本实验编者郭平闵爱琳--基本测量实验目的掌握游标卡尺和螺旋测微器的读数原理及使用方法，学会测定不同物体的长度量。学会运用绪论所学的基本知识，正确处理测量结果。实验原理游标卡尺的读数原理在主尺上附加一个能沿主尺滑动的附尺——游标，即构成游标卡尺，由此可以提高读数的精度。一个10分度的游标尺，游标上的10个分格和主尺的9个分格等长，设主尺每分格长度为mm，附尺每分格长度为mm，且有格，显然主尺格长度等于附尺长度，有：（1）则（2）上式中令（3）则称为该游标尺的精确度，简称精度。当格，mm，mm/格；当格，mm，mm/格；当格，mm，mm/格；当格，mm，mm/格；它们分别是10分度、20分度、50分度游标卡尺以及螺旋测微器（千分尺）的准确度。游标卡尺的主尺实质上是一个毫米刻度尺，附尺可以沿导轨紧贴主尺而滑动，物体的外直径和高度用外量爪测量，内直径用内量爪测量，深度尺用于测孔径的深度，紧固螺钉用来锁紧游标。使用游标卡尺时，一般左手拿待测物，右手持尺，轻轻卡住物体后，再读取数据，决不允许把被夹紧的物体在量爪的卡口内挪动。千分尺（螺旋测微器）的读数原理千分尺是较游标卡尺更精密的测长仪器，常用的一种其量程为25mm，分度值为0.01mm，用千分尺测取数据时可估读到分度值的位。千分尺的主要部分是一个微动螺旋杆，其螺距为0.5mm，螺旋杆旋转一周，它沿轴线方向前进或后退0.5mm。螺旋杆与螺旋柄相连，在柄上附有沿圆周的微分筒刻度，共50个等分格，当螺旋杆沿轴线方向运动mm时，螺旋柄上的微分筒刻度转过一分格，即0.01mm。使用千分尺测量物体长度时，待测物应置于砧台和测量轴的卡口之间，然后轻轻转动活动套筒接近待测物，快要与待测物接触时，即改用棘轮，当发出“喀喀”的声音即停止转动，随即记下读数值，用完千分尺，应使千分尺砧台和测量轴的端面之间留有一定的间隙，以免因热膨胀而压坏螺纹。千分尺的读数的要点是：①测量前应首先检查砧台和测量轴的端面（卡口）在接触时的初读数值是正值、负值或是零。②读取末读数。③求实际读数：实际长度=末读数-初读数。实验仪器游标卡尺、螺旋测微器、小钢球、圆柱体操作要点用游标卡尺测量铁圆柱体的外径2R、内径2r、深度H、高度L各6次，记下游标卡尺仪器误差，求出各直接测量量的结果表达式，并求圆柱体的的体积V，写出结果表达式。用千分尺测量小钢球的直径b6次（含初读数和末读数），记下千分尺仪器误差，求小钢球的的体积V，并写出结果表达式。预习思考题1．游标卡尺的准确度可表示为，其中a表示主尺分格长度，n表示附尺分格数。2．游标卡尺的读数原理公式表达为，主尺读数是L0，附尺读数，m表示重合线。3．读出图7和图8千分尺的初读数，测量读数及最后的测量值。初读数0.015mm未读数8.705mm初读数–0.025未读数8.205mm4．千分尺卡口快要接触待侧物时，应改用棘轮旋转。用毕后为防止热胀压坏螺纹要留有空隙。数据处理表一：测铁圆柱体的数据记录仪器误差=_0.02_mm次数各量值123456（mm）（mm）（mm）（mm）2R（mm）20.1620.1620.1420.1020.1220.1020.130.027570.0320.13±0.032r（mm）7.067.087.107.087.047.067.070.025300.037.07±0.03H（mm）22.3622.3422.3422.3222.3222.3222.3330.016330.02622.333±0.026L（mm）45.8445.8645.8645.8845.8845.8645.8630.015060.02545.863±0.025其中标准偏差总的不确定度、表二：测小钢球直径的数据记录初读数=0.007mm0.005mm次数直径123456（mm）（mm）（mm）b(mm）9.9969.9979.9959.9969.9969.9979.9977.537×10-40.03其中钢球直径末读数、标准偏差、总的不确定度计算铁圆柱体的体积、合成不确定度和相对不确定度，并写出结果表达式。圆柱体的体积=1.371104mm3体积不确定度=0.005104mm3相对不确定度=0.36%结果表达式=(1.3710.005)104mm3计算小钢球的体积、合成不确定度和相对不确定度，并写出结果表达式。小钢球的直径=9.990mm直径不确定度=0.03mm小钢球的体积=522mm3体积不确定度=5mm3相对不确定度=0.96%结果表达式=(5225)mm3误差分析及讨论仪器卡紧被测物的程度。游标卡尺及千分尺仪器的精度及仪