实验1 长度和体积的测量汇总

实验1 长度和体积的测量

长度是一个最基本的物理量。物理实验中常用的长度测量仪器是米尺、游标卡尺、螺旋测微器（千分尺）、读数显微镜等。通常用量程和分度值表示这些仪器的规格。量程是测量范围，分度值是仪器所标示的最小分划单位。分度值的大小反映仪器的精密程度，分度值越小，仪器越精密，仪器的误差相应也越小。学习使用这些仪器，应该掌握它们的构造原理、规格、性能、读数方法、使用规格及维护知识等。

【实验目的】

1.学习游标卡尺、螺旋测微器、读数显微镜的测量原理与使用方法；

2.学会正确读数与数据记录；

3.掌握计算不确定度和实验结果表示的方法。

【实验仪器】

游标卡尺、螺旋测微器、读数显微镜、圆柱体、立方体、长方体等

【实验原理】

一、长度测量

在物理实验中长度测量具有重要地位，除了直接测量某物体的长度或距离外，很多其他物理量的测量也经常转化为长度的测量，比如温度、压力、电流和电压等等。

长度的单位是米，单位符号为m，是国际单位制中七个基本单位之一(见附录1－1)。1983年第17届国际计量大会上，审议并批准了“米”的定义：1米的长度是光在真空中在(1/299792458)秒的时间间隔内所经路径的长度．

国际单位制(SI制)中，还用构成十进倍数和分数单位的词头(见附录15)来表示物理量单位，例如常用长度单位的符号及其与“米”的关系有：

1km＝103m，

1cm=10－2m,

1mm＝10－3m，

1μm＝10－6m，

1nm＝10－9m，

……

物理实验中常用的测量仪器有米尺、游标卡尺、螺旋测微计、读数显微镜、球径仪等。下面逐个介绍．

(一) 米尺

在粗略的测量中，可用木尺和软尺，较精确的测量用金属尺，一般选用不锈钢、铁镍铬合金等温度系数较小的金属材料制作米尺。米尺的分度值为1毫米，毫米以下还可估计一位。例如，用米尺测量物体长度Ｌ＝，见图1－1。A点位置读数是10.00cm，B点位置读数是12.63cm，于是Ｌ＝12.63－10.00＝2．63(cm)，因为10.00和12.63中的第末位“0”和“3”都是估计的，在这一位上就产生了误差。

图1－1 米尺的估读方法

测量时常将A端对准米尺上10.00的线上或者对准米尺的端点，即零的位置。那是因为人的眼睛对两线重合与否的判断能力比两线不对齐而估计一位(如边线在“3”还是“4”)的判断能力强十倍。这样就可减小误差。

(二) 游标卡尺

在米尺上附加一个可滑动的、刻有若干分度的小尺(称为游标，也称副尺)就可把米尺的精度提高到0.1mm～0.02mm，甚至更高。带有游标的尺称为游标尺。

游标有直游标和弯游标，用直游标测读长度，用弯游标测弧长度或角度，其基本原理相同，如图1－2，图1－3，均由主尺和副尺(游标)构成。副尺上刻有若干小分度，比如n格，它的长度等于主尺上n－1分度的长度，这种游标称为n分度标。一般有n等于10的十分度标，和较为精密的二十分度标，还有五十分度标。图1－2为副尺上有n个分度的n分度标。其长度与主尺上n－1格的长度相等。令x为副尺上每一分度的长度，y为主尺上每分度的长度。则有

nx＝（n－1）y，x＝y－y／n。

这说明主尺上每一分度长度与游标上每一分度长度之差是

Δx＝y－x＝y／n，(1－1）此量称为游标的精度，它决定着游标的最大误差。十分度标的精度Δx＝(1/10)mm＝0.1mm；二十分度标的精度为(1/20)mm＝0.05mm；五十分度标的精度是（1/50）mm＝0.02mm。

图1－2 分度直游标

图1－3 分度弯游标

下面介绍用直游标尺测量长度的方法，图Ⅱ－4中，L为待测物体长度，它的A端与主尺零位重合，L的另一端B处于k＝6格和k＋1＝7格之间，比6格多出的ΔL部分可用游标来确定。观察游标上哪一条线恰与主尺上刻线重合。从图1－4中看出是副尺第四条线与主尺线重合，于是ΔL就是4个y与4个x之差，即

ΔＬ＝4×Δx＝4×0．1mm，

于是

Ｌ＝6×1mm＋0．4mm＝6．4mm。

虽然这里最小读数与米尺的最小读数均为0.1mm，但这里比米尺测量得准确。推广到一般的游标原理如下：设L对应主尺上的整数格为k，游标重合线数为q，则被测L长度为

Ｌ＝k·y＋q·Δx＝k·y＋q·y／n．(1－2)

图1－4 十分度游标尺读数法

上式说明用游标尺来测量一个长度时，它等于主尺上整数分度长度ky加上游标的精度y／n乘以游标重合线数q。常用的直游标有20分度、50分度等．

图1－5是游标卡尺结构图，被测物体放在下量爪5之中，除测长度外，还可用外卡5测量圆柱外径，用内卡7测量圆筒内径，用量爪1测量深度。

图1－5 游标卡尺结构

1.测深直尺

2.尺身

3.尺框

4.紧固螺钉

5.下量爪

6.游标

7.上量爪

如图1－5所示，主尺的最小分度为1mm，游标上有10个小等分间隔，则被测球体的直径为29.80mm。

使用游标卡尺时应注意以下几点：

(1) 合拢下量爪，游标“0”线与主尺“0”线是否重合。如不重合，应记下零点读数，加以修正。

(2) 测量外尺寸时，应先把下量爪开得比被测尺寸稍大。测量内尺寸时，把上量爪张开得比被测尺寸稍小，然后慢慢推或拉尺框，使量爪轻轻地接触被测件表面。测量内尺寸时，不要使劲转动卡尺，可轻轻摆动，以便找出最大值。

(3) 当量爪接触被测件后，用力的大小应正好使两个量爪恰恰能接触被测件表面。如果用力过大，尺框和量爪会倾斜一个角度，这样量出的尺寸比实际尺寸小。

(4) 不要用游标卡尺测量粗糙物体。夹紧物体后，不要在卡口挪动物体，防止卡口被磨损。

在游标卡尺上所用的游标是直游标。在物理实验仪器中还常见另一种弯游标，在分光计、糖量计以及有些电学测量仪器上都有应用。

弯游标和直游标原理基本相同，它是一个沿着弧尺(刻度盘)的同心弯游标(副尺)，弯游标可以用来精确测量角度，比如分光计上安装了弯游标，副尺为30格，其弧长等于主尺上的29格的长度；主尺每一格长度为半度，于是弯游标的精度为半度的1/30，也就是1分。读角度时副尺上第几条线重合便是几分。特别要注意在读整刻度时不要忘了观察是否有整个半度需要记入。

(三) 螺旋测微计

图1－6是螺旋测微计外形图，它是比游标卡尺更为精密的测量长度仪器。主要是用于测量(25～30）mm以下的小长度的仪器。测砧7与尺架连在一起并且不动，固定套管4上的最小分度是0.5mm(注意它是上、下交错刻度的。上侧和下侧错开半个刻度)。旋转微分筒(沿筒的圆周等分50个刻度)一周，测微螺杆2就移动0.5mm。显然，当它每转过一个分度，测微螺杆就移动0.5mm／50即0.01mm。此仪器系用螺旋放大法提高精度。

