实验目的 实验仪器 实验原理 实验内容和步骤 思考题 实验2.1 长度测量 实验目的 实验仪器 实验原理 实验内容和步骤 思考题
实验目的： 1.学习米尺、游标卡尺和螺旋测微器几种常用测量长度仪器的原理及正确使用方法。 2.运用误差知识，合理选择测量仪器。 3.掌握不确定度和有效数字的概念，学会正确记录和处理数据。
实验仪器： 米尺 游标卡尺 螺旋测微器 待测物
米尺的最小刻度值为1mm，用米尺测量物体的长度时，可以估测到十分之一毫米，但是最后一位是估计的。 实验原理： 一、米尺 米尺的最小刻度值为1mm，用米尺测量物体的长度时，可以估测到十分之一毫米，但是最后一位是估计的。 米尺的仪器误差一般可取最小分度值的一半，即最大估计误差不会超过0.5mm。
二、游标卡尺 游标卡尺简称卡尺，是一种比较精确的常用测量长度的量具，其准确度可达0.1~0.01mm。游标卡尺主要由主尺和可以沿主尺滑动的游标尺（副尺）组成。
主尺的最小分度为1mm，游标尺上刻有游标，利用游标可以把主尺上的估读数值准确地测量出来，从而提高了测量的精确度。以10分度游标为例。图1-2为测量精确到分格的游标(称作10分游标)的原理图。
游标尺上只有10个分格，是将主尺上的9个分格10等分而成，由此游标尺上的一个分格的间隔等于主尺一个分格的 。如图1-3测量示意图。 游标尺上只有10个分格，是将主尺上的9个分格10等分而成，由此游标尺上的一个分格的间隔等于主尺一个分格的 。如图1-3测量示意图。 图1-3 即物体的长度等于7.6主尺格。如果主尺每分格为1mm，则被测物体的长度为7.6mm。 。 使用游标卡尺进行测量时，读数分为两步： (1)从游标零线位置读出主尺的整格数。 (2)根据游标上与主尺对齐的刻线读出不足一分格的小数,二者相加即为测量值。
三、螺旋测微器 螺旋测微器又称千分尺，是比游标卡尺更精密的测长仪器，准确度可在 之间。常用于测量细丝和小球的直径以及薄片的厚度等。
使用螺旋测微器测量物体长度时，要先将测微螺杆 退开，将待测物体放在 的两个测量面之间。螺旋测微器的尾端有棘轮旋柄 ，转动 可使测杆移动，当测杆与被测物（或砧台 ）相接后的压力达到某一数值时，棘轮将滑动并产生喀、喀的响声，活动套管不再转动，测杆也停止前进，此时即可读数。读数时，从主尺上读取0.5mm以上的部分，从微分筒上读取余下尾数部分[估计到最小分度值的十分之一，即( )]，然后两者相加，如图1-6(a)的读数为5.155mm，(b)的读数为5.655mm。 图1-6
1.测量前要检查零点读数，并对测量数据作零点修正。 使用螺旋测微器需注意的几个问题： 1.测量前要检查零点读数，并对测量数据作零点修正。 2.检查零点读数和测量长度时，切忌直接转动测微螺 杆和微分筒，而应轻轻转动棘轮旋柄。 3.测量完毕应使测砧和测微螺杆留有间隙，以免因热 胀而损坏螺纹。
实验内容及步骤： 1.熟悉米尺、游标卡尺、螺旋测微器的使用方法，在 表内记录仪器的有关数据。 表1 仪器数据处理 仪器名称 编号 量程 分度值 仪器误差 零点读数 米尺 游标卡尺 螺旋测微器 2.测量金属块的体积（仅考虑仪器误差时，要求测量 不确定小于0.6%），并记入表格中。
仪器 （ )测长 （ )测宽 （ )测厚 次数 长度a（mm） 宽度b（mm） 厚度d（mm） ai 残差vai bi 残差vbi ci 残差vci 1 2 3 4 5 6 平均值 标准偏差 A类不确定度 总不确定度 修正后的测量值
V=( ± )mm3 Ur=( )% 3.用游标卡尺测量金属圆柱的体积（自行设计表格）。
思考题： 1.如何使用各种测量工具？ 2.如何根据不确定度要求合理地选用测量仪器？
几种新式游标卡尺和千分尺 游标卡尺 千分尺
作业： 完成本次实验的数据处理，预习下一次实验内容。