大学物理实验-基本测量
南昌大学物理实验报告基本测量
大学物理实验报告课程名称：大学物理实验实验名称：基本测量学院名称：机电工程学院专业班级：学生姓名：学号：实验地点：基础实验大楼D508座位号：32实验时间：第三周周二下午一点开始实验一长度和圆柱体体积的测量一、实验目的：1．掌握游标的原理,学会正确使用游标卡尺2．了解螺旋测微器的结构和原理，学会正确使用螺旋测微器3．掌握不确定度和有效数字的概念,正确表达测量结果二、实验仪器：游标卡尺、螺旋测微器三、实验原理：当待测物体是一直径为d，、高度为h的圆柱体时，物体的体积为V=πd²h／4,只要用游标卡尺测出高度h,用螺旋测微器测出直径d，代入公式就可以算出该圆柱体的体积.一般说来,待测圆柱体各个断面大小和形状都不尽相同.从不同方位测量它的直径，数值会稍有差异；圆柱体的高度各处也不完全一样。
为此，要精确测定圆柱体的体积，必须在它的不同位置测量直径和高度,求出直径和高度的算术平均值。
四、实验内容和步骤:1.用游标卡尺测量圆柱的高度h（1）利用表达式a/n（其中a为主尺刻线间距，n为游标分度数）确定所用的游标卡尺的最小分度值(2)检查当外卡钳口合拢时，游标零线是否和主尺零线对齐，如不对齐,则读出这个初读数（即零点偏差）（3）用游标卡尺在圆柱体不同部位测量高度五次，将测得的结果填入自拟表中2。
用螺旋测微器测圆柱直径d(1)弄清所用螺旋测微器的量程、精度和最大允差,并读出零点偏差（2）在圆柱体的不同部位测直径五次，分别填入自拟表中五、实验数据与处理：实验二密度的测量一、实验目的：1.掌握物理天平的正确使用方法2.用流体静力称衡法和比重瓶法测定形状不规则的固体和液体的密度3.进一步练习间接测量量的不确定度传递运算，正确表达测量结果二、实验仪器：物理天平、烧杯、比重瓶、温度计、待测物等三、实验原理:若一物体的质量为m,体积为V,则它的密度为ρ=m/V,由公式可知，密度是间接测量.实验中，可用天平测出物体的质量。
大学物理实验报告之长度基本测量
大学物理实验报告姓名 学号 学院 班级实验日期 2017 年5 月23 日 实验地点：实验楼B411室 实验名称 长度的基本测量组号 第 组【实验目的】1.掌握游标卡尺、螺旋测微计和读数显微镜的原理。
2.学会游标卡尺、螺旋测微计和读数显微镜的使用方法。
3.运用误差理论和有效数字的运算规则完成实验数据处理，并分析产生误差的原因。
【实验器材】游标卡尺、螺旋测微计、读数显微镜、待测物体（铁制圆筒、金属丝、小钢珠、毛细管各一件）。
【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。
图1评 分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（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1()Nb N a =- （式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-=-=-= （式2）图2常用的游标是五十分游标(N =50)，即主尺上49mm 与游标上50格相当，见图2–7。
五十分游标的精度值δ=。
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。
游标卡尺测量长度的普遍表达式为l ka n δ=+ （式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，a =1mm 。
图3所示的情况，即l =。
图3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l=l 1-l 0。
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。
大学物理实验报告基本测量(1)
大学物理实验报告基本测量(1)大学物理实验报告基本测量一、引言实验是物理学学习的重要环节，而实验报告是实验的重要组成部分。