图1－6 螺旋测微计

1.尺架

2.微动螺杆

3.锁紧装置

4.固定套管

5.微分筒

6.棘轮旋柄

7.测砧

测量物体长度时，应轻轻转动测力恒定装置6，使测微螺杆与被测物体接触后的压力达

到某一数值时，测力恒定装置中的棘轮将产生滑动，并产生喀喀的响声。这时虽可继续转动测力恒定装置，微分筒却不再转动，测微螺杆也不再前进了。读数时，先从固定标尺上读出整数格，每格1mm，由上下两侧合读可数出0.5mm的整数倍。特别注意半毫米起始的主尺不要漏读，0.5mm以下的读数则由微分筒圆周上的刻度读出，可估读到0.001mm这一位上。初学时，整数格容易读错，注意图Ⅱ－7中（a)，（b)，（c)，其读数应分别为4．180mm，4．685mm，1．976mm。

图1－7 螺旋测微计读数方法

使用螺旋测微计应注意以下几点：

(1) 记录零点读数，使测微螺杆和测砧接触时，微分筒上的零线应正好和固定套筒上的横线对齐。当与上述要求不符合时，就应记下零点读数。图Ⅱ－8是两个零点读数的例子，不难看出它们的符号不同。应该是：

测量结果＝读数值－零点读数

图1－8 螺旋测微计零点读数

(a) 零点读数为＋0．005mm

(b) 零点读数为－0．015mm

(2) 测微螺杆接近待测物时不要直接旋转微分筒，而应旋转测力恒定装置，以免测量压力过大，甚至使测微螺杆上的螺纹发生形变。

(3) 用毕后应使测微螺杆与测砧之间有一个空隙，避免热膨胀时损坏测微螺杆上的精密螺纹。

(四) 读数显微镜

读数显微镜又叫测量显微镜或工具显微镜，是用来测量微小距离或微小距离变化的，其优点是可以实现非接触测量，比如可以用以测量虚像距、虚焦距等。常见的工具显微镜有两种类型如图Ⅱ－9和图Ⅱ－10。根据不同用途进行选择。它们的结构均由光具部分(显微镜)和机械部分组成。低倍率显微镜装在一个由螺旋测微装置组成的工作台上。工作台由两个测微丝杆带动，连同显微镜一起可以前、后、左、右移动，如图Ⅱ－9，而且显微镜可以将镜筒转动成任意角度或者移动从而对准前方、下方进行多方位测量，如图1－10。读数显微镜的量程一般为几厘米(图1－9)，有的可达十几厘米以上(图1－10)。其测量精度，一般的均和螺旋测微计一样为0.01mm。

图1－9 读数显微镜

1.目镜

2.棱镜座

3.镜筒

4.物镜

5.工作台

6.测微螺旋

7.反光镜

8.底座9.测微鼓轮10.旋钮

11.平台12.旋钮13.支架

14.立柱15.调焦手轮16.紧固螺丝

图1－10 工具显微镜

1.反光镜

2.物镜

3.调焦手轮

4.测微鼓轮

5.手柄

6.目镜

7.锁紧圈8.横杆9.锁紧螺丝

10.标尺11.弹簧压片

12.台面玻璃13.反光镜转动手轮

使用方法：

(1) 将读数显微镜适当放置，对准待测物，并使被测距离的方向与丝杆移动方向保持平行。

(2) 调节显微镜目镜，以清楚看到叉丝和标尺。

(3) 调节显微镜的聚焦并适当移动工作台上的载物片，使待测物成像清楚，并消除视差，即当眼睛上、下、左、右移动时，所看到的叉丝与待测物的像之间无相对移动。

(4) 先转动测微鼓轮令叉丝对准待测物上某一点(或一条线)A，记下此时读数，再继续同方向转动(不能倒转)测微鼓轮，让叉丝对准另一点B，再记下读数，于是两读数之差便是A，B两点的距离。

有时，将显微镜筒的方向调到与丝杆走向一致，用同样方法可以测量与显微镜筒方向一致的空间两点C，D的距离。因一旦显微镜已经聚焦好了，那么它与被看清的C点的距离就固定(叫显微镜工作距离)，再去看清D点时，工作距离不变，自然螺旋测微装置纯移动的距离就是C，D的距离。

【实验内容】

用游标卡尺及螺旋测微器（千分尺）测量长、宽、高、直径等基本量度，估算

各直接测量量的不确定度。计算出物体的体积，估算不确定度。用天平称物体的质量，估算其不确定度。最后求铜、铁、玻璃及铝的密度并估算出相应的不确定度。

1. 用游标卡尺测量铁长方体的长?)(a 宽?)(b 高)(h ，并计算其体积h b a V ??= a. 卡尺零点校正：松开游标紧固螺钉。合拢刀口，记下零点偏差值）

（初L b. 用游标卡尺)02.0(mm 测量铁长方体的h b a ??，

各测四次(分别于四个角上) 取其平均值a 、b 、h ，如果存在初读值需校正。

该情况下总的不确定度可取仪?=?x 各直接测量的结果表达式x X X ?±=

表11- 测量铁长方体的数据记录 仪?= 0.02mm 项目

名称

1 2 3 4 X 仪?=?x x X X ?±= a

b

h

c.计算铁长方体体积

h b a V ??=

h h

V b b V a a V v ???+???+???=? v V V ?±=

2. 用螺旋测微器（外径用千分尺）测量铜圆柱的直径)(D 和高)(h ，并计算其体积 a. 外径千分尺校零：松开锁紧装置，使测量轴与砚台刚好接触并听到“卡、卡、卡”三声响即停止，读取此时的示值，即为零点校准值，记为初L 。

b. 用外径千分尺测出铜圆柱的直径D 和高度h ，在四个不同部位测四次取其平均数值D 、h .

