于实际尺寸)。
5、在游标卡尺上读数时，应把卡尺水平的拿着，朝着亮光的方向，使人的视线尽可能和卡尺的刻线表面垂直，以免由于视线的歪斜造成读数误差。
大学物理实验报告长度,质量,密度的测量
大学物理实验报告长度,质量,密度的测量大学物理实验报告：长度、质量、密度的测量一、实验目的1、掌握游标卡尺、螺旋测微器和电子天平的使用方法。
2、学会测量规则物体和不规则物体的长度、质量和密度。
3、理解误差的概念和数据处理方法，提高实验数据的准确性和可靠性。
二、实验原理1、长度测量游标卡尺：利用主尺和游标尺的分度差来提高测量精度。
主尺刻度间距为 1mm，游标尺上通常有 n 个等分刻度，总长度为（n 1)mm，游标卡尺的精度为（n 1)mm ／ n 。
螺旋测微器：通过旋转微分筒，使测微螺杆前进或后退，从而测量物体的长度。
螺旋测微器的精度通常为 001mm 。
2、质量测量电子天平：基于电磁力平衡原理，通过测量物体所受的电磁力来确定其质量。
3、密度测量对于规则物体，如长方体，其密度ρ ＝ m ／ V ，其中 m 为质量，V 为体积。
体积 V ＝ l × w × h ，l 、w 、h 分别为长方体的长、宽、高。
对于不规则物体，采用排水法测量体积。
先测量量筒中一定量水的体积 V1 ，然后将物体放入量筒中，再次测量水和物体的总体积 V2 ，物体的体积 V ＝ V2 V1 。
三、实验仪器1、游标卡尺（精度 002mm ）2、螺旋测微器（精度 001mm ）3、电子天平（精度 001g ）4、长方体金属块5、圆柱体金属块6、小石块7、量筒（50ml ）8、烧杯四、实验步骤1、长度测量用游标卡尺测量长方体金属块的长、宽、高，各测量 5 次，记录测量数据。
用螺旋测微器测量圆柱体金属块的直径和高度，各测量 5 次，记录测量数据。
2、质量测量用电子天平分别测量长方体金属块、圆柱体金属块和小石块的质量，各测量 3 次，记录测量数据。
3、密度测量计算长方体金属块的体积，根据测量的质量和体积计算其密度。
计算圆柱体金属块的体积，根据测量的质量和体积计算其密度。
采用排水法测量小石块的体积，根据测量的质量和体积计算其密度。
大学物理实验长度测量
【实验目的】
1、理解游标卡尺、螺旋测微计和读数显微镜的原理，掌握它们的使用方法；
2、练习有效数字运算和误差处理的方法。
【实验仪器和用品】
游标卡尺（0—125mm，0.02mm）、螺旋测微计（0—25mm，0.01mm）、读数显微镜（JCD3，0.01mm）、空心圆管、小钢球等。
继续沿同一方向平移镜筒，当竖丝与物像的末端相切时，记下末读数 ，则待测长度 ；（4）读数时，从固定刻度上读出大于1mm部分，从鼓轮边缘上读出小于1mm的部分，二者之和就是X1或X2的值。
测量时应注意的问题是，两次读数时镜筒必须是向同一个方向平移，不得移过了头又移回来，这样会产生空程误差。如果不小心移过了头，必须多往回退一些距离，再重新沿原方向平移，对准被测点。
3、读数显微镜的构造原理及读数方法
读数显微镜是将显微镜与螺旋测微计结合起来的长度精密测量仪器。其测微原理是光学放大法和机械放大法的综合。活动螺杆与显微镜筒通过螺旋相互啮合，转动活动螺杆右端的鼓轮，就可以使显微镜左右平移。测微螺旋的螺距为1mm，鼓轮边缘上均匀刻有100个分度，每转动一个分度镜筒就向左或向右平移0.01mm。所以读数显微镜的最小分度值也是0.01mm，读数时也要往下估读到0.001mm。具体测量步骤是：（1）调节目镜，看到清晰的十字叉丝，并将叉丝调正；（2）将被测物平放到载物台上，并在镜筒的正下方，使被测长度的方向与镜筒平移的方向平行，然后调节镜筒升降旋钮，使镜筒缓慢的上升或下降，进行调焦，直到看清物体的像，无视差；（3）转动鼓轮，平移镜筒，当叉丝的竖丝与物像的始端相切时，记下初读数X1，读数方法如图1-7（a）和1-7（b）所示。
【思考题】
1、10分度和20分度的游标卡尺，最小分度值分别是多大？读数的末位有什么样的特点？
大学物理实验报告(共7篇)
篇一：大学物理实验报告示例(含数据处理)【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,游标卡尺分度数：n（游标的n个小格宽度与主尺的n-1小格长度相等）,游标尺分度值：n?1nx（50分度卡尺为0.98mm,20分度的为：0.95mm）,主尺分度值与游标尺n?1nx?xn分度值的差值为：x?,即为游标卡尺的分度值。
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?l需根据游标尺与主尺对齐的刻线数?l?kx?kk和卡尺的分度值x/n读取：n?1nx?kxn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: l?l0??l?l0?kxn,对于50分度卡尺：l?l0?k?0.02;对20分度：l?l0?k?0.05。
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0.5mm，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0.01mm，即千分之一厘米，故亦称千分尺。
大学物理实验长度测量实验报告
大学物理实验长度测量实验报告姓名：XXX 学号：XXX 班级：XXX大学物理实验长度测量实验报告一、实验目的1. 学习使用卡尺和卷尺对物体长度的测量方法，感性认识物体长度的概念。
2. 掌握直接测量法和间接测量法两种方法，掌握误差来源及其计算方法。
二、实验器材1. 卡尺2. 卷尺3. 尺子4. 直尺5. 物体样本三、实验原理本实验主要涉及到两种常用的测量长度方法：直接法和间接法。