实验报告中基本测量是必须要进行的，本文将介绍实验报告基本测量的要求和相关事项。
二、基本测量1.测量原理和方法：指明测量所用的物理量和测量方法，并解释测量结果的意义。
2.测量精度和误差：首先进行误差分析，解释误差的来源，并计算总误差和测量结果的不确定度。
3.结果处理：包括数据处理、数据分析和数据展示三个方面。
数据处理包括原始数据处理、数据检查和数据样本处理；数据分析包括数据的平均值，标准差、相对误差等统计量；数据展示则包括图表、曲线等数据呈现方式。
4.实验结论：根据以上的测量结果，进一步得出实验的结论，即分析该实验所探讨的物理问题，进一步发现本实验中的物理规律。
三、实验报告基本要求1.实验目的：介绍该实验的目的和意义。
2.实验器材：详细介绍实验所用的仪器、量具和器材。
3.实验方法：介绍实验过程和操作。
4.实验结果：结合实验目标和仪器器材进行实验数据的统计、处理和分析，并提供数据表格、折线图、统计图等，方便读者直观地了解数据变化过程。
5.实验结论：在研究了实验结果及有关物理规律的基础上，得出本实验中的实验结论，并进行探讨。
四、实验报告注意事项1.报告应简洁明了，用词准确，不可出现错字和语法错误。
2.注意附上所有的数据和表格，并在文字中对其进行详细描述和解释，避免遗漏和误解。
3.实验数据的处理方法和结果分析过程应详尽和科学，以便于他人重现实验和进一步探究。
4.实验结果要充分表现出实验的特征和规律，使读者能够深刻理解实验原理和结果。
总而言之，基本测量是一份实验报告中必不可少的组成部分，通过准确测量，分析和处理实验数据，得出合理结论，既可以帮助提升实验结果的精确度，也可以促进对物理规律的深入了解，从而推动物理学研究的进一步发展。
大学物理实验基本测量实验报告模版-V1
大学物理实验基本测量实验报告模版-V1
很多大学物理课程都要求学生进行基本的测量实验，为了帮助学生更
好地完成实验报告，下面我们整理出一份基本测量实验报告模版。
实验名称：
实验目的：
实验器材：
实验流程：
1. 实验前的准备工作
（列出所有需要准备的器材和材料，并做好相应的标记和标注）
2. 实验步骤
（列出实验的具体步骤，要求详细、清晰，每一步都要有相应的记录，尽量遵守规定的实验程序）
3. 数据处理及结果分析
（按实验要求，完成数据处理及分析，解释结果，并提出自己的见解
和分析思路。
如实验过程中出现问题，也需加以解释并提出合理的解
决措施）
4. 实验结论
（根据实验结果，得出结论，要求结论简明扼要，语言精练明确，确
保准确性和科学性）
5. 实验中存在的问题及改进措施
（分别列出实验过程中存在的问题及按照自己的理解提出的改进措施）
以上是一份基本的测量实验报告模版，但在写作实验报告之前，还需
要注意以下几个问题：
1. 实验过程要准确无误地呈现，理论知识要充分解释，计算也需原始
记录。
2. 实验数据要以清晰的表格或图形形式呈现，计算式要清晰、简便易
操作。
3. 实验报告要形式规范，版面整齐、美观，字迹清晰，数字、公式和
图表要标清，报告全文要通顺、流畅。
希望以上信息能够帮助大家更好地完成实验报告，加深实验理论的理
解和实际操作的能力，提高实验成绩。
基本测量实验报告
基本测量实验报告深 圳 大 学 实 验报 告 课程名称： 大学物理实验（一）实验名称： 基本测量实验学 院：指导教师： 报告人： 组号：学号 实验地点实验时间：提交时间：课程编号二、实验原理：1.游标卡尺的基本原理为了使米尺测得更准一些，在米尺上附加一个能够滑动的有刻度的小尺（称为游标），这样就构成了游标卡尺，如图1-1所示。
一般游标卡尺的刻度方法有：游标卡尺的游标上有n个刻度，它的总长与主尺上(n –1)个刻度的总长相等。
设主尺每个刻度的长为y，游标每个刻度的长为x，则有nx = (n – 1) y，由此求得主尺与游标每个刻度的差值δ为:δ= y – x = y / n差值δ正是游标卡尺能读准的最小读数值，就是游标卡尺的分度值，称为游标的精度，按上述原理刻度的方法称为差示法。