如果存在初读数值，需要加以校正。该情况下可取仪?=?x =0.01mm ，测量结果表达为x X X ?±=

表21- 测量铜圆柱体的数据记录 项目

名称 1

2 3 4 X 仪?=?x x X X ?±= D

h

c. 计算体积V 和估算不确定度

h D V 241π= h h

V D V D v ???+???=? v V V ?±= 3. 用游标卡尺测玻璃长方体的体积。

4. 用游标卡尺测铝正方体的体积。

5. 用物理天平称上述实验步骤4.3.2.1中各被测物体的质量。

6. 算出各物体的密度

（铁ρ、玻璃ρ、铜ρ、铝ρ）

及不确定度ρ?（只用算其中一种物质的不确定度即可）

7. 结果表达。 【预习思考题】

)1( 游标卡尺的准确度可表示为b a -，其中a 表示___________，b 表示_______。

)2( 游标卡尺的读数原理公式表达为__________，主尺读数是_________，附尺读数是

_____________，m 表示___________________。

)4( 千分尺卡口快要接触待测物时，应改用_____________旋转。用毕后为防止热涨压坏

螺杆要_________________。

（5） 使用天平测量前应进行那些调节？称量完毕后应________________________。

（6） 用天平称物体时加砝码应按照___________的次序，且取放砝码时必须用________________。

【课后思考题】

（1）若要设计一个游标卡尺，精度要求为0.05mm ，主尺最小刻度为1mm ，则附尺应有多少个刻度？

（2）你能用“游标”原理设计一个精度为'1的测角仪吗？（说明并画出图来）

（3）对于形状不规则的物体，如何测量密度（分水ρρ＞及水ρρ＜两种情况说明）

大学物理实验长度测量

长度测量 长度是一个基本物理量，许多其他的物理量也常常化为长度量进行测量；如用温度计测量温度就是确定水银柱面在温度标尺上的位置；测量电流或电压就是确定指针在电流表或电压表标尺上的位置等。因此，长度测量是一切测量的基础。物理实验中常用的测量长度的仪器有：米尺、游标卡尺、螺旋测微器（千分尺）、读数显微镜等。通常用量程和分度值表征这些仪器的规格。量程表示仪器的测量范围；分度值表示仪器所能准确读到的最小数值。分度值的大小反映了仪器的精密程度。一般来说，分度值越小，仪器越精密。 【实验目的】 1. 掌握游标卡尺、螺旋测微器、读数显微镜的测量原理和使用方法； 2. 学习正确读取和记录测量数据； 3. 掌握数据处理中有效数字的运算法则及表示测量结果的方法； 4.熟悉直接和间接测量中的不确定度的计算. 【实验仪器】 不锈钢直尺，游标卡尺，螺旋测微器，铁环、细金属丝、钢珠 【实验原理】 一、游标卡尺 用普通的米尺或直尺测量长度，只能准确地读到毫米位。毫米以下的1位要凭视力估计，实验中要使读数准确到0.1mm或更小时，一般采用游标卡尺和螺

游标上分度格数 主尺上最小分度值 == -=y m x y x 1δ旋测微计。 1．游标卡尺的结构 游标卡尺又叫游标尺或卡尺，它是为了使米尺测量的更准确一些，在米尺上附加了一段能够滑动的有刻度的小尺，叫做游标。利用它可将米尺估读的那位数值准确地读出来。因此，它是一种常用的比米尺精密的测长仪器。利用游标卡尺可以用来测量物体的长度、孔深及内外直径等。 游标卡尺的外形如图4-1-1所示。它主要由两部分构成：与量爪AA’相连的主尺D ；与量爪BB’及深度尺C 相连的游标E 。游标E 可紧贴着主尺D 滑动。量爪A 、B 用来测量厚度和外径，量爪A’、B’用来测量内径，深度尺C 用来测量槽的深度，他们的读数值都是由游标的0线于主尺的0线之间的距离表示出来。 2．游标卡尺的测量原理 游标卡尺在构造上的主要特点是：游标刻度尺上m 个分格的总长度和主刻度尺上的(m －1)个分格的总长度相等。设主刻度尺上每个等分格的长度为y ，游标刻度尺上每个等分格的长度为x ，则有 mx ＝（m －1）y (4-1-1) 主刻度尺与游标刻度尺每个分格的差值是 式中，x δ为游标卡尺所能准确读到的最小数值，即分度值（或称游标精度）。若把游标等分为10个分格（即m=10），这种游标卡尺叫做“十分游标”。“十分游标”的x δ=1/10mm 。这是由主刻度尺的刻度值于游标刻度值之差给出的，因此x δ不是估读的，它是游标卡尺所能准确读到的最小数值，即游标卡尺的分度值。若m=20，则游标卡尺的最小分度为1/20mm=0.05mm ，称为20分度游标卡尺；还有常用的50分度的游标卡尺，其分度值为1/50mm=0.02mm 。 （4-1-2）

基本长度测量密度测定实验报告[1]

基本长度的测量 实验目的 1. 掌握游标和螺旋测微装置的原理，学会游标卡尺和螺旋测微器的正确使用 2．学习记录测量数据（原始数据）、掌握数据处理及不确定度的估算和实验结果表示的方法。 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 N b )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： 11 N a b a a a N N δ-=-=-= （）

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2–7。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 l ka n δ=+ （） 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

《实验一长度的测量》教学设计

《实验一：长度的测量》教学设计 岑溪市第二中学秦连红（旧人教版高一物理） 一、教材分析 本节安排在人教版教材高一《学生实验》讲述“为什么要做学生实验”、“怎样做好学生实验”、“误差和在有效数字”的内容之后，做为第一个实验，简单回顾初中的使用刻度尺测量之后，就进入游标卡尺的使用和读数部分。而该部分知识要到平抛、单摆测小球直径及电学实验《测定金属的电阻率》测量导线长度时才切实用到，时隔较远。新课标教材则安排在选修3-1的《附录》部分，与螺旋测微器一起介绍，这两种仪器有相似之处，一起介绍，方便比较与理解。而且，在新教材中，结合了教师对难点的突破方法，对游标卡尺的原理：利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度差制成，讲解较为详细，有利学生自学。二、学情分析 对于用人教版课本的刚进入高一的学生，在实验部分一开始就接触到一大难题——《实验一：长度的测量》中的游标卡尺的读数问题。其难一方面表现在游标卡尺的设计原理学生难以理解，另一方面表现在即使明白了读数原理，真正读数时又很容易出错。待要切实用于读数时，对该部分知识又有所遗忘。 三、设计思想 教材虽还未改，但在教学上我们要紧跟课改的步伐。针对以上情况，笔者对该节内容采用了针对传统的结果启发式教学而提出的过程启发式教学法。通过引发学生思考问题——如何能测量得更精确；用学生用尺与游标卡尺作观察对比，引出测量原理；尝试读数，练习情景由易到难、逐步推进，之后学生掌握总结游标卡尺的读数方法，并通过练习进行巩固，最后小结出读数过程中需要注意的问题再进行实际操作。通过学生观察、发现、尝试读数，强化学生对测量原理的理解，加上练习巩固，加强对读数方法及注意事项的把握，从而突破游标卡尺读数这一难点，缩短学生对该知识的遗忘进程。 四、教学目标 1、知识与技能 ①知道测量有误差，了解误差的种类。 ②知道有效数字的概念及意义。 ③了解游标卡尺的构造及种类，知道其各部分的用途及用法，理解并掌握其测量原理。 ④掌握游标卡尺的读数方法。 ⑤学会利用游标卡尺测量长度。 2、过程与方法 通过引导提问，使学生懂得对比观察、学会归纳方法。 3、情感态度与价值观 ①培养学生学习物理的兴趣，激发其探求知识的欲望和学习的积极性、主动性。 ②让学生在共同思考中体验解决问题的成功喜悦，增进学习物理的情感。 五、教学重点 误差及有效数字，游标卡尺的使用和读数 六、教学难点 游标卡尺的工作原理和读数 七、教学器材

(完整版)长度和时间的测量习题(含答案)