1. 直接法直接法是指用卡尺、卷尺和尺等测量工具，将待测物体长度直接量化，得到物体长度的值。
使用直接法测量时，需要注意工具读数的准确性和具体用量的合理性。
2. 间接法间接法是指借助物体的相关性质或已知长度的物体作为标准，确定待测长度的值。
例如，利用比例等式、三角函数、数学公式等方法计算，对待测物体长度进行估测。
在实际使用中，还存在一种组合法。
即通过多次间接测量，得到物体长度的值。
四、实验步骤1. 直接测量法1) 使用卷尺测量铅笔的长度，记录下实验数值。
2) 使用卡尺测量数据线的长度，记录下实验数值和误差范围。
3) 使用直尺测量实验桌的宽度，记录下实验数值。
2. 间接测量法1) 将木条一端对称夹到力反射板上，另一端悬挂长细线，记录下长度值。
2) 使用木条长度标准器测量标准木头长度，记录下实验数值和误差范围。
五、实验结果1. 直接测量法测量铅笔的长度为13.5cm。
测量数据线长度为26.2cm，误差范围为 ±0.2 cm。
测量实验桌的宽度为1.2m。
2. 间接测量法测量木条长度为12.4cm，误差范围为 ±0.1cm。
测量标准木头长度为80.5cm，误差范围为 ±0.3cm。
六、误差分析在本次实验过程中，误差来源主要有以下几点：1. 仪器使用时传感器读数不准确。
2. 操作失误和记录错误。
3. 由于人的主观性，读数可能存在一定的偏差。
根据误差公式计算，得到相应误差值，对实验结果进行了误差分析。
七、实验结论通过本次实验，基本掌握了直接法和间接法的测量方法，并通过误差计算分析了误差来源。
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实验2.1长度测量
【数据与结果】
1．用普通游标卡尺测圆管的内外直径和高
表2.1-1数据表
零点读数：mm D 0000.=，示值误差：mm
020.=∆仪单位：mm 项目
次数外径1
D )mm (内径2
D )
mm (高H
)
mm (12345
35．9235．9035．8835．9035．9022．1022．1222．0822．1022．06
50．1050．1050．0850．1050．10
mm
D mm S mm D D
S mm D D D i
D 020********.02mm
0101
5905312
22
1111
11....)(.±=∴=∆+=∆=∆=--=
=∑仪仪；同理可得：
mm
H mm
D 02050.1030009222...±=±=35-2221103.14964
m H D D V ⨯=-=
)(π
3
5-222212221100.0525]4
[)2()2(2
1
m D D D H D H H D D V ⨯=∆-+∆⋅+∆⋅=∆(π
ππV ∆首位数字为5，所以只能保留一位有效数字，取3
-5100.05m V ⨯=∆（ΔV 的末位数字在百分位，所以V 的最后一位也取到百分位，其余四舍五入）
3-510500153m V ⨯±=)..(或3
c 0.5531m V ).(±=（末位对齐）
2．用普通螺旋测微器测小球直径
表2.1-2数据表
零点误差：D 0=-0.018mm 示值误差：mm
004.0=∆仪单位：mm
次数
项目
)
(mm D 读0
D D D -=读1
14.26314.281214.25914.277314.25614.274414.26114.2795
14.260
14.278
mm
D mm
S mm D D S mm D D D i
D 00502781400500.0042mm
00301
52781422
2
1....)
(.±=∴=∆+=∆=∆=--=
=∑仪仪；；3
306152461
mm D V .==π3
3616011061524278
14005033mm mm V D D V .....≈=⨯⨯=∆=∆V ∆首位数字为1，所以保留2位有效数字，取3
1.6mm =∆V （ΔV 的末位数字在十分位，所以V 的最后一位也取到十分位）
3
6111524mm V ..±=（末位对齐）
4．用电子天平测圆管、小球的质量
项目质量
结果表示
圆管
87.987.9±0.1g 小球
12.112.1±0.1g
圆管质量m=87.9±0.1g
圆管密度3
3
79052531987cm g cm g V m /...==
=ρ0.0159
31.50.587.90.12
2
2
2
=⎪⎭
⎫
⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛∆+⎪⎭⎫ ⎝⎛∆=∆=V V m m E ρρ
3
30.0443679201590cm g cm g E //..=⨯==∆ρρ（首位数字为4，所以取1位有效数字）
3
0.04cm g /=∆ρ（Δρ末位数字在百分位，所以ρ的最后一位也取到百分位）
30.042.79cm g /±=∆±=ρρρ（末位对齐）
小球质量m=12.1±0.1g 小球密度3
3
7.93962451112cm g cm g V m /..==
=ρ0.0083
1524.11.612.10.12
2
2
2
=⎪⎭
⎫
⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛∆+⎪⎭⎫ ⎝⎛∆=∆=V V m m E ρρ
3
30.06617.94083300cm g cm g E //.=⨯==∆ρρ（首位数字为6，所以取1位有效数字）
3
0.07cm g /=∆ρ
（Δρ末位数字在百分位，所以ρ的最后一位也取到百分位）
30.077.94cm g /±=∆±=ρρρ（末位对齐）。