2.螺旋测微计（千分尺）的基本原理螺旋测微计是比游标卡尺更精密的长度测量仪器。
对于螺距为y的螺旋，每转一周螺旋将沿轴线方向移动一个螺距y。
如果转了1 / n周（n 是沿螺旋一周总的刻度线数目），螺旋将沿轴线移动y / n的距离，y / n称为螺旋测微计的分度值。
因此，借助螺旋的转动，把沿轴线方向移动的不易测量的微小距离，转变为圆周上移动的较大距离表示出来，这就是所谓的机械放大原理。
螺旋测微计是根据此原理制成的。
常见的螺旋测微计的结构如图1-2所示，它的主要部分是一根测微螺轩，其螺距是0.5mm，当螺杆旋转一周时，螺杆就沿轴线前进或后退0.5mm。
螺杆外部附着一个微分筒，沿微分筒的圆周有50条等分刻度线，当微分筒转过一条刻度线时，测微螺杆就移动0.5/50mm=0.01mm。
因此，螺旋测微计的分度值是0.01mm，即千分之一厘米，千分尺因此而得名。
实验室常用的螺旋测微计的量程是25mm，分度值0.01mm。
螺旋测微计测量前先检查“0”点。
轻轻转动微分筒，推动螺杆前进，当听到“咯、咯”两声时就停止转动。
这时的零点读数若不为零，就有零差出现，其校政方法如下：设零点的读数为L0，待测物的读数为L，则待测物的实际长度L’=L-L0,其零点差值L0可正可负。
大学物理实验报告-基本测量
P=
实验结果2：圆筒的内径： （）
P=
实验结果3：圆筒的高： （）
P=
实验结果4：粗铜丝的直径： （）
P=
实验结果5：粗铜丝的直径： （）
P=
实验结果6： （）
P=
讨论：
八、实验总结与思考题
指导教师批阅意见：
成绩评定：
预习
（20分）
操作及记录
（40分）
数据处理及结果表示
得分
教师签名
批改日期
深 圳 大 学 实 验 报 告
课程名称：大学物理实验（一）
实验名称：实验1基本测量
学院：
专业：课程编号：
组号：16指导教师：
报告人：学号：
实验地点科技楼906
实验时间：年月日星期
实验报告提交时间：
一、实验目的
二、实验原理
三、实验仪器
仪器名称
组号
型号
量程
△仪
4、 实验内容和步骤
5、数据记录
1、用游标卡尺R测量圆筒的外径D、内径d、和高H
表1
单位：________ 卡尺零点：_________卡尺基本误差：___________
k
D
d
H
1
2
3
4
56Leabharlann 78910
平均
2、用螺旋测微计测量粗铜丝、细铜丝的直径表2
单位：________千分尺零点：____________千分尺基本误差：___________
（40分）
报告整体
印象
总分
k
1
2
3
4
5
6
7
8
9
大学物理实验 实验9 光学基本测量
注意事项
在实验测试前，进行“共轴等高”的调整
具体调整过程可分两步进行 （1）粗调 先将透镜等器件向光源靠拢，调节高低、左右位置，凭目视 使光源、物屏上的透光孔中心、透镜光心、像屏的中央大致在一 条与光具座导轨平行的直线上，并使物屏、透镜、像屏的平面与 导轨垂直。
2、掌握光学系统的共轴调节和简单光 路的分析及调整方法。
3、掌握薄透镜焦距的常用测定方法。
实验仪器
光具座及附件、 白炽光源、
平面反射镜、
待测凸透镜和凹透镜
实验原理
在满足薄透镜和近轴光线的条件下，物距 之间的关系为：
u 、像距
v 和焦距
f
1 1 1 u v f
这就是薄透镜成像的公式，又称高斯公式。 并规定在上式 中 物距，实物为正，虚物为负；像距 v，实像为正，虚像为负；对凸透镜 为正值，对凹透镜 f 为负值。
（2）细调 利用透镜二次成像法来判断是否共轴，并进一步调至共轴。
思考题
1、在用共轭法测凸透镜的焦距时，D变大，标准误差 是变大还是变小？为什么？ 2、什么是实像和虚像？什么是实物和虚物？如何获得虚物？ 3、如果进行单凸透镜成像的共轴调节时，放大像和缩小像的中心
f
在像屏上重合，是否意味着共轴？为什么？
光学基本测量
实验背景