长度和时间的测量习题（含答案） 一、单选题(本大题共9小题，共18.0分) 1.下列说法中，正确的是（） A.只要测量方法正确就不会有误差 B.测量时的误差是不可避免的 C.误差是由于没有遵守操作规则引起的 D.多次测量求平均值就可消除误差 2.如图四图分别表示测量物理课本一张纸厚度、硬币直径、铜丝直径、海底深度的方法，其中测量原理相同的是（） A.甲、乙、丙 B.甲、乙 C.乙、丙 D.甲、丙 3.一支新中华2B铅笔的长度约为（） A.17.5mm B.17.5cm C.17.5dm D.17.5m 4.在测量学生用课桌高度时，下列各种刻度尺中应该优先选择（） A.3米长的厘米皮卷尺 B.20厘米长的毫米直尺 C.1米长的毫米钢卷尺 D.10厘米长的0.1毫米的游标卡尺 5.某同学用一把分度值为1mm的直尺，先后测量同一木块的厚度，其结果分别是 3.12cm、3.14cm、3.12cm．下列结果最接近真实值的是（） A.3.12cm B.3.1275cm C.3.13cm D.3.14cm 6.某同学对同一物体的长度进行了四次测量，结果分别是23.55cm、23.54cm、23.53cm、 23.72cm，那么更接近于物体真实长度的是（） A.23.5cm B.23.54cm C.23.585cm D.23.59cm 7.小明用最小分度值是1mm的刻度尺测物理课本的宽度．为了减小测量误差小明测量了四次，测量结果记录如下：18.51cm、18.53cm、18.51cm、18.66cm，则物理课本的宽度测量结果应该记为（） A.18.52cm B.18.51cm C.18.517cm D.18.55cm 8.小明家买了一个摆钟，使用一段时间后发现每天快1min，则他应该的操作是（） A.换用一个较重的摆锤 B.换用一个较轻的摆锤 C.将摆线缩短一些 D.将摆线增长一些 9.小明同学用同一把分度值为毫米的刻度尺先后四次测量一书本的宽度，记录的数据分别为18.50cm、18.45cm、18.5cm、18.49cm，那么更接近真实值的数据是（）A.18.50cm B.18.48cm C.18.5cm D.18.485cm 二、填空题(本大题共9小题，共18.0分) 10.用同一把刻度尺测量同一物体的长度，记录的数据分别是3.48cm、3.46cm、3.49cm、3.32cm，则此物体的长度为______ cm．

实验一 基本长度测量密度测定实验

实验一：流体静力称衡法测定固体密度的测量 密度是物质的基本属性之一，每种物质具有确定的密度。密度与物质的纯度有关，工业上常通过对物质密度的测定来做成份分析和纯度鉴定。 【实验目的】 1. 掌握游标卡尺、千分尺的读数原理。 2. 了解物理天平的构造，掌握物理天平的调节与使用方法。 3. 学会用游标卡尺、千分尺测量规则固体物体的密度。 4. 学会用流体静力称衡法测量固体的密度。 5. 理解不确定度及有效数字基本概念，用不确定度正确表示测量结果。 【实验器材】 游标卡尺、千分尺、物理天平、玻璃烧杯、细线、铝块、铜圆柱、铜圆管、钢球。 【实验原理】 一、用游标卡尺、千分尺测量规则固体物体的密度 若物体的质量为m 、体积为V ，密度为ρ，则根据密度定义有 V m = ρ （4-1-1） 可见只要测量了物体的质量和体积，就可确定其密度。物体的质量可由天平测出，当待测物体是规则的铜圆柱体时，可分别测出直径d 和高度h ，则体积为2 /4V d h π=。因此， 该铜圆柱体的密度为 h d m 24=πρ （4-1-2） 当待测物体是一圆管时，设其外径为D ，内径为d ，高度为h ，质量为m ，则其密度公式为 h d D m )-(422πρ= （4-1-3）

当待测物体是小球时，设小球直径为D ，则小球密度公式为 m D ρπ= 3 6 （4-1-4） 二、用流体静力称衡法测量固体物体的密度 根据阿基米德定律：浸没在液体中的物体要受到向上的浮力，浮力大小等于它排开的同体积液体的重量。如果忽略空气的浮力，物体在空气中的重量g m W 11=(m 1为物体的质量)，全部浸入水中的重量g m W 22=（m 2为物体在水中的表观质量），则物体在水中所受的浮力为 1212-(-)W W m m g =，应等于同体积水的重量0Vg ρ，由此可得物体的体积 120()/V m m ρ=-，所以，该物体的密度为 02 11 -=ρρm m m （4-1-5） 【实验内容】 一、测量铜圆柱体的密度 1．用千分尺测圆柱体的直径，在上、中、下各部分测量三次，将测量数据填入表4-1-1中，求出其平均值和不确定度。 2．用游标卡尺测圆柱体高度，在不同方位测量5次，将测量数据填入表4-1-2中，求出其平均值和不确定度。 3．正确使用物理天平，称出圆柱体的质量m 。 4．用式（4-1-2）算出铜圆柱体的密度ρ。 5．求出密度的不确定度和相对不确定度。 6．正确表达测量结果。 表4-1-1 测量铜圆柱体直径数据记录表 表4-1-2 测量铜圆柱体高度数据记录表

实验一 长度测量

实验一 长度测量 实验目的 1.掌握游标卡尺，螺旋测微器及读数显微镜的原理及正确的使用方法。 2.掌握有效数字、算术平均误差和相对误差的计算方法（包括多次等精度测量误差的估算、有效数字的基本运算与实验结果的正确表示），学习多次直接测量和间接测量不确定度的计算方法。 实验仪器 钢卷尺，游标卡尺，螺旋测微器，读数显微镜和待测量的小工件。 实验原理 1．游标卡尺 （1）原理 游标刻度尺上一共有m 分格， 而m 分格的总长度和主刻度尺上的 (m －1)分格的总长度相等。设主刻度 尺上每个等分格的长度为y ，游标刻 度尺上每个等分格的长度为x ，则有 mx ＝（m －1）y (2-1-1) 主刻度尺与游标刻度尺每个分格之差y －x ＝y /m 为游标卡尺的最小读数值，即最小刻度的分度数值。主刻度尺的最小分度是毫米，若m ＝10 ，即游标刻度尺上10个等分格的总长度和主刻度尺上的9mm 相等，每个游标分度是0.9mm ，主刻度尺与游标刻度尺每个分度之差Δx ＝1－0.9＝0.1（mm ），称作10分度游标卡尺；如m ＝20 ，则游标卡尺的最小分度为1/20mm ＝0.05mm ，称为20分度游标卡尺；还有常用的50分度的游标卡尺，其分度数值为1/50 mm ＝0.02mm 。 （2）读数 游标卡尺的读数表示的是主刻度尺的0线与游标刻度尺的0线 之间的距离。读数可分为两部分：首先，从游标刻度上0线的位置读 出整数部分（毫米位）；其次，根据游标刻度尺上与主刻度尺对齐的 刻度线读出不足毫米分格的小数部分，二者相加就是测量值。以10 分度的游标卡尺为例，看一下如图1-1-1所示读数。毫米以上的整数部分直接从主刻度尺上读出为21mm 。读毫米以下的小数部分时应细心寻找游标刻度尺上哪一根刻度线与 图1-1 游标卡尺