透镜是古老的光学元件，透镜分凸透镜 和凹透镜两类，它们有着广泛的应用，如照 相机、摄像机镜头镜片，望远镜、显微镜的 物镜和目镜，眼镜片等都是透镜组成。焦距 是薄透镜的光心到其焦点的距离，是薄透镜 的重要参数之一，测定焦距是最基本的光学
实验。
实验目的
1、 加深对薄透：
1、自准直法
自准直法测量原理图
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制作：封玲
目录
一、游标卡尺的使用 二、螺旋测微仪的使用 三、数据处理
１．直接测量量的数据处理 ２．间接测量量的数据处理 3．补充
一、游标卡尺的使用
内侧量面
内侧量面
固紧螺钉
主尺
外侧量面
内侧量面
游标
仪器误差：0.02mm
二、螺旋测微仪的使用
测砧
测微螺杆
固定套筒
微分筒
棘轮
锁紧装置
仪器误差：0.004mm
螺旋测微计的零差
零点读数： 0.010 mm
零点读数： 0.022 mm
零差修正 修正值 = 测量值－零点读数
三、数据处理
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 平均值
D 26.08 26.06 26.28 26.08 26.16 26.08 26.06 26.08 26.06 26.26 26.12
k
Di
求D的平均值：
D i1 26.12mm
k
D的不确定度分析：
DA
k
（Di D)2
i 1
0.026mm
k(k 1)
DB
0.02 3
0.012mm
D DA2 DB 2 0.0262 0.0122 0.03mm
ED
D D
100 %
B D1D2 D1 D2
列出测量结果：
D1 1.724 0.008 mm D2 0.202 0.005 mm
根据公式计算 B 等式两边取对数：
由B D1D2 D1 D2
ln B ln D1 ln D2 ln(D1 D2 )
对直接测量量D1和D2求偏导：
d 22.00 21.98 22.02 22.04 22.02 22.02 22.00 21.98 22.02 22.04 22.01
H 49.62 49.74 49.68 49.78 49.80 49.80 49.78 49.80 49.82 49.70 49.75
１．直接测量量的数据处理
圆柱环的外径Ｄ的数据处理
x1
2 x1
f x2 2 x2源自L f xn
2 xn
乘除形式函数f，测量结果N的相对不确定度为：
2
2
2
EN
ln f
x1
2 x1
ln f x2
2 x2
L
ln xn
f
2 xn
例题 (1)和差形式函数
f ax dy
N a22x b22y
(2)乘除形式函数
f xa yb
f (a x)2 (b y )2
f
x
y
(3)混合形式函数
B D1D2 D1 D2
混合形式函数 （书Ｐ７５）
根据测量所得的Ｄ１和Ｄ２值，计算间接量B 的不确定度与相对不确定度，给出测量结果。
ln B 1 1 D1 D1 D1 D2
ln B 1
1
D2 D2 D1 D2
代入传递公式：
B [ D1 D2 ]2 [ D2 D1 ]2
B
D1 (D1 D2 )
D2 (D1 D2 )
给出测量结果：
。
EB
B
B
谢谢
物理教学实验中心
0.03 26.12
0.11%
D 的测量结果：
D (26.12 0.03)mm
P 0.683
ED 0.11 0 0
２．间接测量量的数据处理
圆柱环的体积V的数据处理
V 4
D22 D12
h
乘除形式，取对数： 对各测量量求偏导：
lnV
ln
4
ln
D22
2
h h
2
V
V
V V
V 的测量结果：
V (8.34 0.07)cm3
P 0.683
EH 0.81 0 0
3、补充：间接测量量的标准不确定度的传递
N f x1, x2,L , xn
测量结果N 的标准不确定度为：
2
2
2
N
f
D12
ln h
ln V D1
2D1 D22 D12
ln V ( 2D2 )
D2
D22 D12
ln V 1 h h
代入传递公式：
V V
2D2 D2 D22 D12
2
2D1 D1 D22 D12