(完整版)《长度和时间的测量》教学设计

《测量长度和时间》教学设计 【教材分析】： 本节的主要目标是让学生知道学习物理要做些什么。教材在学生初步认识了物理学后，通过安排学生人人动手的小实验，让每个学生都感受到奇妙、有趣的物理现象就在身边，让学生从动手做实验的过程中学会测量长度和时间的一些基本方法。其目的就是让学生知道学习物理就需要仔细观察、认真动手实验和进行测量。 【学情分析】： 学生刚刚接触物理，具有学习物理的浓厚兴趣，还没有良好的科学素养，学生由感性认识向理性认识的转化能力弱。学生乐于动手实际操作，缺乏对规范操作规程的掌握，培养学生科学素养是重点。 【教学目标】： 1、知识与技能 (1) 会使用适当的工具测量时间和长度 (2) 知道测量有误差，误差和错误有区别 2、过程与方法 (1) 体验通过日常经验或自然现象粗略估计时间和长度的方法。 (2) 体验探究长度间接测量的探究过程。 3、情感、态度与价值观 认识计量时间和长度的工具及其发展变化的过程，培养对科学技术的热爱。 【教学理念】： 突出新科学课程的理念，培养学生的探究能力和分析能力，引导学生在探究过程中寻找答案，获得知识；倡导学生主动参与，乐于探究，勤于动手，体现个性化的教育思想和情感教育思想、学习的个体化。 本节的重点在于：（1）认识常用的计时工具和长度测量工具。（2）用刻度尺测量物体长度。 本节的难点在于：误差和错误的区别 鉴于本节课的重点难点，建议采用的教学方法：演示法、观察法、实验与讨论 【教学过程】： 一、新课引入 师：上节课我们已经进入了物理学的世界，现在我们先来做几个有趣的实验： 1、隔掌吸钉 2、纹丝不动 3、成像奥秘 （教师演示实验，引导学生仔细观察）

基本长度测量密度测定实验报告[1]

实验目的 1. 掌握游标和螺旋测微装置的原理，学会游标卡尺和螺旋测微器的正确使用 2．学习记录测量数据（原始数据）、掌握数据处理及不确定度的估算和实验结果表示的方法。 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 N b )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： 11 N a b a a a N N δ-=-=-= （） 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2–7。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 l ka n δ=+ （） 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

长度测量实验

预习报告: 实验题目 长度测量 1、实验目的 （1）练习使用测长度的几种常用仪器，学会测量不同物体的长度。 （2）学会正确记录和处理实验数据，掌握有效数字记录、运算和不确定度估算。 2、实验仪器(在实验时注意记录各实验仪器的型号规格 游标卡尺(量程：，分度值：，零点读数： )、螺旋测微计(量程：，分度值：，零点读数： )、物理天平(量程：，感量： )、温度计(量程：，分度值： )。 3、实验原理 1、固体体积的测量 圆套内空部分体积V空＝πd2内H／4 圆筒材料的体积V＝圆筒壁的体积= 钢珠(球)的体积 3、实验内容及数据记录表格 1、用米尺测铜棒的长度1次， L= cm, U B= cm 2、再测量游标卡尺木盒的长度6次 U A U C 123456平均 值 l(mm) 3、用游标卡尺测量高、外径、内径、直径等 基本量度，估算各直接测量量的不确定度。计算 出物体的体积，估算不确定度。用天平称物体的 质量，估算其不确定度。最后求铜的密度并估算 出相应的不确定度。 用游标卡尺测量铜套的高H、外径D、内径d， 记下游标卡尺的量程和最小分度值，卡尺零点校正：松开游标紧固螺钉。合拢刀口，记下零点偏差值，用游标卡尺铜套的高H、外径 D、内径d，各测六次取其平均值， ②表1-2 铜管的外形尺寸 (单位：mm)

123456平均 值 U A U C H(mm) D(mm) d(mm) 4、用螺旋测微器（外径用千分尺）测量大小两铁球的直径。 记下外径千分尺的量程和最小分度值，外径千分尺校零：松开锁紧装置，使测量轴与砚台刚好接触并听到“卡、卡、卡”三声响即停止，读取此时的示值，即为零点校准值，记为D初，用外径千分尺测出大小两铁球的直径，在六个不同部位测六次取其平均数值。 钢珠123456平均 值 U A U C D(mm) d(mm) 5、用移测显微镜测量小铁片中间孔的宽度。 序数123456 平均 值平均值标准偏差 A(mm) B(mm) d(mm) 实验报告 实验题目：长度测量 (1) 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。

实验一《长度的测量》

实验一 长 度 的 测 量 长度、质量测量是最基本的测量之一，长度测量的仪器和方法有多种多样，最基本的测量工具要算米尺、游标卡尺和螺旋测微计。如果所要测量的物体无法直接接触测量或物体的线度很小且测量要求准确度很高，则可用其它更精密的仪器（如读数显微镜）或其它更适合的测量方法。 一 实 验 目 的 （1）掌握游标卡尺、螺旋测微计和读数显微镜使用方法。 （2）巩固有关误差、实验结果不确定度和有效数字的知识， 熟悉数据记录、处理及测量结果表示的方法。 二 实 验 原 理 1. 游标原理及读数方法 游标卡尺是一种能准确到0.1mm 以上的较精密量具，用它可以测量物体的长、宽、高、深及工件的内、外直径等。它主要由按米尺刻度的主尺和一个可沿主尺移动的游标（又称副尺）组成。常用的一种游标卡尺的结构如图1-1所示。D 为主尺，E 为副尺，主尺和副尺上有测量钳口AB 和A'B'，钳口A'B'用来测量 物体内径，尾尺C 在背面与副尺相连， 移动副尺时尾尺也随之移动，可用来测 量孔径深度，F 为锁紧螺钉，旋紧它，副 尺就与主尺固定了。 游标卡尺的分度原理：如果用a 表示主尺最小分度值，用N 表示游标分度数。通常设计N 个游标分格的长度与主 尺上（1-vN ）个分格的总长度相等，利 用v 倍主尺最小刻度值（va ）与游标上 最小刻度值之差来提高测量的精度。游标上最小刻度值为b ，则有a vN Nb )1(-= 其差值为 a N a N vN va b va 1 1=--=- 倍数v 称为游标系数，通常取1或2。由此可知，a 一定时，N 越大，其差值（b va -）越小，测量时读数的准确度越高。该差值N a 通常称为游标的分度值或精度，这就是游标分度原理。不同型号和规格的游标卡尺，其游标的长度和分度数可以不同，但其游标的基 本原理均相同。本实验室所用的是游标系数为1的50分度游标卡 尺。N =50，a =1mm ，分度值为50 1 =0.02mm ，此值正是测量时能读 到的最小读数（也是仪器的示值误差）。如图1-2所示。 读数时，待测物的长度L 可分为两部分读出后再相加。先在主尺上与游标“0”线对齐的位置读出毫 米以上的整数部分1L ，再在游标上读出不足1mm 的小数部分2L ，则21L L L +=。N k L 1 2=mm, k 为游标上 与主尺某刻线对得最齐的那条刻线的序数。例如图1-3所示的游标尺读数为01=L ，mm 24.050 1212===N k L 。所以 21L L L +=0.24mm =。 许多游标卡尺的游标上常标有数值，2L 可以 直接由游标上读出。如图1-3，可以从游标上直 接读出2L 为0.24mm 。 2. 螺旋测微计原理 螺旋测微计(又名千分尺)是螺旋测微量具中的一种，其它还有读数显微镜、光学测微目镜及迈克尔孙干涉仪的读数部分也都是利用螺旋测微原理而制成的。 螺旋测微计是一种较游标卡尺更精密的量具，常用来测量线度小且准确度要求较高的物体的长度。较常见的一种螺旋测微计的构造如图1-4所示。 图1-2 主尺与游标尺 游标 对齐 图分度游标卡尺1-3 50 图1-1 游标卡尺构造

长度和时间的测量(讲义含答案)

长度和时间的测量（讲义） 一、 知识点睛 1. 长度的单位 （1） 在国际单位制中，长度的基本单位是____，符号是____。 （2） 比米大的单位有千米（km ），比米小的单位有分米（dm ）、厘米（cm ）、 毫米（mm ）、微米（μm ）、纳米（nm ）等。 2. 单位换算方法： 例：0.53μm=____________m 。 数字不变乘以原单位与目标单位之间的进率，将原单位改写为目标单位即可。 3. 常见的长度测量工具：刻度尺（重点）、三角板、卷尺、皮尺。 4. 刻度尺的使用 （1） 认识刻度尺 ① 量程，也就是刻度尺的测量范围； ② 分度值，相邻两刻度线之间的长度，分度值越小， 精确程度越高。 （2） 刻度尺的使用步骤 ① “选”：______、______合适的刻度尺； ② “放”：_________________、______________、

__________________； ③“读”视线要正对刻度线，区分大格和小格的数目，注意估读到 分度值的下一位； ④“记”：___________、___________。 5.误差 （1）测量值与真实值之间的差别称为误差； （2）产生原因：受测量仪器和测量方法的限制； （3）减小误差的方法：_______________，_____________，_________________，但不能消除误差； （4）误差不是错误；错误可以避免，误差不能避免。 6.时间的测量 （1）测量时间的工具：停表，石英钟，电子表，机械表等； （2）时间的国际基本单位是秒，符号是s； （3）常见的时间单位有时、分等，换算关系为： 1h=_______min=________s。 （4）停表的读数： 小圈：单位____；分度值：_____；指针走一圈是___； 大圈：单位____；分度值：_____；指针走一圈是___； 读数时，应先读______示数；再读______示数；需注意小圈指针是否过 了“一半”位置。 二、精讲精练 【板块一】长度的单位及其换算 1.普通中学生穿的鞋的尺码一般是39号，对应的光脚长度是245毫米，假如 用米做单位，对应的光脚长度是多少？ 2.“纳米技术”是20世纪90年代出现的一门新兴技术，人体内一种细胞的直 径为1280纳米，则它的直径为多少米？ 3.小明记录了一些常见物体的长度，但是忘了带单位，请你帮他添上。 ①物理课本的长度约为26______

实验1 长度和体积的测量汇总

实验1 长度和体积的测量 长度是一个最基本的物理量。物理实验中常用的长度测量仪器是米尺、游标卡尺、螺旋测微器（千分尺）、读数显微镜等。通常用量程和分度值表示这些仪器的规格。量程是测量范围，分度值是仪器所标示的最小分划单位。分度值的大小反映仪器的精密程度，分度值越小，仪器越精密，仪器的误差相应也越小。学习使用这些仪器，应该掌握它们的构造原理、规格、性能、读数方法、使用规格及维护知识等。 【实验目的】 1.学习游标卡尺、螺旋测微器、读数显微镜的测量原理与使用方法； 2.学会正确读数与数据记录； 3.掌握计算不确定度和实验结果表示的方法。 【实验仪器】 游标卡尺、螺旋测微器、读数显微镜、圆柱体、立方体、长方体等 【实验原理】 一、长度测量 在物理实验中长度测量具有重要地位，除了直接测量某物体的长度或距离外，很多其他物理量的测量也经常转化为长度的测量，比如温度、压力、电流和电压等等。 长度的单位是米，单位符号为m，是国际单位制中七个基本单位之一(见附录1－1)。1983年第17届国际计量大会上，审议并批准了“米”的定义：1米的长度是光在真空中在(1/299792458)秒的时间间隔内所经路径的长度． 国际单位制(SI制)中，还用构成十进倍数和分数单位的词头(见附录15)来表示物理量单位，例如常用长度单位的符号及其与“米”的关系有： 1km＝103m， 1cm=10－2m, 1mm＝10－3m， 1μm＝10－6m， 1nm＝10－9m， …… 物理实验中常用的测量仪器有米尺、游标卡尺、螺旋测微计、读数显微镜、球径仪等。下面逐个介绍． (一) 米尺 在粗略的测量中，可用木尺和软尺，较精确的测量用金属尺，一般选用不锈钢、铁镍铬合金等温度系数较小的金属材料制作米尺。米尺的分度值为1毫米，毫米以下还可估计一位。例如，用米尺测量物体长度Ｌ＝，见图1－1。A点位置读数是10.00cm，B点位置读数是12.63cm，于是Ｌ＝12.63－10.00＝2．63(cm)，因为10.00和12.63中的第末位“0”和“3”都是估计的，在这一位上就产生了误差。 图1－1 米尺的估读方法 测量时常将A端对准米尺上10.00的线上或者对准米尺的端点，即零的位置。那是因为人的眼睛对两线重合与否的判断能力比两线不对齐而估计一位(如边线在“3”还是“4”)的判断能力强十倍。这样就可减小误差。

大学物理实验教案4长度测量

大学物理实验教案

实验目的： 1．掌握游标卡尺、螺旋测微计和移测显微镜的测量原理和使用方法。 2．根据仪器的精度和有效数字的定义，正确记录原始数据。 3．掌握直接测量和间接测量的数据处理方法，并用不确定度报告测量结果。 实验仪器： 游标卡尺、螺旋测微计、移测显微镜、滚珠、圆管、毛细管、铝块。 实验原理： 1． 游标卡尺 普通测长度的尺子其准确度有一定的局限性，主要是由于其分度值（即仪器能准确鉴别的最小量值）较大。例如米尺的分度值为1mm 而不能更小，否则，刻度线太密将无法区分。为此，在主尺上装一个能够沿主尺滑动的带有刻度的副尺，称为游标，这样的装置称为游标卡尺。 游标卡尺的结构如图1 所示。主尺 D 是一根钢制的毫米分度尺，主尺头上附有钳口 A 和刀口A ′，游标E 上附有钳口 B 、刀口 B ′ 和尾尺 C ，可沿主尺滑动。螺丝F 可将游标固定在主尺上，当钳口AB 密接时，则刀口 A ′B ′对齐，尾尺C 和主尺尾部也对齐，主尺上的0线与游标上的0线重合。 图1 游标卡尺 钳口AB 用来测物体的长度及外径，刀口 A ′B ′用来测物体的内径，而尾尺C 则用来测物体的深度。它们的读数值，都是表示游标的0线与主尺的0线之间的距离。 游标卡尺的规格有多种，其精密程度各不相同，但不论哪一种，它的原理和读数方法都是一样的。常用游标尺的设计，在游标尺上刻有m 个分格，游标上m 个分格的总长，正好与主尺上（m –1）个分格的总长相等，如果用 y 表示主尺上最小分格的长度，x 表示游标上每一小格的长度，则 (m –1)y = mx 所以，主尺与游标上每个分格长度的差值是 m y x y = - 这个量就是游标卡尺的分度值。通常主尺最小分格y 都为1mm ，因此，游标的分格数越多，分度值就越小，卡尺的精密度就越高。 常用的游标卡尺的分度值有0.1mm 、0.05mm 、0.02mm 三种。 利用游标卡尺测物体的长度时，把物体放于钳口之间，游标右移。游标0线对准主尺上某一位置，毫米以上整数部分l 0可以从主尺上直接读出，毫米以下部分△l 从副尺上读出。

实验一基本力学量的测量

实验一 基本力学量的测量 长度是最基本的物理量。在各种各样的长度测量仪器中，?它们的外观虽然不同，但其标度大都是以一定的长度来划分的。对许多物理量的测量都可以归为对长度的测量，因此，长度的测量是实验测量的基础。在进行长度的测量中，我们不仅要求能够正确使用测量仪器，还要能够根据对长度测量的不同精度要求，合理选择仪器，以及根据测量对象和测量条件采用适当的测量手段。 ?? 密度是表征物体特征的重要物理量，因而密度的测量对物体性质的研究起着重要的作用。对于规则的物体，用物理天平测出其质量，用测量长度的方法测出其体积，即可测量出物质的密度。 练习一 长 度 的 测 量 实验目的： 1.分别用游标卡尺及螺旋测微计测量长方体、球体等试样的尺寸，并求长方体、球体 的体积； 2.多次等精度测量误差的运算，求绝对误差和相对误差。 实验仪器 游标卡尺，螺旋测微器，待测物体 实验原理 一、 游标卡尺 游标卡尺主要由主尺和游标两部分组成。游标是在主尺上附加一个能滑动的有刻度的小尺。读数时，主尺上直接读出主尺最小刻度以上的整数部分；游标上读出主尺最小刻度以下的数值。 游标上ｎ个分格的总长度与主尺上（ｎ－１）个分格的总长度相等，以ｘ，ｙ分别表示游标与主尺上的每一格的长度，因此y n nx )1(-=。如图１-１所示是游标上ｎ＝10的情形。

?? ?? ??图1-1 游标卡尺原理示意图 主尺与游标上每个分格之差为：?? σ ＝ｙ－ｘ＝ n 1ｙ σ称为游标的精度(亦叫测量的准确度)，是游标卡尺的最小读数值，它可以准确地读到主 尺最小分格值的n 1 。 ? 常用游标的分格值有 1/10 、1/20 、1/50几种，相应的分度值为0?.1mm 、0.05mm 、 0.02mm 。 测量时，根据游标“0”线所对主尺的位置，可在主尺上读出物体长度以毫米为单位的整数部分，毫米以下的长度部分由游标读出，用游标卡尺测量长度L 的一般表达式为： σn Ka L += 式中K 是游标的“0”线所在处主尺上的整毫米数，a 主尺的最小分度值，n 是游标的第n 条线与主尺的某一条线对齐（或最靠近）。σ是游标卡尺的准确度，第二项n σ就是从游标上读出的毫米以下的长度部分。如图1-2中游标卡尺：分度值为0.05mm ，游标的第9格与主尺的某一条线对齐，所以读数为4mm+0.05mm*9=4.45mm 。 图1-2 游标卡尺的读数 二、螺旋测微计（千分尺） 螺旋测微计是比游标卡尺更精密的长度测量仪器。?它的量程是25mm ，分度值是0.01mm 。螺旋测微计结构的主要部分是微动螺旋杆，相邻螺纹距是0.?5mm 。因此，当螺旋杆旋转一周时，它沿轴线方向只前进0.5mm 。螺旋杆是和螺旋柄相连的，在柄上附有沿圆周的刻度（微分筒）共有50个等分格。当螺旋柄上的刻度转过一个分格时，螺旋杆沿轴

长度和时间的测量教案

课题：12.3长度、时间及其测量 教学目标 一、知识与技能 1.通过观察和实验掌握刻度尺和停表的正确使用。 2.会正确记录测量所得的数据，知道测量存在误差以及误差和错误的区别，会进行长度、时间单位的换算。 二、过程与方法 1.通过观察和实验的方法，经历测物体长度和时间的过程，体验通过日常经验粗略估测长度的方法； 2.通过学生的活动，锻炼学生的动手能力和掌握用估测法去研究生活中物体的长度。 三、情感态度与价值观 1.通过教师、学生的双边活动，激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲望； 2.认识测量长度和时间的工具及其发展变化的过程，培养实事求是、热爱科学的精神，以及培养学生与他人合作的意识和团队精神。 教学重点 通过观察和实验掌握用刻度尺测量长度的方法。 教学难点 组织、引导学生在实验过程中观察、体会刻度尺的使用和正确读数。 教学设施 直尺、三角板、卷尺、铅笔、钢笔、停表、手表、棉线、硬币、地图、多媒体等。 教学方法 实验法、讨论法、观察法、探究法。 教学过程 一、创设问题情景，引入新课 引入1 你听说过阿凡提量渠水的故事吗？ 有一次国王问阿凡提：“人人都说你智慧过人，那么你知道眼前这条渠里的水有多少桶吗？”阿凡提说：“若桶有这条渠一样大的话，那就只有一桶水；若桶有这条渠的一半大的话，那就有两桶水；若桶只有渠的十分之一，就有十桶水……”为什么同一条渠却不能确定到底有多少桶水呢？ 1.体验活动：学生用手测量（拇指尖到中指尖的距离称为一柞）课桌的长度。 教师：比较每个学生测的柞数是否相同？为什么同样的课桌却有不同的柞数呢？是因为作为测量标准不同，那如何才能获得确定的测量值呢？这就是本节课我们所要学习的长度、时间及测量。（板书课题：长度、时间及测量） 引入2 利用书上的“想想议议”，体验人的直觉不可靠。若要准确测量帽檐直径和帽子的高度，你们觉得该怎么办？ 二、师生共同活动，进行新课 长度的国际单位制 1.教师：通过这两个例子，告诉我们一个道理：进行测量时要选定一个统一的、人们公认的标准作为比较的依据。否则，即使是对同一物体进行测量，测量的值也是不确定的。这个选定的标准就是测量单位。1960年国际上通过了一套统一的单位，叫国际单位制，简称SI。 a.在国际单位制中，长度的基本单位是米，符号m

实验一 长度的测量(2)(1)(1)

实验一长度的测量 在物理实验中常用的长度测量仪器有米尺、游标卡尺、螺旋测微计等。通过本实验，要学会正确、熟练地使用它们，并体会物理实验中的一些基本方法如差示法、放大法在物理实验中的应用。 【实验目的】 1．掌握游标卡尺、螺旋测微计的原理。 2．练习多次等精度测量误差的估算方法和有效数字的运算。 3．测定圆柱体的体积和钢球的体积。 【实验仪器】 米尺，游标卡尺，螺旋测微计，待测物。 【实验原理】 1．米尺 米尺是一种最简单的长度测量工具，其分度值一般为1mm，其量程随米尺的长度而不同。用米尺测量长度时可以准确到毫米位，毫米以下的一位（1/10毫米）是凭眼睛估计的。根据有效数字的概念，测量读数应记录到估计位，因此用米尺测量时要记录到1/10毫米位。 使用米尺应注意以下的事项： （1）米尺有一定厚度，测量时要尽可能把待测物紧贴米尺的刻度线，以减小视差，并使米尺与被测长度方向平行。 （2）使用米尺进行测量时，一般不用米尺的端边作为测量的起点，以避免由于端边的磨损带来的误差，可以选择米尺上的某一刻线（如10.00cm）作为测量的起点。 （3）为了消除由于米尺刻度不均匀而造成的误差，可以选用不同的起点进行多次的测量。 2．游标测微原理 游标卡尺的构造如图1—1所示，A是主尺；B是副尺，可以在主尺上滑动，又称为游标；钳口E、F用于测内径；刀口C、D用于测厚度和外径；探尺G用于测孔深；螺钉H 用于固定游标B。 游标测微是利用主尺上的单位刻度与游标尺上的单位刻度之间所存在的固定微量差值来提高测量准确度的。 图１—１ 一般地，游标是将主尺的n－1个分格分成n等份（称为n分游标），如果主尺的一个

实验报告模板 实验1-1 长度测量

实验报告模板实验1-1 长度测量梧州学院学生实验报告 成绩: 指导教师: 专业: 班别: 实验时间: 实验人: 学号: 同组实验人: 实验名称: 实验1-1 长度测量 实验目的: 1(熟悉游标卡尺、螺旋测微计的结构原理，掌握其使用方法。 2(掌握有效数字和不确定度的概念及计算方法。 实验仪器:游标卡尺、螺旋测微计、待测铝合金圆管、铝长方体金属块。 实验原理: 长度是最基本的物理量之一，测量长度的常用仪器有米尺、游标卡尺、螺旋测微计等。这些仪器的主要指标有量程和分度值。量程是指仪器所能测量的范围。分度值表示仪器所能准确读出的最小的数值，也叫精度。 1( 游标卡尺 yl,l，n0m ,16mm，13，0.02mm ,16.26mm 2( 螺旋测微计 【数据记录与处理】 1(表(1-1) 测量铝合金圆管的体积游标卡尺分度值:0.02mm ，零点读数:

次数零点修正1 2 3 4 5 平均值项目后平均值 外径d(mm) 1 内径d (mm) 2 高h (mm) 122圆管的体积 V,,(d,d)h, 124 52(dd),i,11s(d)i,11外径d1的不确定度: u(d),,,A1n(n1),n u(d),,3, B1 1 22合成不确定度为 u(d),u(d)，u(d),c1A1B1 52(dd),i,22s(d)i,1内径d2的不确定度:2 u(d),,,A2n(n1),n u(d),,3,B2 22合成不确定度为 u(d),u(d)，u(d),c2A2B2 m,1y2222因为，由测量不确定度传递公式,，得 u(y)()u(x)V,,(d,d)h,12ci,x4,1ii ,V,V22222 u(V),()u(d)，()u(d),cc1c2,d,d12 (为了减少计算量，这里忽略了h引起的误差。) u(V),c 测量结果 V,V,u(V),c 2(表(1-2) 测量铝长方体的体积游标卡尺分度值:0.02mm ，零点读数: mm 次数零点修正1 2 3 4 5 平均值项目后平均值长L(mm) 宽W (mm) 高H (mm) V,L,W,H, 铝长方体的体积 ,L,,H,不确定度: ,,W, , . ,V,L,W,H相对误差公式 E,,，，, rVLWH

第一节长度和时间的测量教案

第一章机械运动 第一节长度和时间的测量（新授 1课时） 教学目标 1、知识与技能 （1）、知道国际单位制中长度单位及换算。 （2）、知道长度和时间的测量结果由数值和单位组成，知道测量有误差，取多次测量的平均值可以减小误差。 2、过程与方法 （1）、能根据日常经验或物品粗略估测长度，培养学生具有初步解决简单问题的能力。 （2）、选用适当的刻度尺正确测量长度，培养学生具有使用简单测量工具的能力。 3、情感态度与价值观 通过相关长度的测量过程，激发操作兴趣，形成实事求是的科学素质及良好的实验习惯。 教学方法观察法、讨论法、实验法 教学重点1.知道什么是单位,以及引入单位概念的必要性. 2.认识长度的测量工具,通过活动,力图使学生掌握长度和时间测量 的基本技能,培养学生良好的测量习惯. 教学难点如何使用刻度尺测量长度和正确读数，误差 一、创设情景导入新课 让学生观察课本图1-1和图1-2，比较两条线段和两个圆面积的大小，再让学生用尺子量量，回答视觉总是可靠吗?继而举例说明，对于时间长短、温度高低等，靠我们的感觉去直接判断，并不总是可靠。不仅很难精确，有时甚至会出错误。 在观察和实验中，经常需要对各种物理量做出准确的判断，得到准确的数据，就必须用测量仪器来测量。例如，用刻度尺测量物体的长度，用秤来测量物体的质量，用钟表来测量时间的长短，用温度计来测量温度的高低。 二、学习目标展示（见课件） 三、自学指导 1、长度测量单位 为了便于各国经济、文化、科学技术的交流，国际上规定一套统一的单位叫国际单位制（SI）。其中长度的规定如下： 长度的单位是米，符号是m， 常用的单位还有千米（km）、分米（dm）、厘米（cm）、毫米（mm）、微米（μm）和纳米（nm）长度单位的换算关系如下： 1Km=1000m=103m 1dm=10-1m 1cm=10-2m 1mm=10-3m 1μm=10-6m 1nm=10-9m 2、长度的测量工具 1、正确使用刻度尺 注：会认，会放，会看，会读，会记，会选 ①、使用前要观察刻度的单位、量程、分度值和零刻度

大学物理实验1--长度的测量报告的数据处理

① 1 1n i d d n =∑－0d＝9.9122 mm （计算过程多保 留一位有效位数） ② dA p U t t σ ==0.002171 mm ③U dB=△仪 ④ d U= 0.0032mm ⑤ d d d U =±＝（9.912±0.004）mm 2．圆柱筒的含金属体积 （1）圆柱筒的内径 ① 1 1n i d d n =∑－0d＝30.050mm ② dA p d U t t σ ==0.020297mm ③U dB=△仪 ④ d U=0.0234mm ⑤ d d d U =±＝（30.05±0.03）mm

① 1 1n i D D n =∑＝37.784mm ② DA p U t t σ ==0.117094mm ③U DB=△仪 ④ D U=＝0.1177mm ⑤ D D D U =±＝（37.78±0.12）mm ① 1 1n i h h n =∑＝35.890mm ② hA p h U t t σ ==0.117708mm ③U hB=△仪

④h U =0.1183mm ⑤h h U =±＝（35.89±0.12）mm （4）圆柱筒的含金属体积 量 测量值 量 测量值 量 测量值 量 测量值 π 3.14159 1 2Dh π 2130.11 D U 0.117662 221 ()4 V D d h π=- 14788.2 D 37.78 1 2dh π 3388.19 d U 0.023352 d 30.05 22 1()4D d π- 412.042 h U 0.118273 V U 267.3 h 35.89 22 1()4 D d π- 412.042 h U 0.118273 圆筒体积的不确定度传递式： 221()4 V D d h π=-＝14788.23mm V U =＝267.33 mm 最终结果表达式：V V V U =±＝（1.48±0.03）4 3 10mm ?